2024届高考物理一轮复习学案：超重与失重 简单连接体

高三物理一轮复习教（学）案14    

超失重   简单连接体       编写          审核           

一、知识强化

1、超重与失重

超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力         自身重力的现象。

失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力         自身重力的现象。

完全失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于         的现象。

理解：（1）物体发生超重或失重现象时，只是物体所受的支持力（或拉力）发生了变化。（2）如果物体有       的加速度（或分加速度）时，物体处于超重状态；如果物体有          的加速度（或分加速度）时，物体处于失重状态。

2、简单连接体

（1）连接体：通常是指两个或两个以上有相互作用的物体所构成的          。

①隔离法：若连接体内（即系统内）各物体的加速度大小或方向不同时，应隔离分析。

②整体法：若连接体内的（系统内）各物体的      相同，又不需求系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个    来研究。在对整体研究时，无需考虑它们之间的相互作用力。

③整体法与隔离法的交叉使用：若连接体内（即系统内）各个物体具有相同的加速度时，通常先采用整体法。如果要求连接体内相互作用的力，则再采用隔离法来进行研究。

（2）临界问题

①弹力对应的临界状态：当物体所受的弹力为零或达到最大值，即达到相应的临界状态。

②摩擦力对应的临界状态：静摩擦力为零，是其方向变化的临界状态；静摩擦力为最大是物体恰好保持相对静止的临界条件。

二、典型例题（单选）

（      ）1．蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳子被拉伸前做自由落体运动，弹性绳子被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减小为零。在这一下降的全过程中，下列说法中正确的是

A．弹性绳子拉伸之前运动员处于失重状态，弹性绳子拉伸后运动员处于超重状态

B．弹性绳子拉伸后运动员先是失重状态，后是超重状态

C．弹性绳子拉伸后运动员先是超重状态，后处于失重状态

D．运动员一直处于失重状态

（      ）2．如图所示，用一根细绳将条形磁铁a竖直挂起来，a的下端吸起一个铁块b。a、b质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在a、b同时下落的过程中

A．小铁块b的加速度为零

B．磁铁a的加速度为2g

C．a、b之间弹力为零

D．a、b整体处于完全失重状态

（      ）3．如图所示，a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连。当用水平恒力F拉着a，使a、b一起沿光滑水平面做匀加速运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1，当用大小仍为F的恒力沿粗糙水平面拉着a，使a、b一起做匀加速直线运动，a、b与粗糙面摩擦因数相同，此时弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2。则有

A．x1=x2

B．x1>x2

C．a1=a2

D．a1<a2

（      ）4．如图所示，一根不可伸长轻绳两端各连接一只质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一个大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距3L/5时，它们加速度的大小均为

A．5F/8m

B．2F/5m

C．3F/8m

D．3F/10m

5．如图所示，在水平桌面上放置一块厚度不计的薄板。薄板前方有一宽度为d=1m的目标区。在薄板右边缘放一个小铁块（视为质点），从静止开始用力拉动木板，使铁块停在目标区则获胜。已知薄板长为L=4m，质量为M=3kg，铁块质量为m=1kg，其中铁块与薄板和桌面的动摩擦因数均为0.1，薄板与桌面的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）要使小铁块相对木板滑动，则所加水平拉力F须满足什么条件？

（2）如果水平拉力为F=18N，则小铁块经过多长时间离开薄板？

（3）在（2）的条件下，薄板离目标区左侧距离x满足什么条件，才能使小铁块停在目标区域？

高三物理一轮复习作业14

班级           姓名           学号            

一、单选题

（      ）1．游乐园中，乘客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉，下列描述中正确的是

A．当升降机加速上升时，游客处于失重状态

B．当升降机减速下降时，游客处于失重状态

C．当升降机减速上升时，游客处于失重状态

D．当升降机加速下降时，游客处于超重状态

（      ）2．某人乘坐电梯直接从10楼到一楼，他经历了加速、匀速及减速三个过程，下列说法正确的是

A．他始终处于失重状态

B．他依次经过超重、平衡和失重状态

C．他依次经过失重、平衡和超重状态

D．他始终处于超重状态

（      ）3．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，不计空气阻力。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减小

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重力大小

D．整个过程中水对容器底面都没有压力

（      ）4．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑，在箱子的中央夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是

A．沿斜面向上

B．沿斜面向下

C．垂直斜面向上

D．竖直向上

（      ）5．如图所示，质量为0.1kg和0.2kg的A、B两物体用一根轻质弹簧连接，在一个竖直向上、大小为6N的拉力F作用下以相同的加速度向上做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数为1N/cm，取重力加速度g=10m/s2。则弹簧的形变量为

A．1cm

B．2cm

C．3cm

D．4cm

（      ）6．一列火车由车头和9节相同车箱组成．当该列火车在铁路上加速行驶时，正中间的一节车箱的前端受到的拉力为F1，后端受到的拉力为F2，则F1与F2之比为

A．2∶3

B．3∶2

C．4∶5

D．5∶4

（      ）7．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，两者质量均为2kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上，取g=10m/s2。则此瞬间，A对B的压力大小为

A．10N

B．20N

C．25N

D．30N

（      ）8．如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以一初速度沿着斜劈的粗糙面向上滑，至其速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止。则在物块m上、下滑动的整个过程中，下列说法正确的是

A．斜劈对对物块的摩擦力不变

B．斜劈对对物块的作用力不变

C．斜劈所受地面的摩擦力方向改变

D．地面对斜劈的支持力一定小于它们总的重力

二、计算题

9．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下，取g=10m/s2。则：   

（1）上升过程，若升降机以1m/s2的加速度向上加速运动，质量为50kg的游客坐在竖直运动的座舱上，求此时该游客对座舱中水平座椅的压力大小；

（2）下落过程，座舱从70m高处开始下落，当下落到25m高处时开始制动，座舱做匀减速运动，到地面时刚好停下，求座舱减速过程中的加速度大小。

高三物理一轮复习教（学）案14参考答案

典型例题：1．B  2．D  3．A  4．A

5．（1）F＞12N（2）2s （3）3m＜x＜4m

课时作业： 1．C  2．C  3．D  4．C  5．D  6．D  7．C  8．D

9．（1）550N（2）18m/s2