失重和超重 寒假巩固分层练习-2025-2026学年高一物理寒假作业（粤教版）

失重和超重 寒假巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．站在电梯里的人处于失重状态，此时电梯可能正在（　　） A．匀速上升 B．匀速下降 C．减速下降 D．加速下降 2．如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中（　　） A．人被向上“托起”时处于失重状态 B．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小 C．人对气流的作用力大小等于气流对人的作用力大小 D．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力 3．一物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的上端固定在沿竖直方向运动的电梯天花板上，在下列四种情况中，弹簧秤的示数大于物体重力的是（  ） A．电梯加速上升 B．电梯匀速上升 C．电梯减速上升 D．电梯加速下降 4．一质量为m的人站在电梯中，电梯减速上升，加速度大小为g，g为重力加速度，电梯对人的支持力（　　） A．mg B．mg C．mg D．mg 5．如图所示，A、B两物体叠放在一起，某瞬间将它们一起上抛，关于下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　） A．在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零 B．上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力 C．下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力 D．上升过程A处于超重状态 6．升降机正沿竖直方向运动，小明同学站在升降机内的体重计上，发现体重计的示数比升降机静止时候要小，这一现象表明在此过程中（　　） A．小明的重力减小了 B．升降机一定正在向下运动 C．升降机加速度一定向下 D．小明处于超重状态 7．“抛绣球”是广西传统民族运动。如图甲所示，细绳一端系着绣球，另一端握在运动员手中。使绣球在竖直平面内做圆周运动，数圈之后抛出。图乙是绣球的运动轨迹，在A、B、C、D四个点上，绣球处于超重状态的是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 8．在阿塞拜疆巴库举行的2021年蹦床世锦赛中，中国选手严浪宇斩获男子网上个人金牌，曹云珠摘得女子网上个人银牌。蹦床模型如图所示，下列关于运动员的描述正确的是（　　） A．离网下降的过程中一直处于失重 B．离网上升的过程中一直处于超重 C．触网下降的过程中一直处于失重 D．触网上升的过程中一直处于超重 分层二：能力提升练 二、多选题 9．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，绘制出压力随时间变化的图线如图所示，下列关于该同学受力和运动的分析正确的是（    ） A．从a到b的过程，先失重后超重 B．从a到c的过程，蹲下一次，站起一次 C．从a到c的过程，在b处的速度最大 D．从d到e过程，在做“站起”的动作 10．如图所示，运动员“3m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳板自身重力可忽略不计，则下列说法正确的是（    ） A．运动员将跳板从B压到C的过程中，一直失重 B．运动员向上运动（C→B）的过程中，先超重后失重 C．运动员将跳板从B压到C的过程中，对板的压力先增大后减小 D．运动员向上运动（C→B）的过程中，对板的压力一直减小 11．如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N，（g＝10m/s2）关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　） A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于超重状态 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于失重状态 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于失重状态 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于超重状态 12．如图所示，是某同学站在压力传感器上做下蹲或起立的动作时记录的力随时间变化的图线，由图线可以得到正确的信息是（  ） A．该同学做了两次下蹲动作 B．该同学做了四次下蹲动作 C．下蹲过程中人处于先失重后超重的状态 D．起立过程中人处于先失重后超重的状态 三、填空题 13．某竖直升空的火箭，其升空时的v－t图象如图所示，忽略空气阻力，且火箭到达最大高度后自由下落，则火箭在0～40 s过程中处于 现象(填“超重”“失重”或“平衡”)，火箭从最大高度处自由下落过程是处于 现象(填“超重”“失重”或“完全失重”)．    14．一个体重为50kg的人，站在升降机里的台秤上．