1、 超重和失重練習1、如圖2所示，某同學在豎直上升的升降機內研究升降機的運動規律.他在升降機的水平地板上安放了一臺壓力傳感器（能及時準確顯示壓力大小），壓力傳感器上表面水平，上面放置一個質量為1kg的木塊，在t=0時刻升降機從地面由靜止開始上升，在t=10s時上升了H，并且速度恰好減為零.他根據記錄的壓力數據繪制了壓力隨時間變化的關系圖象，如圖3所示.請你根據題中所給條件和圖象信息回答下列問題.（g取10m/s2） （1）題中所給的10s內升降機上升的高度H為多少？ （2）如果上升過程中某段時間內壓力傳感器顯示的示數為零，那么該段時間內升降機是如何運動的？2、一位同學的家在一座25層的高樓內，他

2、每天乘電梯上樓，經過多次仔細觀察和反復測量，他發現電梯啟動后的運動速度符合如圖B-3所示的規律，他根據這一特點在電梯內用臺秤、重物和停表測量這座樓房的高度他將臺秤放在電梯內，將重物放在臺秤的托盤上，電梯從第一層開始啟動，經過不間斷的運行，最后停在最高層在整個過程中，他記錄了臺秤在不同時間段內的示數，記錄的數據如表格所示但由于03s段的時間太短，他沒有來得及將臺秤的示數記錄下來假設在每個時間段內臺秤的示數都是穩定的，重力加速度為g.問： （1）電梯在03.0s時間段內臺秤的示數應該是多少； （2）根據測量的數據，計算該座樓房每一層的平均高度3、如圖5所示，臺秤上有一裝水容器，底部用一質量不計的細

3、線系住一個空心小球，體積為1.2×10-3m3，質量為1kg，這時臺秤的讀數為40N，剪斷細線后，在小球上升的過程中，臺秤的讀數是多少？（=1×103kg/m3）4、據報載，我國航天第一人楊利偉的質量為63kg（裝備質量不計），假如飛船以8.6m/s2的加速度豎直上升，這時他對坐椅的壓力多大？楊利偉訓練時承受的壓力可達8個G，這表示什么意思？當飛船返回地面，減速下降時，請你判斷一下楊利偉應該有什么樣的感覺.（g取10m/s2）5、在一種體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施中，用電梯把乘有十多人的座艙，送到76m高的地方，讓座艙自由落下，當落到離地面28m時制動系統開始啟動，座艙

4、勻減速運動到地面時剛好停止.若某人手中托著質量為5kg的鉛球進行這個游戲，g取9.8m/s2，求： （1）當座艙落到離地面高度為40m的位置時，鉛球對手的作用力； （2）當座艙落到離地面高度為15m的位置時，手要用多大的力才能托住鉛球.6、對超重的耐受能力，是“神舟六號”載人航天飛船飛行過程中需要考慮的一個重要因素之一.為了使飛船順利升空，飛船需要一個加速過程.人們把飛船加速時宇航員對座椅的壓力與其靜止在地球表面時所受重力的比值，稱為耐受力值，用k表示.在選拔宇航員時，要求他在此狀態下的耐受力值為4k12.宇航員費俊龍、聶海勝的耐受力值為10. （1）試求飛船發射時的加速度值的變化范圍. （2

5、）當飛船沿豎直方向加速升空時，宇航員需要承受巨大的壓力.求在費俊龍、聶海勝他們能夠承受最大壓力的情況下，飛船的加速度的最大值是多少.7、雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質量可忽略不計的長竹桿，質量為30Kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零，已知竹桿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g=10m/s2，求： （1） s、s-3s演員分別做什么運動？ （2） 桿上的人下滑過程中的最大速度？ （3） 竹桿的長度？8、為了測量某住宅大樓每層的平均高度（層高）及電梯運行情況，甲、乙兩位同學在一樓電梯內用電子體重計及秒表進行了以下實驗，一

