牛顿第三定律 超失重 难题

试卷第 1 页，总 25 页2016-2017 学年度学年度?学校学校 11 月月考卷月月考卷评卷人得分 一、选择题一、选择题1汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知 A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力 D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力 【答案】B 【解析】根据牛顿第三定律，汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力，A 错 B 对。汽车 沿直线加速行驶，汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力，CD 错。 2在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了 1.7m 的高度，若忽略空气阻力，则下 列说法正确的是 A.小明起跳时地面对他的支持力与重力是一对平衡力 B.小明起跳以后在上升过程中处于超重状态 C.小明下降过程中处于失重状态 D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了 【答案】C 【解析】 试题分析：小明起跳时加速度向上，受到的支持力大于重力，A 错误，上升过程和下 降过程 ，加速度向下，处于失重状态，B 错误 C 正确，小明起跳以后在下降过程中仍受重力 作用，D 正确； 考点：考查了超重和失重 【名师点睛】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处 于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真 实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度 3用一根绳吊起金属小桶，在桶的下部钻两个小孔A、B，当桶内盛满水时，水从 A、B孔喷出，如图所示。当剪断绳，让小桶自由下落，如果空气阻力可以忽略，则在 下落过程中A、水继续以相同速度喷出 B、水将以较小速度喷出 C、水将以更大速度喷出 D、水将不再从小孔中喷出 【答案】D 【解析】小桶自由下落，处于完全失重状态，水与水之间没有压力，水也不再流出。 故选 D。 4如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动（不 考虑空气阻力） ，下列分析正确的是（ ）试卷第 2 页，总 25 页A木块没有受到小车对它的摩擦力 B小车运动速度越大，其惯性也越大 C木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力 D当小车受到阻力而停下时，如果木块与小车接触面粗糙，木块将向左倾倒 【答案】A 【解析】 试题分析：由于木块静止在小车上，不具备摩擦力产生的条件，所以它没有受到摩擦 力的作用故 A 符合题意；物体的运动速度不影响惯性，惯性是物体保持原来运动状 态不变的性质，故 B 不符合题意；一对平衡力必须是大小相等、方向相反，在同一条 直线上，作用在同一物体上的而木块对小车的压力与小车对木块的支持力不是作用 在同一物体上的力，故 C 不符合题意；小车突然停止运动，而木块由于惯性仍然保持 原来的运动状态，由于木块具有惯性，会向右倾倒，故 D 不符合题意。 考点：摩擦力产生的条件、惯性、平衡力的辨别 【名师点睛】此类题考查二力平衡的条件、影响惯性大小的因素、摩擦力产生的条件 等多方面的知识，是一道综合性较强的题目。 516 世纪纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多 德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德 观点相反的是 A四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的力越大，速度就越大 B一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物 体长时间不受力时的“自然状态” C两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 【答案】D 【解析】亚里士多德认为是力是物体产生运动的原因，选项 D 与其观点相反。 6在春天，河水边上的湿地是松软的，人在这些湿地上行走时很容易下陷，此时( ) A人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力 B人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力 C人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力 D无法确定 【答案】B 【解析】 试题分析：人对湿地地面的压力与湿地地面对他的支持力是一对相互作用力，根据牛 顿第三定律可知，作用力与反作用力始终大小相等、方向相反，故选项 B 正确。 考点：本题主要考查了对牛顿第三定律的理解与应用问题，属于基础题。 7人乘电梯匀速上升，在此过程中人受到的重力为G ，电梯对人的支持力为F N ， 人对电梯的压力为F ' N ，则（） AG 与F N是一对平衡力 BG 与F ' N是一对平衡力 CG 与F N是一对相互作用力 DG 与F ' N是一对相互作用力 【答案】A 【解析】匀速运动受力平衡，且人受到重力G和电梯对人的支持力F N，则这两力是一 对平衡力，故 A 对 B 错；由牛顿第三定律知：电梯对人的支持力F N和人对电梯的压 力F '是一对相互作用力，G 的相互作用力是人对地球的引力，故 CD 均错。选 A。试卷第 3 页，总 25 页8下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是（ ） A电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态 B列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态 C荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于超重状态 D在国际空间站内的宇航员处于失重状态 【答案】CD 【解析】 试题分析：当物体的加速度方向向上时，物体处于超重状态；当物体的加速度方向向 下时，物体处于失重状态根据加速度的方向判断物体处于超重还是失重状态 解：A、电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故 A 错误 B、列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力大小相等，人处于非超 