第18讲：超重和失重【六大考点+六大题型】-2025-2026学年高一上学期物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版必修第一册)

本高中物理讲义聚焦“超重和失重”核心知识点，系统梳理超重、失重、完全失重的定义及产生条件，明确实重与视重的区别，通过表格对比平衡、超重、失重、完全失重状态下的加速度、视重关系及运动情况，搭建从基础概念到综合应用的学习支架。 资料亮点在于题型设计贴近生活实际，如电梯运动、蹦极体验等情境题，结合v-t图、F-t图分析培养科学思维，高分训练覆盖选择、计算等题型，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升物理观念与解决实际问题的能力。

第18讲：超重和失重 【考点归纳】 【知识归纳】 知识点一、超重和失重、完全失重、实重和视重 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向上的加速度． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向下的加速度． 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象称为完全失重现象． (2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下． 4．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关． (2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重． 知识点二：．超重、失重的比较 特征 状态 加速度 视重(F)与 重力的关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速 直线运动 超重 竖直向上 或有竖直 向上分量 由F－mg ＝ma得 F＝m(g＋a)>mg 向上加速 或向下减速 失重 竖直向下 或有竖直 向下分量 由mg－F ＝ma得 F＝m(g－a)<mg 向下加速或 向上减速 完全 失重 a＝g F＝0 自由落体 运动、抛 体运动 知识点三．判断超重和失重的方法 (1)从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态． (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态． 【题型归纳】 题型一：超重和失重的概念 【例1】．（2025高一·全国）关于超重与失重，下列说法中正确的是（   ） A．物体在水平桌面上，给物体一个向下的压力，物体对水平桌面的压力将大于重力，因此，物体处于超重状态 B．物体静止在倾角为的斜面上，物体对斜面的压力大小为，并小于物体的重力，所以物体处于失重状态 C．物体处于失重状态时，所受的重力仍然不变 D．物体在月球时受到的重力小于在地球时受到的重力，因此处于失重状态 【答案】C 【详解】A．物体在水平桌面上，给物体一个向下的压力，物体对水平桌面的压力将大于重力，因此时物体处于平衡状态，加速度为零，物体不是处于超重状态，选项A错误； B．物体静止在倾角为的斜面上，物体对斜面的压力大小为，并小于物体的重力，物体处于平衡状态，加速度为零，所以物体不是处于失重状态，选项B错误； C．物体处于失重状态时，是指物体对水平面的压力或者对竖直悬线的拉力小于物体的重力，但是物体所受的重力仍然不变，选项C正确； D．物体在月球时受到的重力小于在地球时受到的重力，这不属于处于失重状态，选项D错误。 故选C。 【变式1】．（25-26高一上·全国·课后作业）下列关于超重和失重的说法中，正确的是（　　） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于失重状态时，其重力减小了 C．物体处于超重或失重状态时，其质量发生了改变 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 【答案】D 【详解】A．物体处于超重状态时，其视重（即支持力或拉力）增大，但实际重力由决定，未改变，故A错误； B．物体处于失重状态时，视重减小，但重力仍为，未减小，故B错误； C．质量是物体固有属性，与运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其质量不变，故C错误； D．超重或失重仅由加速度引起，物体的质量和重力均未变化，故D正确。 故选D。 【变式2】．（24-25高一上·广西柳州·期末）下列说法中正确的是（　　） A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B．坐在匀速直线飞行的飞机内的乘客处于完全失重状态 C．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 D．小球在做自由落体运动时不受重力作用 【答案】C 【详解】A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时，处于平衡状态，其加速度为零，既不是失重也不是超重，故A错误； B．坐在匀速直线飞行的飞机内的乘客，处于平衡状态，加速度为零，既不是失重也不是超重，故B错误； C．蹦床运动员在空中上升和下落过程中，加速度方向均向下，都处于失重状态，故C正确； D．小球在做自由落体运动时，依然受到重力作用，故D错误。 故选C。 题型二：电梯中的超失重问题 【例2】．（25-26高三上·安徽·阶段练习）某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A．内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态 B．内，该同学对电梯地板的压力小于他所受的重力 C．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 D．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 【答案】D 【详解】A．内，观光电梯在加速上升，加速度方向向上，该同学处于超重状态，故A错误； B．内，观光电梯匀速上升，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B错误； C．内，观光电梯在减速上升，加速度方向向下，该同学处于失重状态，故C错误； D．内，观光电梯在加速下降，加速度方向向下，该同学处于失重状态，故D正确。 故选D。 【变式1】．（25-26高二上·湖南·开学考试）某景点的观光电梯竖直向上运动可以从底层直达观光平台。质量为m=50kg的游客乘坐该电梯去观光平台，电梯在t=0时刻在一楼由静止开始上升，在这次运行过程中，游客的加速度a随时间t变化的关系如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．t=1s时，游客对电梯的压力为500N B．游客在2~12s内做匀速运动 C．t=15s时，游客的速度为0 D．在0~30s内，游客对电梯的最大压力为525N 【答案】D 【详解】A．由图可知，在t=1s时，游客的加速度a=0.25m/s2 根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．游客在2-12s内做加速度为0.5m/s2的匀加速运动，故B错误； C．t=15s时，根据图像知在0-14s内游客的速度增加了 14-16s内游客做匀速运动，速度为6m/s，故C错误； D．当电梯有竖直向上的最大加速度时游客对电梯的压力最大，2-12s内电梯竖直向上的加速度最大且 牛顿第二定律有，故D正确。 故选D。 【变式2】．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时，弹簧秤的示数为，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为。关于电梯的运动，下列说法正确的是取（　　） A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 【答案】D 【详解】电梯静止时，弹簧秤示数等于重物重力由 得 弹簧秤示数变为，拉力 重物处于超重状态，加速度方向向上。 对重物，由牛顿第二定律 解得 加速度向上时，电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动。 故选D。 题型三：完全失重问题 【例3】．（2023·山西·模拟预测）建筑工地上，工人在桶中盛满尚未凝固的混凝土，然后将桶抛向墙头上的同伴。桶在空中缓慢翻转但混凝土却并不从桶口流出。关于这一现象，下列分析正确的是（　　）    A．由于混凝土有粘性，粘在桶的内壁上 B．混凝土受到桶底的弹力与其重力平衡 C．混凝土和桶具有相同的加速度 D．混凝土具有向上的惯性，处于超重状态 【答案】C 【详解】混凝土和桶向上抛出，不考虑空气阻力，系统只受重力，处于完全失重状态，加速度为自由落体加速度，之间无弹力，混凝土不会从桶口流出。 