2 知识衔接篇 专题4 运动和力的关系 第6讲 超重和失重-【创新教程】2026年初升高物理衔接教材一本通

知识 第6讲 高中知识衔痘 衔接点一。。 重力的测量 [方法一]先测量物体做自由落体运动的 加速度g,再用天平测量物体的质量，利用 牛顿第二定律可得G=mg: [方法二]利用力的平衡条件对重力进行 测量 [例1]如图甲、乙所示，应用弹簧测力计 或台秤测量物体的重力大小 & 乙 (1)重力大小与物体的质量有什么关系？ (2)同一物体分别在北京和上海用测力 计称其重力是否相同？ 衔接点二-。一一超重和失重 1.超重现象：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.失重现象：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. 3.完全失重现象：物体对支持物（或悬挂 物)完全没有作用力的现象 物体的重力始终存在，大小没有变化 衔接篇 第二部分 超重和失重 4.超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 产生物体具有向物体具有向物体向下的 条件上的加速度 下的加速度 加速度a=g 向上加速运 向上减速运如自由落体 运动 形式 动或向下减动或向下加运动和竖直 速运动 速运动 上抛运动 5.对超重、失重的“三点”理解 (1)发生超重和失重时，物体所受的重力并 没有变化. (2)物体处于超重还是失重状态，只取决于加 速度的方向，与物体的运动方向无关 (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象 将消失.例如：液体的压强、浮力将为 零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟 停摆；弹簧测力计不能测重力等。 6.超重、失重、运动情况与受力情况的比较 特征 视重(F) 加速度 与重力 运动 受力图 状态 情况 的关系 F 静止或 平衡 a=0 F=mg 匀速直 线运动 mg F F=m 向上加 方向 超重 (g+a) 速或向 向上 >mg 下减速 F=m 向下加 方向 失重 向下 (g-a) 速或向 <mg 上减速 mg 抛体运 动、自由 完全 方向 落体运 失重 向下 F=0 动、卫 a-g mg 星的运 动等 >>>》》>>> 93 衔接教材一本通 [例2]如图所示是一种巨型娱乐器械，可 以让人体验超重和失重.座舱从高处自 由落下，到某位置时启动制动系统，座舱 做减速运动，到地面时刚好停下，人在从 自由落下到刚好停下的整个过程中 A.一直超重 B.一直失重 C.先失重，后超重 D.先超重，后失重 [例3]（多选）(2026·四川绵阳期未)一 人乘高速电梯从顶楼开始下降，设竖直 向上为加速度a的正方向，在下降过程 中加速度a随时间t变化的图线如图所 示，则 ↑al(m·s t/s 0 -1 -2 -32468101214161820 A.2~4s,人处于超重状态 B.14~18s,人处于超重状态 C.t=1s时人对地板的压力大于t=3s 时人对地板的压力 D.t=14s时人对地板的压力大于t=16s 时人对地板的压力 情頒润型素角 1.人站在体重计上静止时， 体重计的示数就显示了人 的体重.人从站立状态到 完全蹲下，体重计的示数 物理 如何变化？为什么会发生这样的变化？ 2.文博同学每天上学都要乘垂直 电梯下楼.在电梯下楼时，开始 他觉得背的书包变轻了，快到 楼底时他觉得书包又似乎变重 了.这是为什么？ 智能衔镀弧练 [基础对点练] [知识点一]重力的测量 1.(2026·四川自贡期末) 如图所示，竖直向上加速 运行的电梯内用弹簧秤 悬挂的小球相对电梯静 止.下列说法中正确的是 A.小球受到的重力与弹 簧秤对小球的拉力是 一对平衡力 B.