当升降机以2m/s匀速上升时，台秤的读数为 N；当升降机以2m/s2匀减速下降时，台秤的读数为 N． 15．某同学下蹲、起立，通过力传感器采集的图像如图所示。已知重力加速度 ，则人的质量约为 kg 下蹲过程的最大加速度为 m/s2，此时处于 状态。 四、解答题 16．美国国家航空航天局（NASA）有一项面向大学生的“微重力学生飞行挑战计划”，学生以团队形式提交自己设计的微重力实验方案，获胜的队伍会受邀到约翰逊航天中心，乘坐飞机到达高空，然后飞机由静止开始下落，以模拟微重力环境。下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍。这样，可以获得持续约之久的失重状态，大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又做匀减速运动。若飞艇离地面的高度不得低于，重力加速度取。试求： （1）飞艇在内下落的高度。 （2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍。 17．在2004年雅典奥运会上，我国运动员黄珊汕第一次参加蹦床项目的比赛就取得了铜牌的优异成绩．假设表演时运动员仅在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上绘制出如图所示的曲线，假设当地的重力加速度g＝10m/s2．依据图像给出的信息．    （1）运动员离开弹簧床上升的最大高度． （2）运动过程中运动员的最大加速度． 18．一质量为m = 40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t = 0时刻由静止开始上升，在0s到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问： (1)在0到2s内电梯上升的加速度大小？ (2)在0到6s内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g = 10m/s2） 19．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。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《失重和超重 寒假巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A A A C A A CD BD 题号 11 12 答案 AD AC 1．D 【详解】电梯里的人处于失重状态，加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升。 故选D。 2．C 【详解】A．加速向上“托起”时加速度向上，人处于超重状态，故A错误； B．根据牛顿第二定律，气流对人的作用力大小大于人受到的重力，故B错误； C．人对气流的作用力与气流对人的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故C正确； D．人受到的重力和人受到气流的力都作用在人上，不是作用力与反作用力，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】A．当物体的加速度向上时，物体发生超重，弹簧秤的示数大于重力，例如电梯加速上升，A正确； B．当电梯匀速上升时，弹簧秤的示数等于重力， B错误； C．当电梯减速上升，加速度向下，物体失重，此时弹簧秤的示数小于重力，C错误； D．电梯加速下降时，加速度向下，物体失重，此时弹簧秤的示数小于重力，D错误。 故选A。 4．A 【详解】对人分析，根据牛顿第二定律得 解得支持力为 故选A。 5．A 【详解】ABC．以A、B整体为研究对象：在上升和下降过程中仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，方向竖直向下。再以A为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力，所以A仅受重力作用，即A和B之间没有作用力。故A正确，BC错误； D．由于A和B在上升和下降过程中仅受重力，加速度为g，所以上升和下降过程中A物体和B物体一直处于完全失重状态。故D错误。 故选A。 6．C 【详解】小明同学体重计的示数比升降机静止时候要小，说明小明同学处于失重状态，升降机加速度向下，升降机可能向上减速或向下加速，小明同学的重力不变。 故选C。 7．A 【详解】A．A点小球的加速度指向圆心，竖直向上，故A点处于超重状态，故A正确； BCD．抛出后，小球只受重力作用，加速度竖直向下，所以B、C、D三点都处于失重状态，故BCD错误。 故选A。 8．A 【详解】AB．离网运动阶段，运动员只受重力作用，具有竖直向下的加速度，处于失重状态。故A正确；B错误； CD．触网运动阶段，运动员受重力和弹力共同作用，由牛顿第二定律可知，其加速度方向与合力方向一致，即重力大于弹力阶段加速度竖直向下，重力小于弹力阶段加速度竖直向上。故CD错误。 故选A。 9．CD 【详解】A．从a到b的过程，力传感器对同学的支持力一直小于同学的重力，同学处于失重状态，故A错误； BD．同学在下蹲过程中先向下加速再向下减速，即先失重后超重，起立过程中先向上加速再向上减速，即先超重后失重，可知从a到c的过程，在做“下蹲”的动作，从d到e过程，在做“站起”的动作，故B错误，D正确； C．