故选C。 【变式1】．（23-24高三上·云南曲靖）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，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（    ）    A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，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．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水 D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水 【答案】D 【详解】无论是让容器自由下落，还是竖直上抛，水和容器都是处于完全失重状态，运动情况相同。所以不管怎样，水都不会漏下来，所以ABC错误，D正确。 故选D。 【变式2】．（23-24高一上·全国·课后作业）如图所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是（　　） A．在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零 B．上升过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 C．下降过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 D．在上升和下降过程中A对B的压力大小都等于物体A受到的重力大小 【答案】A 【详解】对A、B组成的系统分析可知，系统只受重力作用，由牛顿第二定律可知，整个系统加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重，所以A、B之间无相互作用力，所以在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零。 故选A。 题型四：根据超失重问题判断物体运动状态 【例4】．（25-26高一上·江苏南通·期中）通过电磁弹射将模拟实验舱从地面由静止开始加速后竖直向上射出上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（取竖直向上为正），则下列说法正确的是（　　） A．t3时刻，实验舱达到最高点 B．t4时刻，实验舱达到最高点 C．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射的加速过程 D．从t3到t5，实验舱内物体处于加速过程 【答案】A 【详解】由图像可知，实验舱运动过程中受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，所以从时刻开始空气阻力增大，实验舱速度增大，处于加速上升阶段，至时刻，空气阻力达到最大，速度达到最大，之后空气阻力减小，速度随之减小，实验舱处于减速上升阶段，速度为0，实验舱达到最高点，接下来空气阻力再次增大，实验舱速度增大，处于加速下落阶段，至时刻，空气阻力达到最大，速度达到最大，之后空气阻力减小，速度减小，实验舱处于减速下落阶段，时刻速度为0，实验舱落回地面。 故选A。 【变式1】．（25-26高三上·河北·阶段练习）如图甲所示为某景区的蹦极项目，游客身上绑一根弹性绳从高空一跃而下。现有一可视为质点的游客从0时刻跳下，时刻运动到最低点，弹性绳的作用力随时间变化的图像如图乙所示，整个下落过程不计空气阻力。重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A．时间内，游客始终处于失重状态 B．时间内，游客处于完全失重状态；时间内，游客处于超重状态 C．时间内，游客的加速度不变；时间内，游客的加速度先增大后减小 D．时间内，游客的加速度有可能大于 【答案】D 【详解】AB．在时间内，游客处于自由落体运动（完全失重状态），在时间内弹性绳绷直有弹力，随着游客下落，弹性绳上的力一开始小于重力（形变程度较小时），下落过程中弹性绳形变程度一直在变大，过了平衡位置之后，弹性绳上的力大于重力，游客将处于超重状态。故AB错误； C．根据上述分析时间内，游客的加速度不变，始终为重力加速度，时间内，加速度为 随着弹性绳形变量逐渐增大，弹性绳的力也逐渐从0开始增大，游客的加速度先减小后反向增大，故C错误； D．设平衡位置处形变量为，由于绳子绷直瞬间加速度为重力加速度，根据对称性可知在弹性绳原长位置以下的位置加速度也为，但此时游客还有速度（与弹性绳刚绷直时的速度大小相等）继续向下，则游客的加速度有可能大于，故D正确。 故选D。 【变式2】．（24-25高一上·四川成都·期末）图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A．到的过程中，人先处于超重状态 B．人的重力可由点读出，约为 C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D．人上升的最大高度约为 【答案】D 【详解】AB．人的重力从a点读出约为1000N，质量约为100kg；b到c的过程中，压力从400N增加到2000N，压力先小于重力后大于重力，所以人先处于失重状态再处于超重状态，故AB错误； C．f点对应的压力最大，大于重力，则人处于超重状态，肯定不是上升到最高点，故C错误； D．从d点到e点人在空中运动，人在空中运动的时间t=2.5s-2s=0.5s 人上升的最大高度约为 故D正确。 故选D。 题型五：与F-t图像问题 【例5】．（25-26高三上·北京朝阳·月考）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N。关于实验现象，下列说法正确的是（    ） A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D．图乙记录的是他完成四次“蹲起”的过程 【答案】C 【详解】AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确； B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误； D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计的示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。 故选C。 【变式1】．（24-25高一下·北京延庆·期末）如图甲所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲-起跳”动作，图甲中的“·”表示人的重心。图乙是由力传感器画出的F-t图线，其中1~4各点对应着图甲中1~4四个状态和时刻，4状态时人的重心上升到最高。取重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（　　） A．人的重力约为1800N B．2~3的过程中，人的加速度一直在减小 C．人上升的最大加速度为15m/s² D．人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45s 【答案】D 【详解】A．图乙可知人重力约为600N，质量约为60kg，故A错误； B．分析可知2~3的过程，人先超重后失重，合力先减小后增大，加速度先减小后增大，故B错误； C．合力最大时加速度最大，图像可知F最大为1800N，故最大加速度，故C错误； D． 分析可知人的速度最大时人的合力为0 ，即F与人的重力等大时，图像可知约0.45s时，F与人的重力等大，故人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45s，故D正确。 故选D。 【变式2】．（24-25高一上·云南昭通·期末）工厂有一台地磅，一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时，与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．时间内工人的加速度为0 B．时间内工人处于超重状态 C．时间内工人处于超重状态 D．时刻工人的加速度大小为 【答案】C 【详解】A．时间内工人在空中运动，则加速度为g，选项A错误； B．时间内工人先失重后超重，选项B错误； C．时间内支持力大于重力，则工人处于超重状态，选项C正确； D．时刻工人的加速度大小为 选项D错误。 故选C。 题型六：超重、失重的有关计算 【例6】．（24-25高一上·云南昭通·期末）在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降，时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度，求： (1)内该同学速度的最大值； (2)内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小； (3)内电梯运动的距离。 