弹簧秤的示数将大于小球的重力，这 是因为小球处于超重状态从而使重力 增加了的缘故 C.弹簧秤对小球的拉力与小球对弹簧秤 的拉力大小相等方向相反 D.弹簧秤发生的形变以及小球对弹簧秤 的拉力都是因为小球的重力而产生 2.(2026·北京海淀期中)如 图所示，一个物体静止地放 在水平地面上的台式弹簧 秤上，下列说法正确的是 ( 知识衔 A.物体对弹簧秤的压力就是物体所受的 重力 B.物体对弹簧秤的压力与物体所受重力 是一对平衡力 C.物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体 的支持力是一对平衡力 D.如果在竖直上升的电梯中，台秤读数 不一定等于物体的重力 ◆[知识点二]超重和失重 3.关于超重与失重，下列说法正确的是 A.处于超重状态的物体，重力增加了 B.处于失重状态的物体，重力减小了 C.处于完全失重状态的物体，重力消 失了 D.处于超重状态的物体，重力大小不变 4.(2026·福建福州期末)一乘客站立在放 置于电梯底部的体重计上.现发现体重 计的示数突然变大，则此时 ( A.电梯向上减速，乘客处于失重状态 B.电梯向上加速，乘客处于超重状态 C.电梯向下减速，乘客处于失重状态 D.电梯向下加速，乘客处于超重状态 5.(2026·甘肃武威期末) 如图所示，质量为50kg 的小红同学站在升降机 中的磅秤上，某一时刻她 发现磅秤的示数为 60kg,则以下说法正确 的是 A.小红处于失重状态 B.小红处于超重状态 C.小红处于完全失重状态 D.升降机做匀速直线运动 6.(2026·河南驻马店期末) 小明乘坐电梯从六层下到 一层，他站在电梯里，可以 简化为如图所示的示意 图.在小明乘坐电梯快到达一层时，小明 所处状态说法正确的是 ( A.超重状态 B.失重状态 C.平衡状态 D.完全失重状态 接篇 第二部分 7.（多选)如图所示，能垂直起降 的载货电梯内放有一个物体 A.关于物体A的说法正确 A 的是 A.电梯减速上升时，物体A处于失重 状态 B.电梯加速上升时，物体A处于失重 状态 C.电梯减速下降时，物体A处于失重 状态 D.电梯加速下降时，物体A处于失重 状态 8.(多选)(2026·新疆克孜勒苏期末)在电 梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在 体重计上示数为50kg,电梯运动过程 中，某段时间内小花发现体重计示数如 图所示，在这段时间内下列说法正确 的是 40 20160 80 kg A.电梯可能竖直向上加速运动 B.电梯可能竖直向下加速运动 C.电梯可能向上减速运动 D.电梯可能向下减速运动 9.如图是某同学站在压力传感器上做下蹲 一起立的动作时，传感器记录的压力随 时间变化的图像，纵坐标为压力F,横坐 标为时间t.由图像可知 () 0t12 A.t1~t2时间内人处于起立过程 B.t3出时刻人处于超重状态 C.人的重力大小为F。 D.t1时刻人处在下蹲的最低点 >>>》》>》>95 衔接教材一本通 [能力提升练] 10.(2026·福建漳州期末)2024年6月，中 国无人机成功飞越了“世界之巅”.如图 甲所示，某次无人机从地面静止开始竖 直向上飞行，图乙为它运动的vt图像， 其中AB段为直线.则无人机() 分 A.在t2时刻离地面最高 B.在t?~t4时间内处于超重状态 C.在t1~t2时间内处于超重状态 D.在t4~t,时间内受到的合外力越来 越小 11.一个质量M为60kg的 人，站在竖直向上运动着 的升降机地板上.他看到 升降机上一个挂着重物 的弹簧秤的示数为40 N,如图所示，该重物的 质量m为5kg.求： (1)判断重物是超重还是失重？重物的 加速度的大小？ (2)这时人对升降机地板的压力是多 大？(g取10m/s2) 96(<<< 理 12.