第27讲 超重和失重-【黄金起点】2026年初高中衔接必刷题物理

衔接必刷题 物理 5.答案：AC 6.答案：(1)5m/s2(2)2.5m(3)3.4s 解析：米、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位，牛顿 解析：(1)货物在AB上相对滑动时，根据牛顿第二定律得 是国际单位制中的导出单位，因此都是国际单位制中的 ing=mal 单位，A正确：计算中解得作用力的表达式F=m尺 ·用 解得a1=5m/s2。 (2)设货物达到共同速度的时问为山，则1一a1 单位制的方法检查，这个力的单位是kgs-kg·s,因 解得t1=1s m 1 此kg·s这个结果是错误的：作用力的正确表达式为F 通过的距离1=21 mR,力的正确单位应是kg·m/s2,B错误：伽利略的理 U 解得s1=2.5m 传送带通过的位移s2■t1=5m 想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自 则痕迹的长度△￥=s2一s1=2.5m。 然规律的科学方法，C正确：牛顿第一定律并不是牛顿第 (3)货物加速的位移为s1=2.5m<LA四 二定律中=0的特殊情况，因为牛顿第一定律描述的是 物体不受外力时的运动状态，是一种理想情况，有其自身 则匀速运动时间为2= LAB一1=0.9s 的物理意义和独立地位，同时还引入惯性的概念，牛顿第 一定律指出了力和运动的关系，而第二定律定量给出了 货物以5m/s的递度冲上倾斜传送带，共速前根据牛顿 决定物体加速度的因素，所以牛顿第一定律是研究力学 第二定律得ngsin0+mgcos0=ma2 的基础，是不能用牛顿第二定律来代替的，D错误。 解得a2=10m/s 第26讲 牛顿运动定律的应用 方向沿传送带向下，共速时1=四一2=0.255 2 达标训练 由于ngsin0>gcOs0,当货物的速度小于时，对货 1.答案：B 物分析1a3=mgsin0-ngcos0 解析：根据题意，设A开始下滑时的加速度大小为，A接 触挡板时的速度大小为，则由牛顿第二定律有4 ngsin30 解得a3=2m/s 一mg=5ma,由运动学公式有v2=2ad,解得2=2gC.之 方向沿传送带向下，文1= g=1.25s 后B以速度v向上做竖直上抛运动，上升的高度为h1= 则总时间为t总=t1十t2十13十14=3.4s。 =,则物块B上升的最大高度为乃=d+1=6心，故 第27讲 超重和失重 2g5 5 B正确。 达标训练 2.答案：B 1.答案：B 解析：对物体A受力分析，均受到重力、支持力和滑动摩 解析：当物体具有向上的加速度时，物即体对支持物的压 擦力，根据牛顿第二定律，有一mg=ma,故加速度为a1 力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超 g=-2m/s2,同理物体B的加速度为a2=一g 重；当物体具有向下的加速度时，即物休对支持物的压力 一2/s2,B物体初速度较小，首先停止运动，故其停止运 (或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重： 动的时间为19二迎=1s,该投时间内物你A的住移 所以加速下降过程，加速度向下，属于失重，诚速下降过 程，加速度向上，属于超重，故A、C错误，B正确：平衡状 42 态即物体受力平衡，处于匀速直线运动或者静止的状态 为xA1=v1十2ai=5m,物体B的位移为x=v 称为平衡状态，减速下降过程加速度向上，受到的合力向 +1 上，不是平衡快态，故D错误。 a2行=1m,故此时开始，物体B不动，物体A继续做 2.答案：D 匀减速运动，直到相遇：18末A的速度为UA1=UA十a11 解析：12时0】分指时刻，故A错误：研究火箭转向时，火 箭大小不能忽略，所以不可以把火箭看成质，点，故B错 =4m/s,物体A魅续微匀减速运动过程x=1红十Za2号 误：根据牛顿第三定律可知，燃气对火箭的推力等于火箭 一3m,解得t2=】s,故从出发到相遇的总时间为t=11十 对燃气的推力，故C错误；卫星进入预定轨道后，绕地球 12=2s,故B正确。 做匀速圆周运动，向心加速度方向指向地心，处于失重状 3.答案：C 态，故D正确。 解析：-1图像中图线的斜率表示加速度，由图可知，在 3.答案：B 时刻斜率最大，则加速度最大，故A错误：“水火箭”运动 解析：当升降机静止时弹簧仲长4Cm,假设弹簧劲度系数 过程速度一直是正的，运动方向始终没有玫变，2时刻后 是k,则mg=x1,当升降机运动时弹簧仲长2cm,根据 仍在上升，故B错误：DE段是斜率绝对值为g的直线，说 牛顿第二定律有mg-kx2=ma,联立解得a=4.9m/s2, 明3时刻以后“水大箭”的加速度大小为g:由牛顿第二 方向竖直向下，为失重状态，则升降机可能是加速下降， 定律可知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在妇时 也可能是减速上升，故B正确。 