【答案】(1)1.25m/s (2)0.625m，2.5m (3)3.75m 【详解】（1）内对该同学由牛顿第二定律 解得加速度大小 1s末的速度 内匀速下降；内减速下降，加速度大小 则4s末速度为 则该同学速度的最大值1.25m/s。 （2）内加速下降的位移大小 匀速下降的位移大小 （3）电梯减速运动的位移 可得内电梯运动的距离 【变式1】．（23-24高一下·山东济宁·开学考试）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10m/s2。求： （1）小明在0~2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态； （2）在10~11s内，台秤的示数F3； （3）小明运动的总位移大小。 【答案】（1）1m/s2，失重；（2）600N；（3）19m 【详解】（1）由题图可知，在0~2s内，台秤对小明的支持力为 由牛顿第二定律有 解得 加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态； （2）设在10~11s内小明的加速度为a3，时间为t3，0~2s的时间为t1，则 解得 由牛顿第二定律有 解得 （3）0~2s内位移为 2~10s内位移为 10~11s内位移为 小明运动的总位移大小为 【变式2】．（23-24高一上·全国）上海中心大厦是由美国Gensler建筑设计事务所设计，总高度632 m，是世界第二高建筑，游客乘坐世界最快观光电梯从观景台下行开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达地面只需70 s，运行的最大速度为10 m/s。东东同学将一台秤静置于观光电梯地板上，将质量为2.4 kg的物体放置于台秤上，在电梯加速阶段台秤示数为22.8 N，电梯减速运动到地面的时间为10 s，若电梯加速、减速过程可视为匀变速直线运动，匀速运动时的速度达到最大值，求: （1）电梯在加速下降过程中，电梯中乘客处于超重还是失重状态； （2）观景台的高度； （3）电梯减速阶段物体对台秤的压力。    【答案】（1）失重状态；（2）550 m；（3）26.4 N 【详解】（1）电梯在加速下降过程中，加速度向下，电梯中乘客处于失重状态。 （2）在加速下降过程中，物体的加速度大小为 加速运动的时间为 通过的位移为 匀减速通过的位移为 匀速运动的时间为 t2=t−t1−t3=40 s 通过的位移为 x2=vt2=10×40 m=400 m 则有观景台的高度为 h=x1+x2+x3=550 m （3）在减速阶段，加速度大小为 根据牛顿第二定律可知 FN−mg=ma′ 解得 FN=26.4 N。 根据牛顿第三定律，可得物体对台秤的压力 F′N=FN=26.4 N 【高分训练】 一、单选题 1．（25-26高一上·全国·课后作业）小军在校秋季运动会上跳过了1.8 m的高度，夺得了男子组跳高冠军。则小军（　　） A．在下降过程中处于失重状态 B．在离地后的上升过程中处于超重状态 C．起跳过程中，地面对他的平均支持力等于他的重力 D．起跳过程中，地面对他的平均支持力小于他的重力 【答案】A 【详解】A．人在下降过程中加速度方向向下，处于失重状态，故A正确； B．离地后上升时仅受重力，加速度向下，处于失重状态，故B错误； CD．起跳时需产生向上加速度，地面对他的平均支持力必须大于重力，故CD错误。 故选A。 2．（25-26高一上·湖南长沙·期中）2016年10月17日7时30分，神舟十一号飞船搭载着航天员陈冬和景海鹏在中国酒泉卫星发射中心利用长征五号运载火箭发射升空，并于10月日凌晨，与天宫二号自动交会对接成功。下列说法正确的是（　　） A．在发射升空期间，景海鹏认为陈冬静止不动，他可能是以飞船作为参考系 B．在发射升空初期，长征五号运载火箭向后喷气，周围的空气给了火箭向上的升力 C．在与天空二号交会对接之后，以地球作为参考系天空二号是静止不动的 D．在与天空二号交会对接之后，景海鹏的体重比他在地面上的体重要大 【答案】A 【详解】A．在发射升空期间，若景海鹏以飞船为参考系，陈冬与飞船之间无相对运动，故陈冬静止不动，故A正确； B．火箭升空的推力来源于喷出气体的反作用力，而非空气的推动。即使在真空中，火箭仍能通过喷气获得推力，故B错误； C．天宫二号绕地球做圆周运动，对接后仍处于运动状态。以地球为参考系，天宫二号与其的位置发生变化，故其是运动的，故C错误； D．航天器在轨道上运行时处于完全失重状态，航天员体重为零，比地面体重小，故D错误。 故选A。 3．（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）在2025年9月3日的阅兵式中，攻击-11隐身无人机以精准的飞行姿态通过检阅台，其部分飞行过程的运动规律可通过物理图像直观呈现。某次测试中，时刻，无人机由静止开始沿竖直方向做直线运动，以竖直向上为正方向，其速度随时间的变化规律如图所示（为正弦函数图像）。在时间内，下列说法正确的是（　　） A．内，无人机的加速度减小 B．内，无人机先超重后失重 C．时，无人机距离出发点最远 D．与时间内的平均速度相同 【答案】B 【详解】A．根据图像的切线斜率表示加速度，可知内，无人机的加速度增大，故A错误； B．内，无人机先向上加速运动，后向上减速运动，加速度方向先向上后向下，则无人机先超重后失重，故B正确； C．由题图可知，内，无人机向上运动，内向下运动，则时，无人机距离出发点最远，故C错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知与时间内的位移大小相等，方向相反，所以与时间内的平均速度大小相等，方向相反，故D错误。 故选B。 4．（25-26高三上·河北·阶段练习）小强同学站在被放入电梯中的体重秤上，静止时秤的示数为60kg。电梯从一楼启动，竖直向上运动到八楼停止，然后从八楼返回一楼，在这个过程中，可能看到的现象是（　　） A．从一楼出发时，秤的示数为55kg B．快到八楼时，秤的示数为60kg C．快回到一楼时，秤的示数为65kg D．匀速下降过程中，秤的示数为65kg 【答案】C 【详解】A．从一楼出发时，电梯加速上升（超重），示数应大于60kg，而55kg为失重状态，矛盾，故A错误； B．快到八楼时，电梯减速上升（加速度向下，失重），示数应小于60kg，而60kg对应匀速或静止，矛盾，故B错误； C．快回到一楼时，电梯减速下降（加速度向上，超重），示数应大于60kg，65kg符合条件，故C正确； D．匀速下降时，加速度为零，示数应为60kg，65kg为超重状态，故D错误。 故选C。 5．（24-25高一上·吉林长春·期末）2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目气象星座11-14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭全长20m，质量30t。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．“m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D．运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 【答案】D 【详解】A．“m”是国际单位制中的基本单位，“t”不是国际单位制中的基本单位，故A错误； B．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星质量不变，惯性不变，故B错误； C．运载火箭加速上升的过程中，加速度方向向上，搭载的天目一号卫星处于超重状态，故C错误； D．运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。 故选D。 6．（25-26高三上·北京·开学考试）某人站在置于水平地面上的压力传感器上，进行蹲起动作，图中呈现的是在一段时间内力传感器的示数随时间变化的情况，其中a、b、c为不同时刻的三个状态，由此可以判断（　　） A．在0∼4 s内，该人完成一次完整的蹲、起过程 B．从状态a到状态，人始终处于失重状态 C．状态b时，人处于静止状态 D．状态c时，人受到的支持力大于传感器受到的压力 【答案】B 【详解】A．在0∼4 s内，人先加速向下，加速度向下，人处于失重状态，再减速向下，加速度向上，人处于超重状态，故人只完成一次完整的下蹲，故A错误； B．从状态a到状态，传感器的示数始终小于重力，人始终处于失重状态，故B正确； C．状态b时，人的加速度为0，但是速度不为0，故C错误； D．根据牛顿第三定律，可知状态c时，人受到的支持力等于传感器受到的压力，故D错误。 故选B。 7．（24-25高一上·北京怀柔·期末）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D．