6、質量為m=50kg的甲同學站在體重計上，乙同學記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中，體重計示數隨時間變化的情況，并作出了如圖所示的圖像，已知t=0時，電梯靜止不動，從電梯內樓層按鈕上獲知該大樓共19層求：  （1）電梯啟動和制動時的加速度大小； （2）該大樓的層高9、如圖所示是一個利用壓力差來測量加速度的實驗裝置。在一個具有堅硬外殼的長方形盒內的上、下底板上各裝配一個壓力傳感器A、B，其間用一支輕彈簧將一個物塊頂在傳感器A上，彈簧的下端抵在傳感器B上。整個裝置處于靜止狀態時，A、B傳感器示數分別為30N、50N。從t0時刻起實驗裝置沿豎直方向開始運動，兩個傳感器送出的壓力數據在顯示器上開

7、始跳動，現將這些數據記錄在表4中。（g=10m/s2） 表4t/s0 1 .2 1 .4 1 .6  1 .8  2 .0 2 .2 A/N30963000B/N50505050505356根據表格中的數據通過必要的計算回答下列問題：（1）這個裝置在豎直方向做的運動是勻加速運動嗎？是向上運動還是向下運動？（2）被卡在彈簧和傳感器A間的物塊的質量m=?（3）1.4s末實驗裝置運動的瞬時加速度a=?10、一同學想研究電梯上升過程的運動規律。某天乘電梯上樓時他攜帶了一個質量為5kg的砝碼和一個量程足夠

8、大的彈簧秤，用手提著彈簧秤，砝碼懸掛在秤鉤上。電梯從第一層開始啟動，中間不間斷，一直到最高層停止。在這個過程中，他記錄了彈簧秤在不同時段內的讀數如右表所示。取重力加速度g=10m/s2，根據表格中的數據，求：  （1）電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段的加速度a2的大小； （2）電梯在3.013.0s時段內的速度v的大小； （3）電梯在19.0s內上升的高度H。 時間/s彈簧秤示數/N電梯啟動前50.003.058.03.013.050.013.019.046.019.0以后50.011、如圖為學校體操室一個8m高的落地支架，橫梁下面固定一支長6m、質量5kg的竹

9、竿。質量為40kg的同學在竿下從靜止開始先勻加速再勻減速上爬，爬到竿頂時速度正也為零。假設減速時的加速度大小是加速時的倍，上爬總時間為3s，問這兩個階段竹竿對橫梁的拉力分別是多少？（g取10m/s2）12、如圖所示，一木箱底部有一質量為5kg的物體，物體與箱蓋間有一彈簧（不計質量），將兩者豎直連接，彈簧對物體有30N的拉力，現將木箱放在一升降機中，在升降機運動時，發現物體離開箱底，那么這時升降機的運動滿足條件是什么？13、豎直升降的電梯內的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如圖241所示，彈簧秤的秤鉤上懸掛一個質量m4kg的物體，試分析下列情況下電梯的運動情況(g取10m/s2)：(1)當彈簧秤的示數

10、T140N，且保持不變(2)當彈簧秤的示數T232N，且保持不變(3)當彈簧秤的示數T344N，且保持不變14、自動扶梯與水平面的夾角為30º角，扶梯上站著一個質量為50 kg的人，隨扶梯以加速度a=2 m/s2一起向上加速運動，則此時人受到的扶梯的支持力以及摩擦力的大小和方向是怎樣的？（g取10 m/s2）15、某學生想了解所居住高樓內電梯運行的大致規律，他設計一個利用稱體重的磅秤來進行測量和研究的方案：把磅秤平放在電梯的地板上，他站在磅秤上，請兩位同學協助他觀察磅秤示數的變化情況，并記錄電梯運行時不同時刻磅秤的示數。 將兩位同學隨機記錄的7個數據列表由于不知記錄時刻的先

11、后，故表格數據按從小到大的次序排列，并相應標明t1、t2t7。（記錄時電梯作平穩運動）對實驗數據進行分析研究，了解電梯的運行情況，并粗略測定電梯的加速度。  思考回答下列問題：（1）在測量時該學生所受的重力將_（填“變大”、“變小”、“不變”）（2）如果先記錄到的是較小的示數，后記錄到的是較大的示數，則記錄時電梯相應的運動可能是                  A先加速下降后減速下降       B先減速下降后勻速下降

