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以初速V。体处于超重状态过程中其重力增加5.4超重与失重同步练习2.一关于超重和失与球下径说法,中如图.正确5-4-3所示,当木一箱上升的过程中,轻绳上拉力A.F=mg+曰是C完全压失重秤盘物体所受的包括都架)的总质量为M,B为().B.MgFg,则球与上壁a有相互作用力.L点拨】快速准确地判断超重、失重类的问题,关键之处在于抓住运动的整个体系(球和木箱)的加速度的大小和方向.其中加速度的方向是定性判断;加速度的大小是定量判断.3. 【答案】D【解析】电磁铁通电后,铁块被吸引而加速上升,可以认为A、B、C组成的系统重心加速上移,即整个系统处于超重状态,则轻绳拉力F应大于(M+m)g.4. 【答案】A【解析】本题若用隔离法进行受力分析,再通过对运动过程的分析、定量推理、再比较判断,就太费时、费力.如果从整体思维岀发,对系统看是失重的成分大还是超超重的成分大,就比较简捷,起到了化繁为简的效果.将容器和木球看做整体,整体受竖直向下的重力和台秤竖直向上的支持力N,当细线被剪断后,其实际效果是:在本球向上加速运动的同成的系统时,木球上方与该木球等体积的水球,将以同样大小的加速度向下加速流动,从而填补了木球占据的空间,由于P水P木,水球的质量大于木球的质量,因此木球和水所组其质心有向下的加速度,整个系统将处于失重状态,故台秤的示数将变小【点拨】选择合适的方法可以起到化繁为简的效果【答案】C【解析】开始时由于浮力大于木球的重力,故弹簧伸长.当系统自由下落时,处于完全失重状态,水对木球的浮力消失,故弹簧要恢复原状,C正确.5. 【答案】44.1(2)7.7【解析】以A、B为整体有F-(mA+mB)g=(mA+mB)a,F=(mA+mB)(g+a)=44.1N.以B为研究对象:当绳的拉力最大为Fmax=35N时,有最大加速度,Fmax-mBg=mBa,a=7.7m/s2.mB【,答案】12080【解析】当物体加速上升时有F-mg=ma,F=m(g+a)=120N,即弹簧测力计读数为120N;当物体减速上升时mg-F=ma,F=m(g-a)=80N,即弹簧测力计读数为80N.6. 【答案】200N【解析】以重物为研究对象,受重力mg(竖直向下)和弹簧测力计的拉力F(竖直向上).由牛顿第三定律,拉力F的大小等于弹簧测力计的示数40N,而物体重力G=mg=10xl0N=100N,大于F,处于失重状态,因此可推知升降机的加速度a的方向向下,即升降机减速上升,由牛顿第二定律F尸ma得:1040m/s26m/s2m10,再以人为研究对象,人受到重力和升降机地板的支持力的作用(分别用Mg和N来表示),由牛顿第二定律有:Mg-N=Ma.所以N=Mg-Ma=(50xl0-50x6)N=200N.由牛顿第三定律可知,人对升降机地板的压力与升降机地板对人的支持力N等大、反向,故N方向向下,大小为N=N=200N.【点拨】弹簧测力计是测量力大小的工具,其依据的基本原理是二力平衡,故当用弹簧测力计测重时,必须满足的工作条件是:物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态),否则弹簧测力计的示数仅表示物体对弹簧测力计拉力的大小(视重),并不等于物体重力的大小(实重)?同时,在解题时要注意运用牛顿第三定律转换研究对象,使解题方便可行【答案】F=m(g+a)sin0N=m(g+a)cos0【解析】对物体进行受力分析(图5-4-11),设支持力N和摩擦力F的合力F令,贝UN=F谷cos9,F=F令sin9,由牛顿第二定律有F令-mg=ma,得FA=m(g+a),故有N=m(g+a)cos9,F=m(g+a)sin9.7. 【答案】升降机静止或做匀速运动;(2)升降机以lm/s?的加速上升或减速下降;(3)升降机以2m/s2的加速度加速下降或减速上升;(4)升降机以10m/s?的加速度加加速下降或减速上升【解析】对人受力分析如图5-4-12所示,人受测力计的支持力N和重力mg作用,而测力计的示数即为N的大小,取向上为正方向,根据牛顿第二定律F-ma分别求解.(1) Ni=600N=mg,故Nmg=O,a=O,升降机静止或做匀速运动(2) N2=660Nmg/N2-mg=ma,a=lm/s2,此时人处于超重状态,升降机以lm/s?的加速度加速上升或减速下降.(3) N3=480Nmg,N3-mg=ma,a=-2m/s2,此时人处于失重状态,升降机以2m/s2的加速度加速下降或减速上升.(4) N4=0N,N4-mg=ma,a=-g,此时人处于完全失重状态,升降机以10m/s2的加速度加速下降或减速上升.【点拨】根据牛顿运动定律求解即可,只是要注意加速度的方向【解答】(1)航天员处于超重状态a=Vi-v2/t=-30m/s2.根据牛顿第二定律:mg-N=ma,载荷比旦=_I!=4.mgg设返回舱受到的推力为F,根据牛顿第二定律:Mg-F=Ma,a=(vi-v2)/t=-30m/s2.解得发动机推力F的大小为1.40x105n.
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