图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 【答案】C 【详解】AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确； B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误； D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。 故选C。 8．（24-25高一上·广东汕头·期末）小明站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作，力传感器的示数如图所示，由图可知（　　） A．小明的重力大小为50N B．在1~2s内，小明先失重后超重 C．小明先起立后下蹲 D．在1~2s内，小明完成了一组“下蹲—起立”的动作 【答案】B 【详解】A．当人站在力传感器上静止时，力传感器对人的支持力与人的重力是一对平衡力，此时 从图像中可以看出，力传感器示数稳定在，所以小明的重力大小为，而不是，A错误； B．根据牛顿第二定律 当人处于失重状态时，加速度方向向下，此时 当人处于超重状态时，加速度方向向上，此时 在内，力传感器示数先小于，之后力传感器示数大于，说明小明先失重后超重，B正确； C．在内，人先失重后超重，加速度先向下后向上。加速度向下时，人向下加速运动；加速度向上时，人向下减速运动，整个过程是下蹲过程，而不是先起立后下蹲，C错误； D ．动作过程的判断从图像中可以看出，在内，力传感器示数先变小后变大，结合前面的分析，人先失重后超重，整个过程是下蹲过程，并没有完成一组“下蹲—起立”动作，D错误。 故选B。 9．（24-25高一下·贵州黔南·期末）某科技体验馆推出“火星登陆模拟舱”体验项目，一质量为的游客进入舱内体验模拟升空过程，在启动加速阶段模拟舱以的加速度竖直向上加速，取。关于启动加速阶段，下列说法正确的是（　　） A．该游客对座椅的压力为，处于失重状态 B．该游客对座椅的压力为，处于失重状态 C．该游客对座椅的压力为，处于超重状态 D．该游客对座椅的压力为，处于平衡状态 【答案】C 【详解】设座椅对人的支持力为，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，人对座椅的压力大小等于支持力，即为。由于模拟舱加速度方向竖直向上，游客处于超重状态。 故选C。 10．（24-25高一下·陕西汉中·期末）我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用。在一次高空摄影过程中，地面测控系统测出无人机从地面起飞，其竖直方向上的速度v随时间t的变化规律如图所示，t4时刻无人机回到地面。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A．0~t2时间内，无人机先失重后超重 B．t1时刻，无人机上升到最高位置 C．t3~t4时间内，无人机的加速度方向先向下后向上 D．0~t2时间内与t3~t4时间内的平均速度相同 【答案】C 【详解】A．v−t图像的斜率等于加速度，可知0~t2时间内，无人机的加速度先向上后向下，故无人机先超重后失重，故A错误； B．0~t2时间内速度一直为正，则无人机一直上升，故t2时刻无人机上升到最高位置，故B错误； C．t3~t4时间内，无人机向下先加速后减速，故加速度方向先向下后向上，故C正确； D．0~t2时间内无人机上升，t3~t4时间内无人机下降并回到地面，可知0~t2时间内与t3~t4时间内的位移大小相等，但时间关系未知，故无法确定平均速度大小关系，故D错误。 故选C。 11．（24-25高二下·广东茂名·期末）如图所示“反向蹦极”是简化模型，弹性轻绳的上端固定在O点，竖直拉长后将下端固定在游客的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，此时力传感器示数为1200N。打开扣环，从A点由静止释放游客，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知游客与装备（可视为质点）的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ） A．打开扣环瞬间，游客的加速度大小为 B．从A到B过程，游客做加速度增大的加速运动 C．在B点，游客所受合力最小 D．在C点，游客处于超重状态 【答案】C 【详解】A．传感器示数，设此时弹性绳的弹力大小为F，由平衡条件有 解得 打开扣环瞬间，由牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．体验者从A到B过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力减小，人所受合力减小，加速度减小，到达B点时弹性绳的弹力与重力相等，合力为零，故人做加速度不断减小的加速运动，故B错误； C．在B点时速度最大，故体验者所受合力为零，故C正确； D．在B点时速度最大，C点速度为0，可知B到C过程人做减速运动，加速度向下，故人处于失重状态，故D错误。 故选C。 12．（24-25高一下·湖南·期末）2024年9月11日，朱雀三号可重复使用垂直起降回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成十公里级垂直起降返回飞行试验圆满成功。标志着我国可重复使用运载火箭技术取得重大突破。若在某次测试中，试验箭在竖直方向上的速度一时间图像如图所示，则（　　） A．试验箭在时刻上升到最高点 B．试验箭在时间内受到的推力在逐渐减小 C．试验箭在时间内平均速度等于 D．试验箭在时间内先超重后失重 【答案】D 【详解】A．速度一时间图像中，速度正负表示运动方向，试验箭速度为正表示上升，时刻速度变为负，开始下降，所以时刻上升到最高点，故A错误； B．图像斜率表示加速度，时间内加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律 加速度变化则推力先增大后减小，故B错误； C．时间内，若试验箭做匀变速直线运动，则平均速度等于，由于试验箭做非匀变速直线运动，故其平均速度不等于，故C错误； D．时间内，图像可知试验箭先向上加速运动后向上减速运动再向下加速运动，可知加速度先向上后向下，故试验箭先超重后失重，故D正确。 故选D。 二、多选题 13．（25-26高一上·重庆·期中）北京时间2025年10月31日23时44分，搭载了神舟二十一号载人飞船的“长征二号F遥二十一”运载火箭点火发射升空。神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目，其中，将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。本次选用了两雌两雄四只小鼠随飞船进行在轨饲养，随后四只小鼠将随神舟二十号载人飞船返回地球。关于4只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中，则（　　） A．随火箭加速上升过程中，小鼠处于失重的状态 B．随火箭加速上升过程中，小鼠处于超重的状态 C．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于超重的状态 D．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于失重的状态 【答案】BC 【详解】随火箭加速上升过程和随返回舱在着陆场附近减速下降过程，小鼠的加速度向上，均处于超重状态。 故选BC。 14．（25-26高一上·全国·期末）2025年5月2日至5月4日，2025世界泳联跳水世界杯总决赛在我国国家游泳中心“水立方”开赛，中国跳水梦之队的绝代双骄全红婵和陈芋汐再次同台竞技，经过多轮激烈比拼，以总分350.88分的成绩成功卫冕金牌。在女子10m跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，g取，则（　　） A．全红婵在空中运动的时间为1.5s B．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N C．入水后全红婵处于失重状态 D．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 【答案】BD 【详解】A．规定向上为正方向，则根据匀变速运动有 代入数据有 解得，即全红婵在空中运动的时间为，故A错误； B．入水时的速度 速度与规定方向相反，竖直向下。在水中的加速度 加速度与规定方向相同，竖直向上。根据牛顿第二定律可知 故B正确； C．由上述分析可知，入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．跳离跳台后上升阶段，全红婵只受重力，故加速度向下，则全红婵处于失重状态，故D正确。 故选BD。 15．（25-26高一上·北京·期中）如图所示为人在水平放置的力传感器上完成“蹲”“起”动作时传感器的示数随时间变化图像，由稳定的站姿到稳定的蹲姿的过程为“下蹲”，反之为“站起”过程。