備戰(zhàn)物理高考與模擬題分類解析專題06超重和失重運(yùn)動(dòng)平衡問(wèn)題

1、備戰(zhàn)2013物理高考與模擬題分類解析專題06 超重和失重 運(yùn)動(dòng)平衡問(wèn)題一2012高考題1.（2012新課標(biāo)理綜）拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為。（1） 若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。（2） 設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為。已知存在一臨界角0，若0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tan0。2（19分）（2012

2、重慶理綜）某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s。比賽時(shí)，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)。比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為0，如題25圖所示。設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。（1）求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)；（2）求在加速跑階段球拍傾角隨速度變化的關(guān)系式；（3）整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比0大了并保持不變，不計(jì)球在球拍上

3、的移動(dòng)引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求應(yīng)滿足的條件。二2012模擬題1.游樂(lè)園中，游客乘坐能加速或減速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)，可以體會(huì)超重或失重的感覺(jué)。下列描述正確的是 a當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，游客是處在失重狀態(tài) b當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài) c當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，游客是處在失重狀態(tài)d當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài)2.下列說(shuō)法正確的是：a 游泳運(yùn)動(dòng)員漂浮在水面上屬于失重狀態(tài)b 舉重運(yùn)動(dòng)員將350kg的杠鈴舉起時(shí)屬于超重狀態(tài)c 蕩秋千是經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)人處于失重狀態(tài)d 蕩秋千是經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)人處于失重狀態(tài)3.如圖所示，當(dāng)小車(chē)水平向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊m相對(duì)

4、車(chē)廂靜止于車(chē)廂后豎直壁上，當(dāng)小車(chē)的加速度增大時(shí)，a m所受靜摩擦力增大b m對(duì)車(chē)廂壁的壓力增大c m仍相對(duì)于車(chē)廂靜止d m在豎直方向上所受合外力為零4（2012河南百所名校聯(lián)考）高層住宅與寫(xiě)字樓已成為城市中的亮麗風(fēng)景，電梯是高層住宅與寫(xiě)字樓必配的設(shè)施。某同學(xué)將一輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個(gè)小鐵球，如圖所示。在電梯運(yùn)行時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)輕彈簧的伸長(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)的伸長(zhǎng)量小了，這一現(xiàn)象表明（ ）a電梯一定是在下降 b該同學(xué)可能處于超重狀態(tài)c電梯的加速度方向一定是向下 d該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力小于其重力5（2010青島模擬） 一體重為500n的同學(xué)站在體重計(jì)上，在升降機(jī)中研究超重

5、與失重現(xiàn)象，升降機(jī)在上升過(guò)程中經(jīng)歷了加速、勻速和減速三個(gè)階段，則比較符合實(shí)際情況的體重計(jì)的示數(shù)依次應(yīng)為a520n、500n、480n b480n、500n、520nc480n、520n、500n d500n、500n、500n5答案：a,解析：加速上升，加速度方向向上，超重，體重計(jì)示數(shù)大于體重；勻速，體重計(jì)的示數(shù)等于體重；減速上升，加速度方向向下，失重，體重計(jì)示數(shù)小于體重，所以選項(xiàng)a正確。6（2012山東淄博模擬）關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述，下列說(shuō)法正確的是a蕩秋千時(shí)，當(dāng)秋千擺到最低位置時(shí)，人處于失重狀態(tài)圖201v/ms-1t/s51015202257（2010北京海淀模擬）某同學(xué)站在電梯底板上

6、，利用速度傳感器和計(jì)算機(jī)研究一觀光電梯升降過(guò)程中的情況，圖2所示的v-t圖象是計(jì)算機(jī)顯示的觀光電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度變化的情況（向上為正方向）。根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說(shuō)法中正確的是（ ）a在05s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)b在5s10s內(nèi)，該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力等于他所受的重力c在10 s20s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)d在20 s25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)8（2012安徽合肥名校聯(lián)考）如圖所示，a、b兩木塊質(zhì)量分別是ma、mb，與水平地面的摩擦因數(shù)分別為1、2。兩木塊放在水平面上，它們之間用細(xì)線相連，兩次連接情況中細(xì)線傾斜方向不

7、同但傾角一樣。先后用相同的水平力f拉著a、b一起勻速運(yùn)動(dòng)，則1、2之比是（ ）a11bmambcmbmad無(wú)法確定9.（2012廣東聯(lián)考）當(dāng)物體從高空下落時(shí)，空氣阻力隨速度的增大而增大，因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的終極速度。已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v且正比于球半徑r，即阻力f=krv，k是比例系數(shù)。對(duì)于常溫下的空氣，比例系數(shù)k=3.410-4ns/m2。已知水的密度=1.0103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2。試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vr。（結(jié)果取兩位數(shù)字）10.（2012上海聯(lián)考）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。（1）當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小班干部所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需時(shí)間為多少？（sin37=0.6，cos37=0.8） 11（13分）（2012年5月湖北武漢模擬）21世紀(jì)，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息的掌控程度主導(dǎo)著戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗，集偵察、情報(bào)傳輸和火力打擊于一身的無(wú)人機(jī)已成為信息化戰(zhàn)場(chǎng)的“新寵”。在第八屆珠海航展上，中國(guó)最先進(jìn)