2022版高考物理 专题18 超重失重问题 瞬时问题练习（含解析）.docx

1、专题18超重失重问题瞬时问题1当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.2.轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变；弹簧(或橡皮绳)的弹力不能突变，在外界条件发生变化的瞬间可认为是不变的1.(2020山东济南市一模)如图1所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是()图1A运动员在最高点处于平衡状态B运动员在下降过程中处于超重状态C运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态D运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力答案C解析运动员在最高点合力不为零，不是处于平衡状态，选项A错误；运动员在下降过程中加速度向下，处

2、于失重状态，选项B错误；运动员起跳以后在上升过程中加速度向下，处于失重状态，选项C正确；运动员起跳时加速上升，则地面对他的支持力大于他所受的重力，选项D错误2.(2019浙江绍兴市模拟)如图2所示，橡皮膜包住空心塑料管的底端，细线将橡皮膜固定密封，用手竖直握住塑料管保持静止状态，先将水从塑料管顶端倒入并灌至整管的三分之二处，然后在管顶处加一个带孔的瓶盖，此时橡皮膜突出成半球状，现用力将塑料管向上加速提升一段距离，再减速上升直至速度为零，则()图2A加速上升时塑料管处于失重状态B加速上升时橡皮膜底部进一步向下突出C减速上升时塑料管处于超重状态D减速上升时塑料管内的水面将下降答案B解析加速上升时，

3、塑料管的加速度向上，处于超重状态，故A错误；对塑料管中的水受力分析可知，加速上升时，由于液体超重，液体受到的支持力变大，由牛顿第三定律可知，液体对橡皮膜的压力增大，故橡皮膜底部进一步向下突出，故B正确；减速上升时，加速度向下，故塑料管处于失重状态，故C错误；减速上升时，管中液体处于失重状态，塑料管内的水面将上升，故D错误3如图3所示，水平面上放有三个木块A、B、C，质量均为m1 kg，A、C与地面间的接触面光滑，B与地面间的动摩擦因数0.1，A、B之间用轻弹簧相连，B、C之间用轻绳相连，现在给C一个水平向右、大小为4 N的拉力F，使A、B、C三个木块一起以相同的加速度向右做匀加速直线运动，某一

4、时刻撤去拉力F，则撤去力F的瞬间，轻绳中的张力FT为(重力加速度g取10 m/s2)()图3A0 B1 N C2 N D3 N答案B解析在拉力作用下，对整体，由牛顿第二定律可得Fmg3ma，解得a1 m/s2，对A，由牛顿第二定律可得Fma11 N1 N，当撤去外力后，把B、C作为整体，由牛顿第二定律可知Fmg2ma，解得a1 m/s2，方向向左，对C受力分析，由牛顿第二定律可知FTma1 N，故B正确4.(多选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图4所示，电梯运行的vt图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()图4答案A

5、D解析t0t1时间内，弹簧秤的示数小于人的重力，人处于失重状态，有向下的加速度，t1t2时间内，弹簧秤的示数等于人的重力，人处于静止或匀速运动状态，t2t3时间内，弹簧秤的示数大于人的重力，人处于超重状态，有向上的加速度综上，A、D正确，B、C错误5.如图5所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是(重力加速度为g)()图5A地面对木楔的支持力大于(Mm)gB地面对木楔的支持力小于(Mm)gC地面对木楔的支持力等于(Mm)gD地面对木楔的摩擦力为0答案A

6、解析物体m沿斜面向下做减速运动，加速度方向沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故A正确，B、C错误；物体加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的静摩擦力方向水平向右，故D错误6.(2020湖南长沙市长沙县六中月考)如图6所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧和a相连，弹簧上端固定在天花板上，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g.当在P点剪断绳子的瞬间()图6A物体a的加速度大小为零B物体b的加速度大小为零C物体b的加速度与物体a的加速度大小相同D物体b的加速度大小为2g答案C解析设a、b物体的质量均为m，剪断细线前，对a、b整体

7、受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故弹簧弹力：F2mg；再对物体a受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，根据牛顿第二定律得a的加速度为：aag，方向竖直向上，故A项错误；对物体b受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细线后，重力不变，细线的拉力减为零，根据牛顿第二定律得b的加速度为abg，方向竖直向下，故B、D项错误；物体b的加速度与物体a的加速度大小相同，方向相反，故C项正确7.(2020山东济宁市鱼台县一中月考)如图7所示，质量分别为m和2m的A、B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B.调整木板的位置

8、，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x.突然撤去木板，物体运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是(重力加速度为g)()图7A撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为gB撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5gC撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大D撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大答案C解析撤去木板瞬间，B物块受到的合力为3mg，由牛顿第二定律可知：aB1.5g，故A、B错误；当B物块受到的合外力为零时，速度最大，此时FT22mgkx2，又mgkx，所以弹簧此时的伸长量x22x，即B物块向下运动3x时速度最大，故C正确，D错误8.

9、(2020百校联考)如图8所示，A、B、C、D四个小球质量分别为m、4m、2m、3m，用细线连着(在A和C之间细线上还串接有一段轻弹簧)，悬挂在光滑轻质定滑轮的两边并处于静止状态弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是()图8A剪断C、D间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为3gB剪断C、D间细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为gC剪断A、B间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为零D剪断C球上方细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为零答案C解析开始时，弹簧的弹力为5mg，剪断C、D间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为a1.5g，A、B的加速度为零，选项A、B错误；同理可知，剪断A、B间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为零，选项C正确；剪断C球上方细线的一瞬间，弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和B的加速度大小为g，选项D错误