参考答案
1.答案:D 点拨:宇航员在太空中和物体自由落体属于完全失重,跳水运动员被弹起后,只受重力作用,属于完全失重现象;火箭加速升空,加速度方向向上,属于超重现象.
2.答案:B 点拨:本题通过生活中的实例,考查同学们对超重和失重的理解,解答该题的关键是明确超重和失重的实质.产生超重(失重)的本质就是所处状态具有向上(向下)的加速度,题中A、C、D选项中所描述的都是平衡状态,B中上升和下落过程加速度均向下,处于失重状态,故选项B正确.
3.答案:C 点拨:游客随圆筒旋转时,所需的向心力由筒壁对游客的支持力提供,转速越大,需要的向心力越大,游客对筒壁的压力越大,竖直方向上游客受到的静摩擦力也越大,直到静摩擦力增大到等于游客重力时为止.圆筒地板塌落时,游客没有落下去,是因为竖直方向受到的静摩擦力等于重力,而不是因为筒壁对游客的支持力等于重力;游客竖直方向没有加速度,所以游客没有处于超重或失重状态.只有C正确.
4.答案:BD 点拨:座舱在自由下落的过程中具有向下的加速度,处于失重状态,座舱在向下减速运动的过程中具有向上的加速度,处于超重状态,所以B、D正确.
5.答案:D 点拨:当容器自由落体时,水对容器底部无压力,且水和容器的运动情况相同,因此小孔不会漏水.
6.答案:D 点拨: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.
7.答案:9 m
点拨:由题图可知,在t=0到t1=2 s的时间内,设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律,得F1-mg=ma1①
在这段时间内电梯上升的高度
h1=a1t②
在t1=2 s到t2=5 s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做
匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即
v1=a1t1③
在这段时间内电梯上升的高度
h2=v1(t2-t1)④
在t2=5 s到t3=6 s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得
mg-F2=ma2⑤
在这段时间内电梯上升的高度
h3=v1(t3-t2)-a2(t3-t2)2⑥
电梯上升的总高度
h=h1+h2+h3⑦
由以上各式和题文及题图中的数据,解得h=9 m