已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．是站起过程，此过程中点重心速度最大 B．是下蹲过程，此过程人先超重后失重 C．是站起过程，此过程中点重心速度最大 D．是下蹲过程，此过程中点重心加速度方向与速度方向一致 【答案】CD 【详解】ABC．过程中，由题图可知，人对传感器的压力先大于人的重力后小于人的重力，根据牛顿第二定律可知，人先超重后失重，人先竖直向上加速后竖直向上减速，为站起过程；其中点时人加速度为零，此时人的速度最大，故AB错误，C正确； D．过程，人对传感器的压力先小于人的重力后大于人的重力，人先失重后超重，则人先向下加速后向下减速，所以该过程表示的是下蹲过程；点时，人向下做加速运动，即重心加速度方向与速度方向一致，故D正确。 故选CD。 16．（25-26高一上·四川·期末）某商场的智能化电动扶梯在无人乘坐时运转得很慢，有人站上扶梯时会先加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘电动扶梯上楼，始终与扶梯相对静止，电梯踏板水平，下列说法中正确的是（　　） A．匀速阶段，顾客不受摩擦力的作用 B．加速阶段，顾客受到的摩擦力方向指向身后 C．加速阶段，顾客受到扶梯的支持力大于重力 D．加速阶段，顾客处于失重状态 【答案】AC 【详解】A．匀速阶段，顾客受力平衡，则水平方向受力为零，可知水平方向不受摩擦力的作用，故A正确； B．加速阶段，加速度有水平向右的分量，则顾客受到的摩擦力方向指向身前，故B错误； CD．加速阶段，加速度有竖直向上的分量，则顾客超重，则受到扶梯的支持力大于重力，故C正确，D错误。 故选AC。 17．（25-26高一上·安徽·期末）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。依据图像给出的信息，下列说法正确的是 （　　） A．运动员的质量为60kg B．运动员的最大加速度为45m/s2 C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m D．9.3s至10.1s内，运动员一直处于超重状态 【答案】ABC 【详解】A．由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等即 解得运动员的质量 ，选项A正确； B．在蹦床上时受到的最大弹力 最大加速度 ， 选项B正确； C．运动员离开蹦床后在空中运动的时间 ，上升和下落的时间分别为1s。则最大高度为，选项C正确； D．9.3s至10.1s内，运动员先失重后超重，再失重，选项D错误。 故选ABC。 18．（24-25高一上·广东广州·期末）研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（　　） A．弹性绳的劲度系数为 B．运动员在下落过程中先超重再失重 C．运动员在最低点处加速度大小为 D．运动员在速度最大处运动员处于失重状态 【答案】AC 【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为15m时速度最大，此时受力平衡 且， 解得，故A正确； B．根据加速度向上，物体处于超重状态；加速度向下，物体处于失重状态，运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，故B错误； C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得 其中， 联立解得，故C正确； D．速度最大时重力和弹力平衡，此时加速度为零，既不失重也不超重，故D错误。 故选AC。 三、解答题 19．（24-25高一上·甘肃·期末）如图甲，一小孩站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计的示数为400N。时刻，电梯从静止开始上升，体重计的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，求： (1)第2s末和第6s末电梯的速度大小； (2)前6s内，电梯上升的高度。 【答案】(1)2m/s，0 (2)9m 【详解】（1）根据题意，小孩的质量为。 在到的时间内，由牛顿第二定律得 代入数据解得 第2s末的速度为 在到的时间内，由牛顿第二定律得 解得 所以电梯在这段时间内做匀速直线运动，有 在到的时间内，由牛顿第二定律得 解得 第6s末的速度为 （2）前6s内，电梯上升的高度为 代入数据得 20．（23-24高一上·贵州毕节·期末）如图所示，位于张家界武陵源风景名胜区的百龙天梯，修建于垂直的悬崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的电梯之一（为方便计算，假设该电梯的高度为）。一名游客将一块电子秤（显示受到的压力大小，单位：N）放在电梯的水平地板上，自己站在电子秤上，通过电子秤的示数结合自己的体重去了解电梯运行时加减速的情况。已知电梯从地面静止开始，竖直向上匀加速运动，接着匀速运动，最后匀减速运动到达电梯的最高点，到达电梯的最高点时电梯速度刚好减为零；在匀减速阶段，电子秤的示数为“591”。电梯可看作质点，重力加速度取，求： （1）电梯运行过程中最大速度的大小； （2）该游客的质量； （3）匀加速阶段，电子秤的示数。 【答案】（1）；（2）；（3）618 【详解】（1）设电梯最大速度为，则有 解得 （2）减速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知游客对电梯的压力与电梯对游客的支持力大小相等 解得 （3）加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知电梯对游客的支持力与游客对电梯的压力大小相等 解得 即匀加速阶段，电子秤的示数为“618”。 21．（23-24高一上·北京东城·期末）为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在该大楼电梯内用电子体重计及停表进行了以下实验：质量 的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图像。已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层。 g 取 （1）画出电梯启动过程甲同学的受力分析图，并求出启动时电梯的加速度大小； （2）画出电梯在0~30s时间内的速度（v）-时间（t）图像； （3）求该大楼的层高。 【答案】（1）；；（2）；（3） 【详解】（1）电梯启动时，甲同学的受力分析见答图1 启动时，由牛顿第三定律有 甲同学的重力 由牛顿第二定律有 故 （2）在0~2 s内，电梯处于静止状态；在2~3s内，电梯做初速度为0 的匀加速直线运动，3s末电梯的速度 2为 在 3~29 s内，电1梯做速度为2m /s的匀速直线运动；在29~30s内，电梯做匀减速直线运动，t=30s时，速度减为0.电梯在0~30s内的v-t 图像如答图2 （3）楼层总高度 故层高 22．（23-24高一上·北京西城·阶段练习）物理课学习超重与失重现象后，某同学回家乘坐电梯时用心体会了一下，发现从电梯上升到停止的过程中，他经历了先加速再匀速，最后减速的运动过程。每次都是在17层到18层（他住18层）的过程中，有明显减速的感觉。有一天，该同学用手机测出电梯减速时的加速度大小为，设该同学的质量为60kg，g=10m/s2求： （1）电梯从17层到18层减速过程中，该同学处于超重状态还是失重状态？ （2）减速过程中，该同学对电梯底面的压力大小？ （3）电梯以多大的加速度减速时，电梯底面对他的支持力为零。 【答案】（1）失重状态；（2）；（3）10m/s2 【详解】（1）电梯从17层到18层减速过程中，加速度向下，所以该同学处于失重状态； （2）减速过程中，对该同学，根据牛顿第二定律有： 代入数据解得 （3）电梯底面对人的支持力为零时，根据牛顿第二定律有： 解得 10m/s2 23.（23-24高一上·上海浦东新·期末）四、电梯 小易同学的质量为m，分别乘坐三种不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同都为a，加速度方向如图甲、乙、丙所示，小易同学相对电梯均静止，甲、乙中的电梯倾角为θ，重力加速度为g。 1．在上述加速阶段中，下列说法正确的是（    ） A．三种方式中，小易同学均受到了电梯地板的摩擦力作用 B．只有在甲种方式中，小易同学才受到了摩擦力作用 C．在丙种方式中，小易同学受到电梯地板的支持力最大 D．三种方式中，小易同学受到电梯对他的作用力方向均为竖直向上 2．在甲种方式中，小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为 ，在乙种方式中，他受到电梯对他的支持力大小为 。（以上两个空格，均选用m、a、θ、g表示） 3．