重和非失重状态故 D 错误 C、荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度方向向上，故人处于超重状态，故 C 正确 D、在国际空间站内的宇航员处于失重状态，其加速度等于重力加速度，处于完全失重 状态故 D 正确 故选 CD 【点评】判断超重还是失重，形式上看加速度的方向，实质上可根据牛顿运动定律， 分析物体对支持物的压力与重力的关系确定 9实验小组利用 DIS 系统，观察超重和失重现象他们在学校电梯房内做实验，在电 梯天花板上固定一个力传感器，传感器的测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为 10N 的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线，根据图线分 析可知下列说中法正确的是（ ）A从时刻 t1到 t2，钩码处于超重状态，从时刻 t3到 t4，钩码处于失重状态 B从时刻 t1到 t2，钩码先处于失重状态后处于超重状态，从时刻 t3到 t4，钩码先处 于超重状态后处于失重状态 C电梯可能开始在 15 楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在 1 楼 D电梯可能开始在 1 楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在 15 楼 【答案】C 【解析】 试题分析：当物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上；当物体 受到的压力小于重力时，物体处于失重状态，加速度向下；根据图象并结合实际情况 得到压力变化规律，从而得到物体的运动情况 解：A、从时该 t1到 t2，物体受到的压力小于重力时，物体处于失重状态，加速度向 下；从时刻 t3到 t4，物体受到的压力大于重力，物块处于超重状态，加速度向上，故 A 错误 B 错误； C、如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低 楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等 于重力，与题图中的图象吻合故 C 正确； D、如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高 楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小 于重力、最后等于重力，与题图中的图象不吻合故 D 错误； 故选：C试卷第 4 页，总 25 页【点评】本题关键是根据压力的变化情况，得到超、失重情况，然后与实际情况向对 照，得到电梯的运动情况 10升降机中站在测力计上的人，发现测力计示数比自己的体重小，则（ ） A人受到的重力不变 B人受到的重力减小了 C升降机可能正在加速下降 D升降机可能正在加速上升 【答案】AC 【解析】解：A、B、人的重力由自身的质量和重力加速度决定，与升降机的状态无关， 则人受到的重力不变故 A 正确，B 错误； C、由题可知，测力计示数比自己的体重小，升降机处于失重状态，具有向下的加速度， 可能减速上升，也可能正在加速下降故 C 正确，D 错误 故选：AC 【点评】本题考查对失重现象的理解程度失重是物体对支持物的压力小于物体重力 的现象，而物体的重力并没有变化 11“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，图 中 a 点是弹性绳的原长位置，c 是人所到达的最低点，b 是人静止悬吊时的平衡位置， 空气阻力不计。则人从 P 点落下到最低点 c 的过程中A人从 a 点开始做减速运动，一直处于失重状态 B在 ab 段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态 C在 bc 段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D在 c 点，人的速度为零，其加速度也为零 【答案】C 【解析】 试题分析：人从点开始先做加速运动，再做减速运动，故 A 错误；在平衡位置点ab 上方重力大于弹力加速度向下为矢重，故 B 错误；在点下方拉力大于重力为超重状b 态故 C 正确；在点速度为零，但加速度向上且最大，故 D 错误。c 考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重 【名师点睛】物体有向下的加速度，处于矢重状态对与之接触的物体力变小，物体有 向上的加速度则处于超重状态，对与之接触的物体的弹力变大，可据此分析。 12升降机以 2m/s2的加速度匀加速上升，某探究小组将一质量为 0.4 kg 的物体在升 降机中竖直挂在弹簧秤下端，物体同升降机保持相对静止，如图所示。已知 g10m/s2。则下列说法正确的是A弹簧秤的示数为 4.8 N试卷第 5 页，总 25 页B弹簧秤的示数为 0.8N C物体处于超重状态 D物体处于失重状态 【答案】AC 【解析】试题分析：由题意可知，物体的加速度和电梯的加速度相同，有向上的的加速22m/s度。AB、根据牛顿第二定律有，所以弹簧秤的示数应为 4.8 Fmgma4.8NF N；A 正确 B 错误 CD、物体有向上的加速度，处于超重状态；C 正确 D 错误 故选 AC 考点：超重与失重 点评：判断物体处于失重还是超重状态，不能看物体的运动方向，要看加速度方向， 有向上的加速度就处于超重状态，有向下的加速度就处于失重状态。 13如图所示，运动员“3m 跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳 板从水平位置 B 压到最低点 C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点 A，然后运动员做 自由落体运动，竖直落入水中跳板自身重力可忽略不计，则下列说法正确的是（ ）A 运动员向下运动（BC）的过程中，先超重后失重，对板的压力先减小后增大 B 运动员向下运动（BC）的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大 C 运动员向上运动（CB）的过程中，先失重后超重，对板的压力先增大后减小 D 运动员向上运动（BA）的过程中，一直处于失重状态 【答案】BD 【解析】 试题分析：运动员向下运动（BC）的过程中，先加速下降，后减速下降，加速度先向下后向上，先失重后超重；失重时加速度逐渐减小，根据，可知随NmgFma加速度的减小，人对板的压力增大；超重时加速度逐渐增加，根据可NFmgma知随加速度的增加，人对板的压力增大，故选项 B 正确；运动员向上运动（CB）的 过程中，先加速上升后减速上升，加速度先向上后向下，先超重后失重，对板的压力 一直减小，选项 C 错误；运动员向上运动（BA）的过程中，加速度为向下的 g，故 一直处于失重状态，选项 D