刻失去推力，故C正确：3一t:时间内“水火箭”的速度方 4.答案：BC 向是正的，加速度方向是负的·且加速度大小等于g,则 解析：由图可知，第20s末该同学的速度为零，此时上升 “水火箭”微竖直上抛运动，故D错误。 高度最大，故A错误：根据1图像的斜率表示加速度可 4.答案：AD 解析：斜面倾角为α，原来物体静止时，设此时静摩擦力等 知，在10s~15s内，图像斜率为零，加速度为零，故B正 确：根据1图像的斜率表示加速度可知，在15一20s内， 于滑动摩擦力，则有ngsin a=ngcos a,即sina一cosa,与 物体的重力无关，则施加竖直向下的力F等于增加了物 图像的斜率为负，故加速度为负，即方向向下，该同学处 体的重力，则物体会仍然静止，故A正确，B错误：若物块 于失重状态，故C正确：若该同学在15~一20s内做匀减速 A原来加速下滑，有mgsin a>mgcos a·将F分解，则 直线运动，则平均速度为0=5，十0m/s=0.75m/5,根 Fsin g>Fcos a,则动力的增加大于阻力的增加，合外力 变大，故C错误，D正确。 据U1图像与时间轴所国图形的面积表示位移，可知该同 5.答案：BC 学实际运动的位移大于做匀减速直线运动的住移，故电 解析：剪断轻绳的一瞬间，小球沿斜面向下的加速度大小 梯的平均速度大于0.75m/s,故D错误。 为a=gsin0,竖直方向的分加速度大小为a1=gsin0,则 5.答案：BC 地面对斜面体的支持力大小为Fv=Mg十mg一ma1= 解析：由题图可知，1=0.3s时运动员的速度达到最大，此 Mg十mg一ngsin20=Mg十mngcos20,A错误，B正确：系 时运动员受到弹簧的弹力与重力平衡，弹簧并不处在原 统有向左的加速度，水平方向的外力即地面对斜面体的 长状态，A错误：由于cd段为直线，说明运动员在t=0.5s 摩擦力向左，C正确：小球的水平分加速度a2=gsin0cos0, 时离开弹簧，此时速率为1=3m/s,故0=1一g△1，△1= 地面对斜面体的摩擦力大小为F:=ma2=ngsin0cos0, 0.3s,即当1=0.8s时运动员到达最高处，B正确：由题 D错误。 可知，abc部分关于t=0.3s对称，故曲线在t=0.1s和t 90 参考答案 一0.5s的斜率的绝对值相等，运动员的加速度大小相 5,答案：A 等，即a=g,根据牛顿第二定律可知kx一mg=ma,解得 x=75cm.C正确：00.3s内运动员竖直向上做加速运 解析：格运动的连度为v一c0S)10m/s,故D正确：船 动，加速度向上，运动员处于超重状态，D错误 6.答案：(1)500N(2)700N(3)250N 运动的速度为v格一05月可知随着0的增大，船的连度 解析：(1)匀速上升时，由平衡条件得：FvN1=mg=500N 逐渐增大，加速度逐渐变小，故A错误；根据受力分析，可 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为500N,即体重计 知船受到重力、浮力、拉力、阻力的作用，故B正确：根据 示数为500N。 牛顿第二定律有F淬十Fsin0-mg,解得此时船受到的浮 (2)加速上升时，由牛顿第二定律得：FN2一mg=ma1 力大小为F浮=700N,故C正确 解得F2=mg+ma1=700N 6.答案：D 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为700N,即体重计 解析：“吨”不是国际单住制中的基本单位，A错误：“力箭 示数为700N 一号”点火瞬间，推力大于重力，加速度向上不为零。所 (3)加速下降时，由牛顿第二定律得：mg一FN3=a3 楊带的卫星也县有向上的加递度，支持力大于重力，处于 解得Fg=mg一ma3=250N 超重状态，B,C错误：“力箭一号”加速上升过程中，所携 带的卫星也具有向上的加速，支持力大于重力，处于超重 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为250N,即体重计 状态，D正确。 示数为250N 7.答案：D 第三部分 初升高物理人门检测 解析：由题可得物体0一2s内的位移即为传送带上、下两 端的间距，-t图像与t轴所园面积表示位移，可知位移x 初升高物理入门检测卷 号X1.0×10.0m+2×(10.0+12.0)×1m=16m, 1.