12、60;觀察次數時刻磅  秤讀數（N）1t14492t24503t34504t45495t55506t65517t7551 C先勻速上升后減速上升       D先減速上升后加速上升（3）如果電梯在運行過程中經歷過勻加速、勻速和勻減速三個過程，而兩位同學記錄的數據不知處于哪一運動階段，則此電梯加速度的可能值為            A1.0m/s2   B1.82m/s2   C2.22m/s2  

13、  D2.50m/s2            （4） 由于每部電梯運行時加速度都是設定好的，如果要知道該高樓電梯的加速度，還需要測定的物理量是_16、科研人員乘氣球進行科學考察氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質量為990 kg氣球在空中停留一段時間后，發現氣球漏氣而下降，及時堵住堵住時氣球下降速度為1 m/s，且做勻加速運動，4 s內下降了12 m為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物此后發現氣球做勻減速運動，下降速度在5分鐘內減少3 m/s若空氣阻力和泄漏氣體的質量均可忽略，重

14、力加速度g9.89 m/s2，求拋掉的壓艙物的質量17、一同學家住在23層高樓的頂樓他想研究一下電梯上升的運動過程某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質量為5kg的重物和一個量程足夠大的臺秤，他將重物放在臺秤上電梯從第1層開始啟動，一直運動到第23層停止在這個過程中，他記錄了臺秤在不同時段內的讀數如下表所示時間/s臺秤示數/N電梯啟動前50.003.058.03.013.050.013.019.046.019.0以后50.0根據表格中的數據，求：（1）電梯在最初加速階段和最后減速階段的加速度大小；（2）電梯在中間階段上升的速度大小；（3）該樓房平均每層樓的高度18、太空是一個微重力、高真空、強輻射的環

15、境，人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內部缺陷的晶體，生產出能承受強大拉力的細如蠶絲的金屬絲假如未來的某天你乘坐飛船進行“微重力的體驗”行動，飛船由6 000 m的高空靜止下落，可以獲得持續的25 s之久的失重狀態，你在這段時間里可以進行關于微重力影響的實驗已知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，試求：(1)飛船在失重狀態下的加速度大小；(2)飛船在微重力狀態中下落的距離19、北京歡樂谷游樂場天地雙雄是目前亞洲唯一的雙塔太空梭它是能體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施，先把乘有十多人的座艙，送到76 m高的地方，讓座艙自由落下，當落到離地面28 m時

16、制動系統開始啟動，座艙勻減速運動到地面時剛好停止若某游客手中托著質量為1 kg的飲料瓶進行這個游戲，g取9.8 m/s2，問：    (1)當座艙落到離地面高度為40 m的位置時，飲料瓶對手的作用力多大？(2)當座艙落到離地面高度為15 m的位置時，手要用多大的力才能托住飲料瓶？20、一位同學的家住在一座25層的高樓內，他每天乘電梯上樓，隨著所學物理知識的增多，有一天他突然想到，能否用所學物理知識較為準確地測出這座樓的高度呢？在以后的一段時間內他進行了多次實驗測量，步驟如下：經過多次仔細觀察和反復測量，他發現電梯啟動后的運動速度符合如圖所示的規律，他就根據這一特點在電梯內用

17、臺秤、重物和停表測量這座樓房的高度他將臺秤放在電梯內，將重物放在臺秤的托盤上，電梯從第一層開始啟動，經過不間斷的運行，最后停在最高層在整個過程中，他記錄了臺秤中不同時間段內的示數，記錄的數據如下表所示但由于03.0s段的時間太短，他沒有來得及將臺秤的示數記錄下來，假設在每個時間段內臺秤的示數都是穩定的，重力加速度g取10m/s2.時間/s臺秤示數/kg電梯啟動前5.003.03.013.05.013.019.04.619.0以后5.0(1)電梯在03.0s時間段內臺秤的示數應該是多少？(2)根據測量的數據計算該樓房每一層的平均高度 答 案1、【解析】 （1）由圖象可以看出升降機在02s內向上做