小易同学在地面上最多举起60kg的物体，如果他在丙种电梯中，并且随电梯以大小为2m/s2的加速度向上加速运动，则他在此电梯中最多能举起 kg的物体。（已知重力加速度g=10m/s2） 【答案】1．C 2． 3．50 【解析】1．AB．电梯加速上升阶段，在甲种方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的静摩擦力三个力的作用；在乙种方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的静摩擦力三个力的作用；在丙种方式中，乘客受到支持力、重力作用两个力的作用，故在甲、乙两种方式中，乘客受到了摩擦力作用，丙形式中不受摩擦力的作用，故AB错误； C．在甲种方式中，乘客受到电梯地板的支持力为 在乙种方式中，根据牛顿第二定律有 乘客受到电梯地板的支持力为 在丙种方式中，根据牛顿第二定律有 乘客受到电梯地板的支持力为 由此可知 故在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大，故C正确； D．三种方式中，甲、乙两种方式小易同学受到电梯对他的作用力为支持力与静摩擦力的合力，方向为斜向上，丙方式小易同学受到电梯对他的作用力方向为竖直向上，故D错误。 故选C。 2．[1]在甲种方式中，根据牛顿第二定律有 小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为 [2]在乙种方式中，根据牛顿第二定律有 乘客受到电梯地板的支持力为 3．随电梯以大小为2m/s2的加速度向上加速运动，根据牛顿第二定律有 其中 他在此电梯中最多能举起的物体质量为 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲：超重和失重 【考点归纳】 【知识归纳】 知识点一、超重和失重、完全失重、实重和视重 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向上的加速度． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向下的加速度． 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象称为完全失重现象． (2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下． 4．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关． (2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重． 知识点二：．超重、失重的比较 特征 状态 加速度 视重(F)与 重力的关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速 直线运动 超重 竖直向上 或有竖直 向上分量 由F－mg ＝ma得 F＝m(g＋a)>mg 向上加速 或向下减速 失重 竖直向下 或有竖直 向下分量 由mg－F ＝ma得 F＝m(g－a)<mg 向下加速或 向上减速 完全 失重 a＝g F＝0 自由落体 运动、抛 体运动 知识点三．判断超重和失重的方法 (1)从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态． (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态． 【题型归纳】 题型一：超重和失重的概念 【例1】．（2025高一·全国）关于超重与失重，下列说法中正确的是（   ） A．物体在水平桌面上，给物体一个向下的压力，物体对水平桌面的压力将大于重力，因此，物体处于超重状态 B．物体静止在倾角为的斜面上，物体对斜面的压力大小为，并小于物体的重力，所以物体处于失重状态 C．物体处于失重状态时，所受的重力仍然不变 D．物体在月球时受到的重力小于在地球时受到的重力，因此处于失重状态 【变式1】．（25-26高一上·全国·课后作业）下列关于超重和失重的说法中，正确的是（　　） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于失重状态时，其重力减小了 C．物体处于超重或失重状态时，其质量发生了改变 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 【变式2】．（24-25高一上·广西柳州·期末）下列说法中正确的是（　　） A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B．坐在匀速直线飞行的飞机内的乘客处于完全失重状态 C．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 D．小球在做自由落体运动时不受重力作用 题型二：电梯中的超失重问题 【例2】．（25-26高三上·安徽·阶段练习）某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A．内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态 B．内，该同学对电梯地板的压力小于他所受的重力 C．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 D．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 【变式1】．（25-26高二上·湖南·开学考试）某景点的观光电梯竖直向上运动可以从底层直达观光平台。质量为m=50kg的游客乘坐该电梯去观光平台，电梯在t=0时刻在一楼由静止开始上升，在这次运行过程中，游客的加速度a随时间t变化的关系如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．t=1s时，游客对电梯的压力为500N B．游客在2~12s内做匀速运动 C．t=15s时，游客的速度为0 D．在0~30s内，游客对电梯的最大压力为525N 【变式2】．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时，弹簧秤的示数为，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为。关于电梯的运动，下列说法正确的是取（　　） A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 题型三：完全失重问题 【例3】．（2023·山西·模拟预测）建筑工地上，工人在桶中盛满尚未凝固的混凝土，然后将桶抛向墙头上的同伴。桶在空中缓慢翻转但混凝土却并不从桶口流出。关于这一现象，下列分析正确的是（　　）    A．由于混凝土有粘性，粘在桶的内壁上 B．混凝土受到桶底的弹力与其重力平衡 C．混凝土和桶具有相同的加速度 D．混凝土具有向上的惯性，处于超重状态 【变式1】．（23-24高三上·云南曲靖）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，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（    ）    A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，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．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水 D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水 【变式2】．（23-24高一上·全国·课后作业）如图所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是（　　） A．在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零 B．上升过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 C．下降过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 D．在上升和下降过程中A对B的压力大小都等于物体A受到的重力大小 题型四：根据超失重问题判断物体运动状态 【例4】．（25-26高一上·江苏南通·期中）通过电磁弹射将模拟实验舱从地面由静止开始加速后竖直向上射出上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（取竖直向上为正），则下列说法正确的是（　　） A．t3时刻，实验舱达到最高点 B．t4时刻，实验舱达到最高点 C．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射的加速过程 D．从t3到t5，实验舱内物体处于加速过程 【变式1】．