小明将重物静止悬挂在力传感器下如 图(a)所示，从t时刻起，小明手持力传 感器沿竖直方向运动，如图(b)为得到 的力传感器示数F随时间t的变化图 像，忽略空气阻力.请解答下列问题： O t1 t2 t3 ta ts 图a 图b (1)指出重物在t1t,时间内超重和失 重的情况； (2)推断重物在t1~t2时间内的运动方 向，并分析其原因； (3)指出重物在t1~t时间内，何时速度 最大？由速度与位移关系式知0-v2=一24gx, 代入得μ=0.8. [答案](1)t=4√2s;(2)μ=0.8 情境模型素养 提示：首先分析小孩的受力，利用牛顿第二定律求出 其下滑的加速度，然后根据公式2=2ax和x=弓a2 即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间. 智能衔接训练 1.解析：(1)根据牛顿第二定律可得F=ma, 解得a=君=12n/2, 即赛车的加速度大小为12m/s2, (2)根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得赛车 在t=2.0s内的位移s=2at2=24m, 答案：(1)12m/s2(2)24m 2.解析：(1)根据速度与位移的关系有2=2ax, 解得a=2m/s2. (2)根据牛顿第二定律有F-kmg=ma, 解得F=1.1×104N. (3)根据速度公式有v=at, 解得t=30s. 答案：(1)2m/s2(2)1.1×104N(3)30s 3.解析：(1)以滑雪运动员为研究对象，F、 受重力、支持力和摩擦力，受力如图. (2)由牛顿第二定律可得mgsin0-f =ma, 所以运动员交到的阻力f=mgin0一6G -ma=70X10X7N-70×4N=70N. 答案： F (1) (2)f=70N 10G 4.解析：(1)根据速度与位移的关系式有2=2ax, 解得a=0.5m/s2. (2)由题意有f=0.2mg, 根据牛顿第二定律有F-f=ma, 解得F=500N. 答案：(1)0.5m/s2;(2)500N 5.解析：(1)以冰壶为研究对象，由共点力作用下物体的 平衡条件：在水平方向有Fcos0=N, 在竖直方向有Fsin0+mg=N, 解得4=0.02. (2)由匀变速直线运动的位移速度加速度关系式得 0-6=2(-a)s, 由牛顿运动定律得mg=ma, 代入数据后联立解得o=4m/s. 答案：(1)μ=0.02；(2)4m/s 6.解析：(1)根据牛顿第二定律有F-mg-f=ma, 解得F=70N. (2)设无人机失去升力时的速度大小为1，向上做匀 减速直线运动的位移大小为x2,加速度大小为a2,则 有加速阶段v=2ah, 减速阶段呢=2a2x2, mg+f=maz, 参考答案 总位移H=h十x2, 解得H=10.5m. 答案：(1)F=70N;(2)H=10.5m 7.解析：(1)根据牛顿第二定律F-mg-f=ma1, 解得a1=7.5m/s2. (2)发动机熄火后，火箭在重力和空气阻力作用下，做 匀减速直线运动，火箭的最大速率为℃m=a1t一l5m/s. (3)发动机熄火，根据牛顿第二定律mg十f=ma2, 解得a2=12.5m/s2, 加速上升到位移为1-受4=15m, 一9m, 减速上升的位移为h?一2a2 所以，火箭上升的最大高度为H=h1十h2=24m. 