答案：C 解析：体积很大的物体，也能视为质点，比如地球绕太阳 故C错误：由题图得0~18内物体加速度a1=A △t1 转时地球可看成质点，故A错误：物体做单向直线运动 10 时，位移大小一定等于路程，故B错误：平均速度等于位 m/g2=10m/s2,根据牛顿第二定律得mgin+angcos0 移与时间之比，平均速率等于路程与时间之比，则知平均 速度为零的运动，其位移为零，但路程不为零，所以平均 =ma11~2s内加速度大小a2==2m/s2,根据牛顿第 △12 速率不为零，故C正确：加速度为正值，表示与规定的正 二定律得mngsin0一ngcos0=ma2,解得0=37°， 方向相同，但若速度是负值，表示与规定的正方向相反， 0.5,故B错误：物体在传送带上先以10m/s2的加速度 即加速度与速度方向相反，则速度大小越来越小，故D 匀加速到与传送带有共同速度，再以2m/s的加速度匀 错误。 加速运动，由题图知传送带的速率u0=10.0m/s,0一1s 2.答案：A 内，传送带的位移为x1=10.0X1m=10m,故相对位移 解析：由题知，甲、乙两物体同时从 1有mg少 同一地，点沿同一方向做直线运动， 的△x1=10m一2×10×12m=5m,物体相对传送带 则当二者速度相同时甲、乙相距最 远，且沙1图像中图线与时间轴围 0123456成 上运动。1~2s内物体的位移为=号×(10.0+12.0) 成的面积表示位移，在1=1s时，甲 ×1m=11m,传送带的位移为10m,故相对位移为△x2 比乙多走的位移如下图阴影部分所示 一11m一10m一1m,物体相对传送带向下运动，则痕迹 在1一4s时，乙比甲多走的位移如下图阴影部分所示。 重叠1m,因此物体在传送带上留下的狼迹长度为5m,故 m) A错误，D正确。 8.答案：AC 甲 解析：火箭的加速度等于零时，速度可不等于零，火箭做 0123456h 匀速运动，A正确：火箭的速度增大，加速度也可以减小· 做加速度诚小的加速运动，B错误：加速度表示速度变化 则在0一6s内，两物体相距最远的时刻是4s末，A正确、 的快慢，则火箭速度变化越来越快时，加速度越来越大，C C错误：1=2s时乙的位移为x=2X2X4=4m,甲的位 正确：火箭，点火升空的过程为加速过程，没有减速阶段， 加速度与速度同向，D错误 移为x'=2×2=4m,两者位移相同，又是从同一地面出 9,答案：BCD 发，故2s末时二者相遇，B错误：乙的速度一直为正，说 解析：纵坐标的变化量表示位移，从0到1时间内·两车 明其运动方向始终未发生变化，D错误。 的位移不相等，可知工甲<乙，两车做单向直线运动，其 3.答案：B 路程等于位移的大小，所以乙的路程大于甲的路程，A错 解析：设“1型”挡板BC部分与水平方向的夹角为日，在 误：从11到12时间内两车位移相等，都为x2一x1,根据平 “1,型”挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，日 逐渐减为0°，以笔记本电脑为对象，根据平衡条件可得F1 均速度计算式口=二。可知，两车平均速度相同，B正确： =ngsin0,F2=mgcos0,由于0逐渐减小，可知F1逐渐 从11到t2时间内，甲、乙两车路程都相等，都等于位移的 减小，F2逐渐增大；以“1.型”挡板和笔记本电脑为整体， 根据平衡条件可知，机械臂O口对“L.型”挡板的作用力 大小，由平均递度一时间 位移 和平均速率=客可知，两车的 F2与整体重力等大反向，则F3保持不变。 平均速度大小和平均速率相等，C正确：xt图像中阁线 4.答案：D 的斜率表示某时刻的瞬时速度，由此分析在t1时刻甲车 解析：由图知当拉力F增大到10N时，木块受的摩擦为 的速度小于乙车的速度，12时刻甲车的速度大于乙车的 静摩擦力，当拉力F增大到12N时，木块受的摩擦力为 速度，从t1到12时间内，甲车速度逐渐增大，乙车做匀速 直线运动，速度不变，所以在t1到t2时间内的某时刻，两 最大静摩擦力，后续木块开始运动，受的滑动摩擦力，大 车速度相等，D正确。 小为10N:当拉力F增大到10N时，木块受到静摩擦力， 10.答案：AC 此时木块仍处于静止状态，故A错误：当拉力F增大到 解析：对B受力分析，由平衡条件知，轻绳对B的拉力 11N时，木块仍受到静摩擦力作用，木块处于静止状态， FT=mg=20N,根据牛顿第三定律知，轻绳对A的拉 故B错误：滑动摩擦力大小为10N,动摩擦因效以= F 力大小为F'=20N,方向沿斜面向上：故C正确，D错 mg 误：对A受力分析，由于mAg8in30>F-'=20N:故A =9=0.5,故C错误：当拉力F增大到13N时，木块受 有沿斜面下滑的趋势，摩擦力方向沿斜面向上，根据平 20 衡条件得nAgsin30°=F(十FT,解得F=m agsin30 到滑动摩擦力作用，大小为10N,故D正确。 FT=5N,故A正确，B错误。衔接必刷题 物理 第27讲 超重和失重 知识清单 ZHISHIQINGDAN 初中物理知识储备」 3.