（25-26高三上·河北·阶段练习）如图甲所示为某景区的蹦极项目，游客身上绑一根弹性绳从高空一跃而下。现有一可视为质点的游客从0时刻跳下，时刻运动到最低点，弹性绳的作用力随时间变化的图像如图乙所示，整个下落过程不计空气阻力。重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A．时间内，游客始终处于失重状态 B．时间内，游客处于完全失重状态；时间内，游客处于超重状态 C．时间内，游客的加速度不变；时间内，游客的加速度先增大后减小 D．时间内，游客的加速度有可能大于 【变式2】．（24-25高一上·四川成都·期末）图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A．到的过程中，人先处于超重状态 B．人的重力可由点读出，约为 C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D．人上升的最大高度约为 题型五：与F-t图像问题 【例5】．（25-26高三上·北京朝阳·月考）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N。关于实验现象，下列说法正确的是（    ） A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D．图乙记录的是他完成四次“蹲起”的过程 【变式1】．（24-25高一下·北京延庆·期末）如图甲所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲-起跳”动作，图甲中的“·”表示人的重心。图乙是由力传感器画出的F-t图线，其中1~4各点对应着图甲中1~4四个状态和时刻，4状态时人的重心上升到最高。取重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（　　） A．人的重力约为1800N B．2~3的过程中，人的加速度一直在减小 C．人上升的最大加速度为15m/s² D．人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45s 【变式2】．（24-25高一上·云南昭通·期末）工厂有一台地磅，一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时，与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．时间内工人的加速度为0 B．时间内工人处于超重状态 C．时间内工人处于超重状态 D．时刻工人的加速度大小为 题型六：超重、失重的有关计算 【例6】．（24-25高一上·云南昭通·期末）在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降，时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度，求： (1)内该同学速度的最大值； (2)内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小； (3)内电梯运动的距离。 【变式1】．（23-24高一下·山东济宁·开学考试）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10m/s2。求： （1）小明在0~2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态； （2）在10~11s内，台秤的示数F3； （3）小明运动的总位移大小。 【变式2】．（23-24高一上·全国）上海中心大厦是由美国Gensler建筑设计事务所设计，总高度632 m，是世界第二高建筑，游客乘坐世界最快观光电梯从观景台下行开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达地面只需70 s，运行的最大速度为10 m/s。东东同学将一台秤静置于观光电梯地板上，将质量为2.4 kg的物体放置于台秤上，在电梯加速阶段台秤示数为22.8 N，电梯减速运动到地面的时间为10 s，若电梯加速、减速过程可视为匀变速直线运动，匀速运动时的速度达到最大值，求: （1）电梯在加速下降过程中，电梯中乘客处于超重还是失重状态； （2）观景台的高度； （3）电梯减速阶段物体对台秤的压力。    【高分训练】 一、单选题 1．（25-26高一上·全国·课后作业）小军在校秋季运动会上跳过了1.8 m的高度，夺得了男子组跳高冠军。则小军（　　） A．在下降过程中处于失重状态 B．在离地后的上升过程中处于超重状态 C．起跳过程中，地面对他的平均支持力等于他的重力 D．起跳过程中，地面对他的平均支持力小于他的重力 2．（25-26高一上·湖南长沙·期中）2016年10月17日7时30分，神舟十一号飞船搭载着航天员陈冬和景海鹏在中国酒泉卫星发射中心利用长征五号运载火箭发射升空，并于10月日凌晨，与天宫二号自动交会对接成功。下列说法正确的是（　　） A．在发射升空期间，景海鹏认为陈冬静止不动，他可能是以飞船作为参考系 B．在发射升空初期，长征五号运载火箭向后喷气，周围的空气给了火箭向上的升力 C．在与天空二号交会对接之后，以地球作为参考系天空二号是静止不动的 D．在与天空二号交会对接之后，景海鹏的体重比他在地面上的体重要大 3．（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）在2025年9月3日的阅兵式中，攻击-11隐身无人机以精准的飞行姿态通过检阅台，其部分飞行过程的运动规律可通过物理图像直观呈现。某次测试中，时刻，无人机由静止开始沿竖直方向做直线运动，以竖直向上为正方向，其速度随时间的变化规律如图所示（为正弦函数图像）。在时间内，下列说法正确的是（　　） A．内，无人机的加速度减小 B．内，无人机先超重后失重 C．时，无人机距离出发点最远 D．与时间内的平均速度相同 4．（25-26高三上·河北·阶段练习）小强同学站在被放入电梯中的体重秤上，静止时秤的示数为60kg。电梯从一楼启动，竖直向上运动到八楼停止，然后从八楼返回一楼，在这个过程中，可能看到的现象是（　　） A．从一楼出发时，秤的示数为55kg B．快到八楼时，秤的示数为60kg C．快回到一楼时，秤的示数为65kg D．匀速下降过程中，秤的示数为65kg 5．（24-25高一上·吉林长春·期末）2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目气象星座11-14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭全长20m，质量30t。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．“m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D．运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 6．（25-26高三上·北京·开学考试）某人站在置于水平地面上的压力传感器上，进行蹲起动作，图中呈现的是在一段时间内力传感器的示数随时间变化的情况，其中a、b、c为不同时刻的三个状态，由此可以判断（　　） A．在0∼4 s内，该人完成一次完整的蹲、起过程 B．从状态a到状态，人始终处于失重状态 C．状态b时，人处于静止状态 D．状态c时，人受到的支持力大于传感器受到的压力 7．（24-25高一上·北京怀柔·期末）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D．图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 8．（24-25高一上·广东汕头·期末）小明站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作，力传感器的示数如图所示，由图可知（　　） A．小明的重力大小为50N B．在1~2s内，小明先失重后超重 C．小明先起立后下蹲 D．在1~2s内，小明完成了一组“下蹲—起立”的动作 9．（24-25高一下·贵州黔南·期末）某科技体验馆推出“火星登陆模拟舱”体验项目，一质量为的游客进入舱内体验模拟升空过程，在启动加速阶段模拟舱以的加速度竖直向上加速，取。关于启动加速阶段，下列说法正确的是（　　） A．该游客对座椅的压力为，处于失重状态 B．该游客对座椅的压力为，处于失重状态 C．该游客对座椅的压力为，处于超重状态 D．该游客对座椅的压力为，处于平衡状态 10．（24-25高一下·陕西汉中·期末）我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用。在一次高空摄影过程中，地面测控系统测出无人机从地面起飞，其竖直方向上的速度v随时间t的变化规律如图所示，t4时刻无人机回到地面。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　） A．