答案：(1)7.5m/s2(2)15m/s(3)24m 第6讲超重和失重 高中知识衔接 [例1][解析](1)重力与质量的关系式为G=mg. (2)因为北京和上海的重力加速度g不相同，所以同 一物体分别在北京和上海用测力计称其重力不相同. [答案](1)G=mg;(2)不同 [例2][解析]从高处自由落下，到制动前，加速度向 下，处于失重状态，启动制动系统后，减速下降，加速 度向上，处于超重状态. [答案]C [例3][解析]2~4s人的加速度向下，人处于失重 状态，故A错误；14~18s人的加速度向上，人处于超 重状态，故B正确；由牛顿第二定律，有mg一FN =ma, 可得人对地板的压力为FN=mg一ma, 由图可知t=1s时的加速度小于t=3s时的加速度， 所以t=1s时人对地板的压力大于t=3s时人对地 板的压力，故C正确；由牛顿第二定律，有FN一mg =ma, 可得人对地板的压力为FN=mg十ma, 由图可知t=14s时的加速度小于t=16s时的加速 度，所以t=14s时人对地板的压力小于t=16s时人 对地板的压力，故D错误 [答案]BC 情境模型素养 1.提示：体重计的示数先减小后增大，最后等于重力G. 人在下蹲的过程中，重心下移，即向下做先加速后减 速的运动，加速度的方向先向下后向上，所以人先处 于失重状态再处于超重状态，最后处于平衡状态. 2.提示：开始时电梯从静止做加速运动，使文博同学及 书包和电梯一起处于失重状态，使得书包对他的压力 变小，小于书包的重力，从而感觉书包变轻了；快到楼 底时，电梯有一个减速过程，该过程中文博同学及书 包和电梯一起处于超重状态，使得书包对他的压力增 大，大于书包的重力，从而感觉书包变重了， 智能衔接训练 1.C[电梯竖直向上加速运行，小球不处于平衡状态， 小球受到的重力与弹簧秤对小球的拉力大小不相等， 不是一对平衡力，故A错误；小球质量不变，重力加速 度不变，小球所受重力不变，故B错误；弹簧秤对小球 的拉力与小球对弹簧秤的拉力是一对相互作用力，大 小相等方向相反，故C正确；弹簧秤发生的形变是由 于小球对弹簧的拉力产生的，小球对弹簧秤的拉力是 由于小球形变产生的，故D错误. >>>>>>>>121 衔接教材一本通 2.D[物体对弹簧秤的压力是由于物体的形变产生的， 而物体所受的重力是由于地球的吸引产生的，因此压 力不是重力，A错误；物体对弹簧秤的压力作用在弹 簧秤上，而物体所受重力作用在物体上，两者不是一 对平衡力，B错误：物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物 体的支持力是一对作用力和反作用力，C错误；如果 在竖直上升的电梯中，当电梯加速上升时，物体处于 超重状态，台秤读数大于物体的重力：如果电梯减速 上升，物体处于失重状态，台秤读数小于物体的重力， D正确.] 3.D[处于超重状态的物体，重力大小不变，故A错 误，D正确；处于失重状态的物体，重力大小不变，故B 错误；处于完全失重状态的物体，重力大小不变，故C 错误.] 4.B[根据题意可知，由于体重计的示数大于乘客的体 重，则具有向上的加速度，处于超重状态，电梯可能向 上加速运动，也可能向下减速运动.] 5.B[由题意可知，磅秤对人的支持力大于重力，属于 超重状态，A、C错误，B正确；由于人处于超重状态， 有加速度，升降机和人处于相对静止状态，故升降机 此刻不可能做匀速直线运动，D错误.门 6.A[在小明乘坐电梯快到达一层时，电梯减速下降， 加速度向上，小明处于超重状态.门 7.AD[当电梯减速上升时，加速度向下，则物体A处 于失重状态，A正确；当电梯加速上升时，加速度向 上，则物体A处于超重状态，B错误；当电梯减速下降 时，加速度向上，则物体A处于超重状态，C错误；当 电梯加速下降时，加速度向下，则物体A处于失重状 态，D正确.门 8.BC[体重计读数此时为40kg<50kg,可知小花失 重，电梯的加速度向下，电梯可能向下加速或者向上 减速.