【同步導(dǎo)學(xué)】2012高中物理 5.5練習(xí) 滬科版必修1

1、2012新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí)：5.5（滬科版必修1）(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1在太空站的完全失重環(huán)境中，下列儀器中不能使用的有()A天平B彈簧測(cè)力計(jì)C水銀溫度計(jì) D水銀氣壓計(jì)【解析】彈簧測(cè)力計(jì)在完全失重的物理環(huán)境中，雖然不能用來測(cè)量物體的重力，但測(cè)其他的力(如拉力)還是可以用：水銀溫度計(jì)是利用熱脹冷縮的原理制成的，因此也可以用天平是利用力矩平衡原理，在完全失重的狀態(tài)下，放在天平內(nèi)的砝碼和物體都不會(huì)對(duì)天平托盤產(chǎn)生壓力，即不論天平左右托盤中分別放質(zhì)量為多少千克的物體和砝碼，天平都能平衡，故失效，所以在完全失重的環(huán)境中，天平不能用水銀氣壓計(jì)是利用力的平衡原理，

2、而此時(shí)水銀的重力不產(chǎn)生壓力，即不論氣體壓強(qiáng)為多少，都能使管中充滿水銀，故失效，也不能用【答案】AD2如右圖是我國(guó)“美男子”長(zhǎng)征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗(yàn)，下列說法正確的是()A火箭加速上升時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài) B飛船加速下落時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài)C飛船落地前減速，宇航員對(duì)座椅的壓力大于其重力D火箭上升的加速度逐漸減小時(shí)，宇航員對(duì)座椅的壓力小于其重力【解析】凡是加速度方向向上的即為超重，壓力大于重力，ACD項(xiàng)所述為超重狀態(tài)；加速度方向向下的為失重，壓力小于重力，B項(xiàng)所述為失重狀態(tài)【答案】BC3在托盤的盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為30的光滑斜

3、面，現(xiàn)將一個(gè)重4 N的物體放在斜面上讓其自由下滑，如右圖所示，那么磅秤示數(shù)比不放物體時(shí)增加()A2 N B4 NC3 N D5 N【解析】當(dāng)一個(gè)力不好求時(shí)，可根據(jù)牛頓第三定律，求它的反作用力物體自由下滑時(shí)，agsin 5 m/s2，所以ayasin 2.5 m/s2，所以mgNmay，所以N3 N由牛頓第三定律得：NN3 N.【答案】C4.某人在地面上用彈簧測(cè)力計(jì)稱得其體重為490 N他將彈簧測(cè)力計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如右圖所示，電梯運(yùn)行的vt圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?()【解析】由Gt圖象知：t0t1時(shí)間內(nèi)，具有向下的加速度，t1t2時(shí)間內(nèi)勻速或

4、靜止，t2t3時(shí)間內(nèi)，具有向上的加速度，因此其運(yùn)動(dòng)情況可能是：t0t3時(shí)間內(nèi)，故A、D正確【答案】AD5.木箱內(nèi)裝一球，木箱的內(nèi)寬恰與球的直徑相等，如右圖所示，當(dāng)木箱以初速v0豎直上拋時(shí)，上升過程中()A空氣阻力不汁，則球?qū)ο卤赽有壓力B空氣阻力不計(jì)，則球?qū)ι媳赼無壓力C有空氣阻力，則球?qū)ι媳赼有壓力D有空氣阻力，則球?qū)ο卤赽有壓力【解析】若不計(jì)空氣阻力，拋出去物體的加速度ag，處于完全失重狀態(tài)，球與箱壁間無作用力，若有空氣阻力，上升過程中，加速度ag，則球與上壁a有相互作用力【答案】BC6如下圖所示，浸在水中的木球密度小于水的密度，且固定在輕彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器底部，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)

5、自由下落時(shí)，彈簧將()A變長(zhǎng) B不變C恢復(fù)原長(zhǎng) D條件不足，無法判斷【解析】開始時(shí)由于浮力大于木球的重力，故彈簧伸長(zhǎng)當(dāng)系統(tǒng)自由下落時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，水對(duì)木球的浮力消失，故彈簧要恢復(fù)原狀，C正確【答案】C7.一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量是m115 kg的重物，重物靜止于地面上有一質(zhì)量m210 kg的猴子，從繩子另一端沿繩向上爬，如右圖所示不計(jì)滑輪摩擦，取g10 m/s2，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為()A25 m/s2 B5 m/s2C10 m/s2 D15 m/s2【解析】根據(jù)題意可知，輕繩中的最大拉力為Fm1g，根據(jù)牛頓第二定律有F