0~t2时间内，无人机先失重后超重 B．t1时刻，无人机上升到最高位置 C．t3~t4时间内，无人机的加速度方向先向下后向上 D．0~t2时间内与t3~t4时间内的平均速度相同 11．（24-25高二下·广东茂名·期末）如图所示“反向蹦极”是简化模型，弹性轻绳的上端固定在O点，竖直拉长后将下端固定在游客的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，此时力传感器示数为1200N。打开扣环，从A点由静止释放游客，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知游客与装备（可视为质点）的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ） A． 打开扣环瞬间，游客的加速度大小为 B．从A到B过程，游客做加速度增大的加速运动 C．在B点，游客所受合力最小 D．在C点，游客处于超重状态 12．（24-25高一下·湖南·期末）2024年9月11日，朱雀三号可重复使用垂直起降回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成十公里级垂直起降返回飞行试验圆满成功。标志着我国可重复使用运载火箭技术取得重大突破。若在某次测试中，试验箭在竖直方向上的速度一时间图像如图所示，则（　　） A．试验箭在时刻上升到最高点 B．试验箭在时间内受到的推力在逐渐减小 C．试验箭在时间内平均速度等于 D．试验箭在时间内先超重后失重 二、多选题 13．（25-26高一上·重庆·期中）北京时间2025年10月31日23时44分，搭载了神舟二十一号载人飞船的“长征二号F遥二十一”运载火箭点火发射升空。神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目，其中，将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。本次选用了两雌两雄四只小鼠随飞船进行在轨饲养，随后四只小鼠将随神舟二十号载人飞船返回地球。关于4只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中，则（　　） A．随火箭加速上升过程中，小鼠处于失重的状态 B．随火箭加速上升过程中，小鼠处于超重的状态 C．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于超重的状态 D．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于失重的状态 14．（25-26高一上·全国·期末）2025年5月2日至5月4日，2025世界泳联跳水世界杯总决赛在我国国家游泳中心“水立方”开赛，中国跳水梦之队的绝代双骄全红婵和陈芋汐再次同台竞技，经过多轮激烈比拼，以总分350.88分的成绩成功卫冕金牌。在女子10m跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，g取，则（　　） A．全红婵在空中运动的时间为1.5s B．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N C．入水后全红婵处于失重状态 D．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 15．（25-26高一上·北京·期中）如图所示为人在水平放置的力传感器上完成“蹲”“起”动作时传感器的示数随时间变化图像，由稳定的站姿到稳定的蹲姿的过程为“下蹲”，反之为“站起”过程。已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．是站起过程，此过程中点重心速度最大 B．是下蹲过程，此过程人先超重后失重 C．是站起过程，此过程中点重心速度最大 D．是下蹲过程，此过程中点重心加速度方向与速度方向一致 16．（25-26高一上·四川·期末）某商场的智能化电动扶梯在无人乘坐时运转得很慢，有人站上扶梯时会先加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘电动扶梯上楼，始终与扶梯相对静止，电梯踏板水平，下列说法中正确的是（　　） A．匀速阶段，顾客不受摩擦力的作用 B．加速阶段，顾客受到的摩擦力方向指向身后 C．加速阶段，顾客受到扶梯的支持力大于重力 D．加速阶段，顾客处于失重状态 17．（25-26高一上·安徽·期末）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。依据图像给出的信息，下列说法正确的是 （　　） A．运动员的质量为60kg B．运动员的最大加速度为45m/s2 C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m D．9.3s至10.1s内，运动员一直处于超重状态 18．（24-25高一上·广东广州·期末）研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度，以下说法正确的是（　　） A．弹性绳的劲度系数为 B．运动员在下落过程中先超重再失重 C．运动员在最低点处加速度大小为 D．运动员在速度最大处运动员处于失重状态 三、解答题 19．（24-25高一上·甘肃·期末）如图甲，一小孩站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计的示数为400N。时刻，电梯从静止开始上升，体重计的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，求： (1)第2s末和第6s末电梯的速度大小； (2)前6s内，电梯上升的高度。 20．（23-24高一上·贵州毕节·期末）如图所示，位于张家界武陵源风景名胜区的百龙天梯，修建于垂直的悬崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的电梯之一（为方便计算，假设该电梯的高度为）。一名游客将一块电子秤（显示受到的压力大小，单位：N）放在电梯的水平地板上，自己站在电子秤上，通过电子秤的示数结合自己的体重去了解电梯运行时加减速的情况。已知电梯从地面静止开始，竖直向上匀加速运动，接着匀速运动，最后匀减速运动到达电梯的最高点，到达电梯的最高点时电梯速度刚好减为零；在匀减速阶段，电子秤的示数为“591”。电梯可看作质点，重力加速度取，求： （1）电梯运行过程中最大速度的大小； （2）该游客的质量； （3）匀加速阶段，电子秤的示数。 21．（23-24高一上·北京东城·期末）为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在该大楼电梯内用电子体重计及停表进行了以下实验：质量 的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图像。已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层。 g 取 （1）画出电梯启动过程甲同学的受力分析图，并求出启动时电梯的加速度大小； （2）画出电梯在0~30s时间内的速度（v）-时间（t）图像； （3）求该大楼的层高。 22．（23-24高一上·北京西城·阶段练习）物理课学习超重与失重现象后，某同学回家乘坐电梯时用心体会了一下，发现从电梯上升到停止的过程中，他经历了先加速再匀速，最后减速的运动过程。每次都是在17层到18层（他住18层）的过程中，有明显减速的感觉。有一天，该同学用手机测出电梯减速时的加速度大小为，设该同学的质量为60kg，g=10m/s2求： （1）电梯从17层到18层减速过程中，该同学处于超重状态还是失重状态？ （2）减速过程中，该同学对电梯底面的压力大小？ （3）电梯以多大的加速度减速时，电梯底面对他的支持力为零。 23.（23-24高一上·上海浦东新·期末）电梯 小易同学的质量为m，分别乘坐三种不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同都为a，加速度方向如图甲、乙、丙所示，小易同学相对电梯均静止，甲、乙中的电梯倾角为θ，重力加速度为g。 1．在上述加速阶段中，下列说法正确的是（    ） A．三种方式中，小易同学均受到了电梯地板的摩擦力作用 B．只有在甲种方式中，小易同学才受到了摩擦力作用 C．在丙种方式中，小易同学受到电梯地板的支持力最大 D．三种方式中，小易同学受到电梯对他的作用力方向均为竖直向上 2．在甲种方式中，小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为 ，在乙种方式中，他受到电梯对他的支持力大小为 。（以上两个空格，均选用m、a、θ、g表示） 3．小易同学在地面上最多举起60kg的物体，如果他在丙种电梯中，并且随电梯以大小为2m/s2的加速度向上加速运动，则他在此电梯中最多能举起 kg的物体。（已知重力加速度g=10m/s2） 2 学科网（北京）股份有限公司 $