为了研究超重与失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序):
时间 |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
体重计示数(kg) |
45.0 |
50.0 |
40.0 |
45.0 |
若已知t0时刻电梯静止,则( )
A.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
B.t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化,但所受重力发生了变化
C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等,运动方向一定相反
D.t3时刻电梯可能向上运动
【解析】:选AD.由超重和失重的物理意义可知,当物体的加速度向上时,支持力N大于重力G,发生超重现象;当物体的加速度向下时,支持力N小于重力G,发生失重现象.可见发生超重和失重时,物体的重力G并没有发生变化,但加速度方向相反,A正确,B错误.由表格知,t1时刻超重,t2时刻失重,t3时刻平衡,但t3时刻电梯可能是匀速运动,也可能处于静止.
如图所示,一个盛水的容器底部有一小孔,静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则( )
图3-6-10
A.容器自由下落时,小孔向下漏水
B.将容器竖直抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水
C.将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
【解析】:选D.将容器抛出后,容器和容器中的水处于完全失重状态.水面下任何一点的压强都等于零,小孔不会向下漏水.
如图所示,在一升降机中,物体A置于斜面上,当升降机处于静止状态时,物体A恰好静止不动,若升降机以加速度g向下做匀加速运动时,以下关于物体受力的说法中正确的是( )
图3-6-9
A.因物体仍相对斜面静止,物体所受各力不变
B.因物体处于完全失重状态,所以物体不受任何力作用
C.因物体处于完全失重状态,所以物体除所受重力变为零,其他力不变
D.因物体处于完全失重状态,物体除所受重力不变外,不受其他力作用
【解析】:选D.物体随升降机以加速度g向下做匀加速运动时,物体处于完全失重状态,将不受支持力和摩擦力,但物体受的重力不会改变,所以只有D项正确.
“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,如图3-6-8中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中( )
图3-6-8
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
【解析】:选AB.判断人是处于超重状态还是失重状态,只要看人的加速度方向.Pa段人做自由落体运动,加速度为g,人处于完全失重状态;人从a到b的过程中,人的重力大于弹力,合力方向向下,加速度方向向下,人处于失重状态;b点,人的重力等于弹力,加速度为零;由b到c,人的重力小于弹力,合力方向向上,加速度方向向上,人处于超重状态.当弹性绳伸长到c点时,物体处于最大超重状态,C、D错误.
容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,设容器在上抛过程中不发生翻转,那么下列说法中正确的是( )
A.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大
B.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小
C.在最高点水对容器底面的压力大小等于零
D.整个过程中水对容器底面都没有压力
【解析】:选CD.容器竖直上抛过程中,在空中处于完全失重状态,故不论何处,水对容器底面都没有压力作用.
(2011年泰州高一检测)升降机中站在测力计上的人,发现测力计示数比自己的体重小,则( )
A.人受到的重力减小了
B.人受到的重力不变
C.升降机可能正在加速上升
D.升降机可能正在加速下降
【解析】:选BD.测力计示数小于重力,说明人处于失重状态.失重并不是重力减小了,而是“视重”减小,人的重力未变,A错,B对.失重说明升降机的加速度方向向下,它可能加速向下运动,也可能减速上升运动,C错,D对.