注意：超重、失重与物体的运动方向即速度方向 1.二力平衡法求重力：竖直悬挂在弹簧测力计下方 无关 物体，弹簧拉力和重力平衡。静止在水平面上的 初高中物理衔接点] 物体重力和支持力平衡。 1.对视重的理解 2.生活中乘坐电梯有超重和失重的感觉。 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相 高中物理新知学习] 对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视 一、重力的测量 重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所 1.方法一：利用牛顿第二定律 受的压力。 先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天 当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未 平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得G 变化，只是视重变了。 =mgo 2.超重、失重的比较 2.方法二：利用力的平衡条件 特征 视重(F)与 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静 加速度 重力的关系 运动情况 受力图 状态 止状态。这时物体受到的重力的大小等于测力 静止或匀 F 计对物体的拉力或支持力的大小。 二、超重和失重 平衡 a=0 F=mg 速直线 1.视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重 运动 计的压力。 竖直向 由F一mg 2.失重现象 向上加速 上或有 (1)定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉 =ma得F 超重 或向下 竖直向 力)小于物体所受重力的现象。 =m(g+ 减速 g (2)产生条件：物体具有竖直向下的加速度。 上的分量a)>mg 3.超重现象 竖直向 由g-F (1)定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉 向下加速 下或有 =ma得F 失重 力)大于物体所受重力的现象。 或向上 竖直向 =m(g 减速 (2)产生条件：物体具有竖直向上的加速度。 下的分量a)<mg ￥mg 4.完全失重状态 自由落体 (1)定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉 完全 a=g F=0 运动、竖直 力)等于零的状态 失重 上抛运动 ￥mg (2)产生条件：a=g,方向竖直向下。 三、判断超重、失重状态的方法 3.超重和失重的有关计算 1.从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力（或 解决超重和失重问题的一般思路 支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重 超重和失重现象的实质就是牛顿第二定律的应 力时处于失重状态，等于零时处于完全失重 用，解答有关问题时： 状态。 (1)分析物体运动的加速度方向。 2.从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度 (2)判断物体处于超重状态还是失重状态。 时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重 (3)对物体进行受力分析。 状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态。 (4)利用牛顿第二定律分析和求解。 第二部分初高中物理知识衔接 经典例题 JINGDIANLIT I 【典例1】2021年9月17日，搭载着3名英雄航 变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提 天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于 供的信息，可以判断下列说法正确的是() 东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆 ↑m·8) 满成功。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程 中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的 101520/8 是 A.