18、勻加速直線運動，由牛頓第二定律得Fmg=ma1  解得              a1=2m/s2        由運動學公式x1=a1，v=a1t1解得升降機在02s內上升的高度x1= 4m，第2s末速度v=4m/s；在26s內升降機做勻速運動x2=vt2=16m；在610s內升降機做勻減速運動x3=vt3=8m.故升降機在10s內上升的總高度H=x1+x2+x3=

19、28m.（2）由于壓力傳感器示數為零，則木塊處于完全失重狀態，故升降機在該段時間內做加速度大小為g的勻減速運動.2、解：（1）由圖象知，電梯先勻加速運動，再勻速運動，最后勻減速運動到停止，由表中數據可知，物體的質量為5.0kg，電梯勻加速運動的時間為3.0s，勻速運動的時間為10.0s，勻減速運動的時間為6.0s，此時臺秤對物體的支持力為46N，由牛頓第二定律可求得電梯勻減速運動的加速度為a2=0.8m/s2由于電梯勻加速運動的時間是它勻減速運動時間的一半，而速度變化量相同，故電梯勻加速運動的加速度是它勻減速運動加速度的2倍，即a1=2a2=1.6m/s2由牛頓第二定律得F1-mg=ma1F1

20、=m（g+a1）=5.0×（10+1.6）N=58N即電梯在03.0s時間段內臺秤的示數為5.8kg（2）電梯勻速運動的速度為v=a1t1=1.6×3.0m/s=4.8m/s則電梯上升的總位移為x=（t1+t3）+vt2=×9+4.8×10=69.6（m）則每層樓高為h=m=2.9m3、 剪斷細線后，小球加速上升，對小球由牛頓第二定律得F=Vg-mg=ma小球上升時，小球上方的水也以相同大小的加速度a加速向下流動以填補小球原來占據的空間，那么其水的質量為m=V=1.2kg      &

21、#160;  對容器整體，同理可得臺秤對容器的支持力    F=40+ma+ma         代入已知量解得F=39.6N，即臺秤的讀數是39.6N.4、【試題分析】（1）對楊利偉上升過程受力分析，由牛頓第二定律得N-mg=ma代入數據可得，坐椅對他的支持力為N=1171.8N由牛頓第三定律可得，他對坐椅的壓力為N=1171.8N.（2）楊利偉訓練時承受的壓力可達到8個G，表明他受到等于自身重力8倍的壓力.（3）飛船減速下降時，具有向上的加速度，系統超重，所以楊

22、利偉有超重的感覺.5、【試題分析】（1）在離地面高于28m時，座艙做自由落體運動，處于完全失重狀態，所以鉛球對手沒有作用力，由牛頓第三定律可知，手對鉛球也沒有作用力.（2）設座艙自由下落高度為h1=76m-28m=48m后的速度為v，制動時的加速度為a，制動高度為h2=28m，由vl2-v02=2as得v2=2gh1，v2=2ah2聯立解得  a=根據牛頓運動定律F-mg=ma得F=mg代入數據得  F=133N6、解：（1）宇航員對座椅的壓力為N=kmg.由牛頓第三定律可知，座椅對宇航員的支持力為N=kmg.根據牛頓第二定律，得kmg-mg=ma（4k12）所以30m/s

23、2a110m/s2（2）由題意可知，座椅對宇航員的支持力為N=10mg根據牛頓第二定律，得N-mg=ma，a=（k-1）g=9g=90m/s27、（1）由Ft圖可知0-1s 人勻加速下滑 1-3s 人勻減速下滑（2）在0-1s中對人有 對桿有 人下滑的加速度 人下滑的最大速度 （3）由vt圖，得竹竿的長度8、1、解： （1）對于啟動狀態有：得對于制動狀態有：得（2）電梯勻速運動的速度從圖中讀得，電梯勻速上升的時間t2=26s，加速和減速的時間都是t=1s所以總位移層高9、（1）不是勻加速運動；是向上的運動。 （2）靜止時有：FA+mg =FB&