门 9.B[th~t2时间内人先失重后超重，加速度先向下后 向上，可知处于下蹲过程，1时刻人处在下蹲的过程 中，不在最低，点，选项A、D错误；3时刻人对传感器 的压力大于重力，则人处于超重状态，选项B正确；由 图可知，人的重力大小为F1,选项C错误，] 10.C[由图乙可知，无人机在0~t5内一直向上运动， 所以在t2时刻离地面不是最高，故A错误；由图乙 可知，无人机在t3~t4时间内向上做减速运动，加速 度方向向下，处于失重状态，故B错误；由图乙可知， 无人机在t1~t2时间内向上做加速运动，加速度方 向向上，处于超重状态，故C正确；根据v-t图像的切 线斜率绝对值表示加速度大小，由图乙可知，无人机 在t4~t时间内的加速度保持不变，根据牛顿第二 定律可知，无人机受到的合外力保持不变，故D 错误.] 11.解析：(1)重物的重力为G=mg=50N, 弹簧秤的示数为40N,可知重物受到的拉力小于重 力，所以重物处于失重状态；根据牛顿第二定律可得 mg-F=ma, 解得加速度大小为a=mg一F=50-40m/s 5 =2m/s2; (2)以人为对象，根据牛顿第二定律可得Mg一N =Ma, [122(《(《< 物理 解得N=Mg-Ma=60×10N-60×2N=480N 根据牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力大 小为480N. 答案：(1)失重，2m/s2(2)480N 12.解析：(1)重物在t1~t3时间F<G,失重；在t3~t5 时间内F>G,超重： (2)重物在t1~t2时间内失重，则加速度向下，因小 明提着重物由静止开始运动，则重物在t1~t2时间 内加速向下运动； (3)在t1~t3时间内加速向下运动，而在t3~t5时间 内减速向下运动，可知重物在3时刻速度最大. 答案：(1)在t1~t3时间F<G,失重；在t3~t5时间 内F>G,超重 (2)重物加速向下运动 (3)t3时刻 入学综合检测卷（一） 1.D[牛顿第一定律是在可靠的事实基础上，通过科学 推理概括出来的，不能直接用实验来验证，故A错误； 在国际单位制中，力学的三个基本单位是千克、米、 秒，故B错误；惯性只与物体的质量有关，“强弩”的惯 性不会减小，故C错误；根据牛顿第二定律可知物体 加速度的大小由物体质量和所受合力大小决定，与物 体速度大小无关，故D正确.] 2.D[研究飞船与火箭分离时的姿态，需关注飞船的朝 向、角度等细节，形状和大小不可忽略，故不能视为质 点，A错误；研究飞船太阳能帆板的角度变化，涉及具 体部件和结构变化，形状和大小不可忽略，故不能视 为质点，B错误；研究飞船与空间站的对接动作，需精 确控制位置、方向和形状，形状和大小不可忽略，故不 能视为质点，C错误；研究飞船从发射至对接的运动 轨迹，仅关注位置随时间变化的路径，飞船大小和形 状可忽略，故可视为质点，D正确.」 3.C[研究两同学交接棒时，不能忽略两同学的大小， 不能将其视为质点，故A错误；100m指的是每位运 动员的路程，因运动员可能会经过弯道，则位移不一 定是100m,故B错误；44.60s描述的是一段过程的 长短，指的是时间间隔，故C正确；甲同学领先乙同 学，但瞬时速度大小与位置无关，故甲同学的瞬时速 度不一定大于乙同学，故D错误.] 4.B[根据速度时间公式有v=0十at,对比图像可得 o=b,a=k,由此可见，赛车在t=0时刻的速度为b, 加速度为k.门 5.D[罐的重力作用线通过桌面的支撑面，可知罐重心 在罐的内部，选项A错误；罐受到的弹力是由于桌面 发生形变产生的，选项B错误；桌面对罐的作用力与 罐受到的重力是一对平衡力，选项C错误；罐对桌面 的作用力与桌面对罐的作用力是相互作用力，大小相 等，方向相反，选项D正确.门] 6.A[对于A,t=7s时，无人机向上匀加速运动，甲处 于超重状态，故A正确；对于B,t=14s时，无人机甲 速度达到最大，14s后减速上升，42s时飞到了最高 点，故B错误；对于C,v-t图像中图线与时间坐标轴 围成的面积表示位移，0~42s内，两架无人机的位移 相等，则平均速度相等，故C错误；对于D,o-t图像中 图线与时间坐标轴围成的面积表示位移，0~14s内， 无人机甲的位移大于无人机乙的位移，故D错误.]