在0~20s内，电梯向上运动，该同学始终处 A.火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 于超重状态 B.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自 身重力 B.在0~5s内，电梯在加速上升，该同学处于失 C.在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重 重状态 C.在5~10s内，电梯处于静止状态，该同学对 状态，则宇航员的重力消失了 电梯底板的压力等于他所受的重力 D.飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 【答案】A D.在10一20s内，电梯在减速上升，该同学处于 【解析】火箭加速上升时，加速度方向向上，根 失重状态 【答案】D 据牛领第二定律可知宇航员受到的支持力大于 【解析】在1图像中，图线的斜率表示加速 自身的重力，宇航员处于超重状态，对座椅的压 度，故0~58内斜率为正，加速度为正，方向竖直 力大于自身重力，A正确，B错误：宇航员处于完 向上，速度为正，即电梯向上做加速运动，处于超 全失重状态时，仍然受重力，C错误；飞船落地前 重状态：在5~10s过程中，电梯匀速运动，该同 减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定 律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇 学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他 所受的重力，处于平衡状态：10~20s过程中，斜 航员处于超重状态，D错误。 率为负，加速度竖直向下，速度为正，即电梯向上 【典例2】某同学站在电梯底板上，如图所示的1 图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度 做减速运动，处于失重状态，D正确。 达标训练 DABI A O XUN LI A N 一、单选题 2.2月24日12时01分，我国在酒泉卫星发射中心 1,如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下 使用长征二号丙运载火箭，成功将1号遥感卫星 降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的 发射升空，并让它顺利进入预定轨道。下列说法 是 正确的是 () A.加速下降过程处于超重状态 A.12时01分指时间间隔 B.加速下降过程处于失重状态 B.研究火箭转向时可以把火箭看成质点 C.减速下降过程处于失重状态 C.燃气对火箭的推力大于火箭对燃气的推力 D.减速下降过程处于平衡状态 D.卫星进入预定轨道后处于失重状态 75 衔接必刷题物理 3.在升降机里，一个小球系于弹簧下端，如图所示，三、解答题 升降机静止时，弹簧伸长4cm,升降机运动时，弹 6.如图所示，质量50kg的人站在升降机中的体重 簧伸长2cm,则升降机运动情况是 计上。重力加速度g取10m/s2,当升降机做下 列各种运动时，求体重计的示数。 A.以1m/s2的加速度加速下降 B.以4.9m/s2的加速度减速上升 C.以1m/s2的加速度加速上升 (1)匀速上升： D.以4.9m/s2的加速度减速下降 (2)以4m/s2的加速度加速上升： 二、多选题 (3)以5m/s2的加速度加速下降。 4.电梯上升过程中，某 */m/s) 同学在电梯里用智 1.5 能手机记录了电梯1.0 速度v随时间t变 0.5- 化的关系如图所示。 +l/s 0510152025 关于该同学，下列说 法正确的是 A.10s时，上升高度最大 B.10~15s内，加速度为零 C.15一20s内，该同学处于失重状态 D.15~20s内，平均速度小于0.75m/s 5.我国选手朱雪莹在2020年蹦床世界杯系列赛巴 库站女子网上个人决赛中英勇夺冠。若将弹簧 床等效为竖直轻弹簧，一运动员在一次蹦床过程 中从最低点由静止竖直向上运动的过程中（弹簧 始终在弹性限度内)，其速度一时间图像如图所示， 其中Oabc段为曲线，直线cd与曲线相切于c点， alc部分关于t=0.3s对称。已知该运动员的质量 为45kg,等效弹簧的劲度系数为1.2×103N/m,取 g=10m/s2,不计空气阻力，则 () ↑m·8） 0.10.30.5 A.1=0.3s时弹簧处于原长状态 B.1=0.8s时运动员到达最高处 C.t=0.1s时弹簧的压缩长度为75cm D.0~0.3s内运动员处于失重状态 76