6、m2gm2amax，解得猴子向上爬的最大加速度為5 m/s2.【答案】B二、非選擇題8某人在a2 m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m175 kg 的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m250 kg的物體，則此升降機(jī)上升的加速度為多大？(g10 m/s2)【解析】設(shè)此人在地面上的最大“舉力”是F，那么他在以不同的加速度運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中最大“舉力”仍為F，以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，物體的受力示意圖如右圖所示，且物體運(yùn)動(dòng)的加速度和升降機(jī)相同當(dāng)升降機(jī)以加速度a12 m/s2勻加速下降時(shí)，對(duì)物體有：m1gFm1a1，F(xiàn)m1(ga1)，得F75(

7、102) N600 N.設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0的物體，則Fm0g，m0 kg60 kg.當(dāng)升降機(jī)以a2勻加速上升時(shí)，對(duì)物體有：Fm2gm2a2，a2g m/s22 m/s2所以升降機(jī)勻速上升的加速度為2 m/s2.【答案】60 kg2 m/s29.一個(gè)質(zhì)量是50 kg的人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)的地板上，他看到升降機(jī)頂板上懸吊的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是40 N，而所掛重物的質(zhì)量為10 kg，如右圖所示，則這時(shí)人對(duì)升降機(jī)地板的壓力為多大？(g取10 m/s2)【解析】以重物為研究對(duì)象，受重力mg(豎直向下)和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F(豎直向上)由牛頓第三定律，拉力F的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)4

8、0 N，而物體重力Gmg1010 N100 N，大于F，處于失重狀態(tài)，因此可推知升降機(jī)的加速度a的方向向下， 即升降機(jī)減速上升，由牛頓第二定律F合ma得：a m/s26 m/s2再以人為研究對(duì)象，人受到重力和升降機(jī)地板的支持力的作用(分別用Mg和N來表示)，由牛頓第二定律有：MgNMa.所以NMgMa(5010506) N200 N.由牛頓第三定律可知，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力與升降機(jī)地板對(duì)人的支持力N等大、反向，故N方向向下，大小為NN200 N.【答案】200 N10.如右圖所示，一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重，一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后

9、讓座艙自由落下落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下已知座艙開始下落時(shí)的高度為76 m，當(dāng)落到離地面28 m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙均勻減速若座艙中某人手托著重50 N的鉛球，當(dāng)座艙落到離地面50 m的位置時(shí)，手的感覺如何？當(dāng)座艙落到地面15 m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住鉛球？【解析】由題知座艙距地面50 m高時(shí)，升降機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，人手與手中的鉛球均處于完全失重狀態(tài)，故球?qū)κ譄o作用力，人手無壓力的感覺又因座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：a m/s216.8 m/s2，方向豎直向上設(shè)手對(duì)鉛球的作用力為F，由牛頓第二定律得：Fmgma，故Fmgma2.7mg135 N.【答案】人手沒

10、有壓力的感覺手托鉛球的力F135 N11.在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神為了探求上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡(jiǎn)化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起以加速度a1 m/s2上升時(shí)，試求(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力【解析】解法一：(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，繩拉運(yùn)動(dòng)員的力為F.

11、以運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體為研究對(duì)象，受到重力的大小為(Mm)g，向上的拉力為2F，根據(jù)牛頓第二定律2F(Mm)g(Mm)aF440 N根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員拉繩的力大小為440 N，方向豎直向下(2)以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)員受到三個(gè)力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力N.根據(jù)牛頓第二定律FNMgMaN75 N根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅壓力大小為275 N，方向豎直向下解法二：設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m；運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力大小為F，對(duì)吊椅的壓力大小為N.根據(jù)牛頓第三定律，繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小為N.分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第

12、二定律FNMgMaFNmgma由得F440 NN275 N【答案】(1)440 N(2)275 N12如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空為了研究學(xué)生沿竿的下滑情況，在竿頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿頂端所受拉力的大小現(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點(diǎn))從上端由靜止開始滑下，5 s末滑到竿底時(shí)速度恰好為零，以學(xué)生開始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的拉力隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，g取10 m/s2.求：(1)該學(xué)生下滑過程中的最大速率；(2)滑竿的長(zhǎng)乙【解析】(1)根據(jù)圖象可知01 s內(nèi)，人向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，人對(duì)滑竿的作用力為380 N，方向豎直向下，所以滑竿對(duì)人的作用力F1的大小為380 N，方向豎直向上以人為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有：mgF1ma1.5 s后靜止，mG/g500/10 kg50 kg.1 s末人的速度為：v1a1t1.根據(jù)圖象可知1 s末到5 s末，人做勻減速