24、#160;,代入數據得m=2kg （3）1.4s時刻，FB-FA-mg=ma，代入數據得a=12m/s2 10、(1) a1= = m/s2 =1.6 m/s2, a2= = m/s2 = 0.8m/s2 （2）v1= a1t1=1.6×3 m/s =4.8 m/s (3)H=a1t12+v1t2+a2t22=×1.6×32m+4.8×10m+×0.8×62m=7.2m+48m+14.4m=69.6m11、1、解析：設竿上同學上爬過程中的最大速度為v，加速和減速階段

25、的加速度大小分別為a1和a2，由題意有：a22a1 根據運動學公式有：，得以t1、t2分別表示竿上同學加速和減速上爬的時間，由va1t1和va2t2得：，即 由式解得：a12m/s2, a24m/s2,在上爬的加速階段，對竿上演員應用牛頓第二定律，有：f1-mg=ma1，得f1=m(g+a1)=480N，對竹竿應用平衡條件，有：f1m0g=N1，從而得竹竿對橫梁的拉力為N1=N1=f1m0g=530N。在上爬的減速階段，對竿上演員應用牛頓第二定律，有：mg-f2=ma2，得f2=m(g-a2)=240N，對竹竿應用平衡條件，有：f2m0g=N2，從而得竹竿對橫梁的拉力為N2

26、=N2=f2m0g=290N。點評：本題的求解應用了勻變速運動公式、牛頓運動定律和力的平衡條件，確定竿上同學加速、減速上爬時的加速度大小，是求解問題的關鍵，在得出加速度a1、a2后，也可對竿上同學和竹竿進行整體研究，具體怎樣做同學們請試一試。12、解：升降機靜止時，箱底對物體支持力N=mg-F=20N，升降機運動時，物體離開箱底的臨界條件是N=0，對應升降機的加速度為a，則mg-F=ma，故升降機做向下加速向上減速的運動，加速度不小于。13、解析：選取物體為研究對象，它受到重力mg和豎直向上的拉力T的作用規定豎直向上方向為正方向(1)當T140N時，根據牛頓第二定律有T1mgma1，解得這時靜

27、止或勻速直線運動狀態(2)當T232N時，根據牛頓第二定律有T2mgma2，解得這示物體的加速度方向與所選定的正方向相反，即電梯的加速度方向豎直向下電梯加速下降或減速上升(3)當T344N時，根據牛頓第二定律有T3mgma3，解得這時的加速度方向與所選的正方向相同，即電梯的加速度方向豎直向上電梯加速上升或減速下降點撥：當物體加速下降或減速上升時，亦即具有豎直向下的加速度時，物體處于失重狀態；當物體加速上升或減速下降時，亦即具有豎直向上的加速度時，物體處于超重狀態14、f86.6 N，水平向右；N550 N，豎直向上提示：對人受力分析知，人受重力、支持力、摩擦力，我們把加速度分解到水平方向和豎直

28、方向方向水平向右 方向豎直向上由牛頓第二定律可得水平方向 豎直方向 代入數據可得上升過程中人受到的摩擦力和支持力分別為 f86.6 N，水平向右；N550 N，豎直向上15、不變  2AD    3ABC  4某學生的質量 16、由牛頓第二定律得：mgfma                     

29、     拋物后減速下降有：                          va/t解得：M點橫坐標為：17、(1)電梯在最初加速階段03.0S內加速度為，重物受到的支持力為，根據牛頓第二定律，得：最后減速階段13.019.0s內，重物加速度大小為，重物受到的支持力為，根據牛頓第二定律，得：&#

30、160;                                         (2)在三秒末重物的速度：                      (3)設在全程內電梯的位移為，電梯加速、勻速、減速運動所用的時間為、,得：