从a到b的过程，同学在下蹲过程中向下加速，从b到c的过程，同学在下蹲过程中向下减速，故在b处的速度最大，故C正确。 故选CD。 10．BD 【详解】AB．运动员将跳板从B压到C的过程中，所受弹力向上且一直增大，而重力不变，则合外力先减小后反向增大，所以运动员先向下做加速度减小的加速运动，在加速度减小至零时速度最大，之后开始反向做加速度增大的减速运动，因此该过程中运动员先失重后超重，根据运动的对称性可知，运动员向上运动（C→B）的过程中，先超重后失重，故A错误，B正确； CD．设板对运动员的支持力大小为N，运动员将跳板从B压到C的过程中，根据牛顿第二定律有 因为a先减小后反向增大，所以N一直增大，根据牛顿第三定律可知该过程中运动员对板的压力一直增大，同理可知运动员向上运动（C→B）的过程中，对板的压力一直减小，故C错误，D正确。 故选BD。 11．AD 【详解】电梯匀速直线运动时，弹力等于重力，即 mg＝F＝10N 解得质量 m＝1kg 电梯中的人观察到弹簧秤的示数变大了，物体所受的拉力大于重力，合力竖直向上，处于超重状态，可能加速度上升，也可能减速下降．设电梯的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得 F′-mg＝ma 代入解得 故选AD。 12．AC 【详解】人下蹲过程中有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重；起立过程中对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了两次下蹲-起立的动作。 故选AC。 13． 超重 完全失重 【详解】由图象可知在0～40s过程中，火箭有向上的加速度，根据牛顿第二定律可以知道，必定是推力大于重力，处于超重状态； 40s后火箭自由下落，所有的重力都作为合力产生向下的加速度，大小为重力加速度g，所以此时处于完全失重状态． 【点睛】本题考查了学生对超重失重现象的理解，同时也考查了根据速度--时间图象来求加速度的方法，可以看出学生对知识的综合应用能力． 14． 490 590 【详解】[1]当升降机以2m/s匀速上升时，人处于平衡状态，受到的支持力和重力大小相等，根据牛顿第三定律可知，人对升降机底板的压力等于mg=50×9.8=490N；所以台秤的读数是490N． [2]当升降机以2m/s2匀减速下降时，人站在电梯中随电梯一起匀减速下降，加速度向上，由牛顿第二定律 N﹣mg=ma 解得 N=mg+ma=50×（9.8+2）=590N 根据牛顿第三定律可知，人对升降机底板的压力等于590N，所以台秤的读数是590N。 【点评】解答该题，重点是对超重和失重的判定，其依据是加速度的方向，加速向下为失重，加速度向上为超重． 15． 50 6 失重 【详解】[1][2][3]由图可知，人的重力为500N。则人的质量约为 下蹲过程最小支持力约为200N，最大加速度为 由于加速度向下，则处于始终状态。 16．（1）3000m；（2）1.48 【详解】（1）设飞艇在25s内下落的加速度为a1，设飞艇和大学生们的总质量为M，根据牛顿第二定律可得 解得 所以飞艇在25s内下落的高度为 即飞艇在s内下落的高度为3000m； （2）25s后，飞艇将做减速运动，减速时飞机的速度 减速运动下落的高度 减速运动飞艇的加速度大小 设大学生质量为m，由牛顿第二定律 得飞艇对大学生的支持力为 由牛顿第三定律得，大学生对座位的压力大小 即大学生对座位的压力为重力的1.524倍。 17．5m， 【分析】（1）由图读出运动员在空中运动的时间，由自由落体运动的规律求出最大高度．（2）当弹力最大时，运动员的加速度．由图读出最大的弹力为2500N，根据牛顿第二定律求出最大加速度． 【详解】（1）由图象可知运动员运动稳定后每次腾空时间为： 运动员下落过程是做自由落体运动，时间为 则上升的最大高度为 （2）运动过程中运动员的最大加速度可以求出，运动员每次腾空时加速度，而陷落最深时由图象可知 根据由牛顿第二定律得： 解得： 【点睛】本题考查读图能力和分析研究实际问题的能力．同时要抓住运动员在空中做竖直上抛运动时的对称性，上升和下落时间相等． 18．(1)1m/s2；(2)9m 【详解】(1)对小孩进行受力分析，列出牛顿第二定律有 a1 == 1m/s2 则在0到2s时间内的加速度为1m/s2。 (2)由F—t图像可知在0到2s内电梯做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动公式有 x1 =a1t12，v1 = a1t1 代入数据有 x1 = 2m，v1 = 2m/s 在2到5s内电梯做匀速直线运动，根据匀速直线运动的公式有 x2 = v1t2 = 6m 5到6s内电梯做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动公式 a3 == -2m/s2，x3 = v1t3 +a3t32 = 1m 则电梯上升的总位移为 x = x1 + x2 + x3 = 9m 则0到6s内电梯上升了9m。 19．(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 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $