超重和失重 专项训练-2026届高考物理三轮冲刺查缺补漏

**基本信息** 聚焦超重失重概念辨析与过程分析，通过生活情境与科技应用载体，实现从定性判断到定量计算的层级突破，培养运动与相互作用观念及科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|单选1-4|基础状态判断（电梯运动、支持力分析）|从超重失重定义（加速度方向）出发，建立视重与重力关系| |图像分析|单选5-10、12-14|v-t/x-t/压力图像识别（下蹲起立、传感器数据）|通过图像斜率/面积分析加速度变化，关联超重失重状态| |综合应用|多选15-18、填空19、解答20|结合弹簧/摩擦力/功能关系（电磁弹射、无人机运动）|从单一过程到多过程综合，实现概念→规律→应用的逻辑递进|

14 超重和失重专项训练 -2026届高考物理三轮冲刺查缺补漏 一、单选题 1．李南在学习了超重和失重后，到科技馆做实验，他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作，则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的（　　） A． B． C． D． 2．如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（　　） A． B． C． D． 3．某城市“智慧停车楼”的简化模型如图。质量为的汽车静止在升降机的水平托盘上，先以加速度竖直加速上升一段距离，再匀速上升，最后以加速度减速上升至目标楼层。已知重力加速度为，则托盘对汽车的支持力大小（　　） A．在匀速上升阶段为0 B．在加速上升阶段为 C．在减速上升阶段为 D．先小于，再等于，最后大于 4．某同学家住6楼，他放学后乘坐电梯从1楼到6楼。电梯刚启动时做加速直线运动，中间做匀速直线运动，最后做减速直线运动，下列说法正确的是（    ） A．整个过程中该同学处于失重状态 B．整个过程中该同学处于超重状态 C．电梯加速阶段，该同学处于超重状态 D．电梯匀速阶段，该同学对电梯的压力可能小于其重力 5．一质量为的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用表示。重力加速度大小为。以下判断正确的是（　　） A．时间内，增大， B．时间内，减小， C．时间内，增大， D．时间内，减小， 6．图甲是莱芜一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a、b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（　　） A．尚清华的重力可由b点读出，为300N B．尚清华在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态 C．尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态 D．尚清华在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度 7．质量为的某同学站在竖直升降电梯中的体重计上，用照相机记录了体重计在电梯运行过程中的示数（单位：kg）。如图所示，图中标注的箭头及旁边的数字分别表示电梯运行的方向和到达的楼层。已知重力加速度，关于图示时刻电梯的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．以的加速度向下减速 B．以的加速度向下加速 C．以的加速度向下减速 D．以的加速度向下加速 8．一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其高度与时间的关系图像如图所示，时间内和时间内图线为曲线，时间内图线为直线。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用表示，重力加速度大小为。则（　　） A．时间内，增大， B．时间内，减小， C．时间内，增大， D．时间内，减小， 9．如图甲所示，“窜天猴”又称“冲天炮”，是利用火箭原理制成的一种鞭炮，火药燃烧后，在尾部喷出气流，能使主体向上飞。如图乙为某次燃放时，某支“窜天猴”在竖直方向上运动时的速度—时间图像，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。已知时刻起飞，图像段为倾斜直线，斜率绝对值与重力加速度g大小相等，图像其余段均为曲线。下列对该支“窜天猴”的运动判断正确的是（　　） A．在时间内，“窜天猴”处于失重状态 B．在时间内，“窜天猴”的机械能守恒 C．在时刻，“窜天猴”内的火药刚好燃尽 D．在时间内，气流对“窜天猴”的作用力大于重力且逐渐增大 10．使用手机内置的加速度传感器，可以通过特定的应用程序来探究超重和失重现象。如图所示，小红拿着手机在体重计上完成下蹲动作，以向上为正方向，手机上显示的图像可能是（    ） A． B． C． D． 11．为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。时刻，他提着水瓶向上加速运动，时刻松手，时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．时间内，没有水从侧壁流出 B．时间内，水和水瓶处于超重状态 C．时刻之后，水和水瓶处于超重状态 D．时间内，没有水从侧壁流出 12．某同学打开智能手机内的加速度传感器，把手机水平托在手上并使屏幕朝上，从静止站立状态开始做蹲起动作，传感器记录了该过程中竖直方向（z轴）的运动数据，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．0～2s内，速度方向发生了变化 B．0～2s内，该同学一直处于失重状态 C．0～4s内，该同学完成了两次完整的蹲起动作 D．若该同学的手机重约200g，在蹲起过程中手机受到的弹力最小约为0.6N 13．如图，质量为1kg的物块放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块和木箱间的动摩擦因数为0.2，物块左端被一根轻弹簧用1N大小的弹力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。要使物块相对于木箱向左运动，则木箱在竖直方向的运动可能是（　　） A．向上加速，加速度大小为 B．向上加速，加速度大小为 C．向下加速，加速度大小为 D．向下加速，加速度大小为 14．小明站在力传感器上做“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。a、b、c、d、e、f为图线上的点，下列说法正确的是（　　） A．为“下蹲”过程，为“站起”过程 B．为“站起”过程，为“下蹲”过程 C．为“下蹲”过程，为“站起”过程 D．为“下蹲”过程，为“站起”过程 二、多选题 15．如图甲所示，小福同学在放有力传感器的水平地面上做俯卧撑运动，每次完整的俯卧撑包括身体从最高点下降到最低点的“下降”过程和身体由最低点上升到原最高点的“上升”过程，图乙为完成一次完整俯卧撑的过程中力传感器的示数随时间变化的情况。已知小福同学体重为72kg，该次完整的俯卧撑用时1.5s，其中“上升”时间约为“下降”时间的1.5倍，“下降”过程重心降低约0.2m，重力加速度大小g取，则小福同学（　　） A．从到，身体处于“下降”过程 B．从到，身体处于“上升”过程 C．本次“下降”过程重力做功的平均功率约为144W D．本次“下降”过程重力做功的平均功率约为240W 16．在2026年央视春晚《武BOT》节目中，机器人借助舞台上的弹簧跳台（弹射器）获得初速度，完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下，压缩的轻弹簧下端固定，上端与质量为m的跳板连接，弹簧释放将质量为M的机器人由静止竖直向上弹起，忽略空气阻力，从机器人被弹起到上升至最高点的过程中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．机器人先超重后失重 B．机器人的加速度先增大后减小 C．机器人速度最大时弹簧弹力为mg D．机器人与跳板分离时弹簧恢复原长 17．如图甲所示，小福同学在健身房进行力量训练时，将一只哑铃从肩膀位置竖直向上举起直到手臂伸直，此过程中哑铃运动的v-t图像如图乙所示，则哑铃在t1时刻（　　） A．处于超重状态 B．处于失重状态 C．加速度比在t2时刻的小 D．加速度比在t2时刻的大 18．在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的图像如图所示，当t=18s时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．时间内，工件一直处于失重状态 B．工件做匀速运动的速度大小为3m/s C．工件做匀减速运动加速度大小为0.25m/s2 D．地面和指定位置之间的总距离为56m 三、填空题 19．一台无人机在竖直方向上飞行，位移和时间的比值与时间之间的关系图像（图）如图所示。规定竖直向上为正方向，则无人机在时间内处于________（选填“超重”或“失重”）状态，时刻无人机的速度大小为________m/s。 四、解答题 20．图示为中国科学院研制的电磁弹射微重力实验装置启动时的内部照片。其实验过程可简化为：在内，通过电磁驱动将质量为的实验舱由静止竖直向上匀加速至到达位置，再撤去电磁力，实验舱做竖直上抛运动，在一段时间内处于完全失重状态，实验舱落回位置后恢复电磁力使其减速为零。仅考虑重力与电磁力，重力加速度取。求： (1)实验舱处于完全失重状态的时间； (2)向上弹射过程中电磁力对实验舱做的功。 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 《14 超重和失重专项训练 -2026届高考物理三轮冲刺查缺补漏》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B C A C C D B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D D D A AD AD BD CD 1．D 【详解】对人第1次“下蹲-起立”过程分析，人下降时先是加速下降，处于失重状态，到达最大速度后，再减速下降，处于超重状态，故对应压力先减小后增大；人起立时先是加速上升，处于超重状态，达到最大速度后，再减速上升，处于失重状态，故对应先超重再失重，则压力先增大后减小。人第2次“下蹲—起立”的情况重复第1次“下蹲—起立”的情况。 故选D。 2．C 【详解】下蹲过程，钩码先向下加速再向下减速，则加速度方向先向下后向上，则钩码先处于失重状态，再处于超重状态，传感器受到的拉力先小于钩码的重力再大于钩码的重力。 起立过程，钩码先向上加速再向上减速，则加速度方向先向上后向下，则钩码先处于超重状态，再处于失重状态，传感器受到的拉力先大于钩码的重力再小于钩码的重力。 故选C。 3．B 【详解】A．在匀速上升阶段汽车受力平衡，则托盘对汽车的支持力大小等于汽车重力大小，A错误； B．在加速上升阶段，根据 可得，B正确； C．在减速上升阶段，根据 可得为，C错误； D．由以上分析可知整个过程中托盘对汽车的支持力大小先大于，再等于，最后小于，D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．整个过程中，电梯经历加速上升（加速度向上，超重）、匀速（加速度为零，正常）和减速上升（加速度向下，失重）三个阶段，并非全程失重，故A错误； B．整个过程中，减速阶段为失重状态，并非全程超重，故B错误； C．电梯加速阶段，加速度方向向上，该同学处于超重状态，故C正确； D．电梯匀速阶段，加速度为零，该同学对电梯的压力等于其重力，不可能小于重力，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】AB．根据图像的斜率表示速度可知时间内速度增大，乘客向上加速，处于超重状态，则，故A正确，B错误； CD．根据图像的斜率表示速度可知时间内速度减小，乘客向上减速，处于失重状态，则，故CD错误。 故选A。 6．C 【详解】A．开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力为900N，人的重力也为900N，选项A错误； B．b到c过程中，人对板的压力先小于人的真实重力，后大于人的真实重力，则人先处于失重状态后处于超重状态，选项B错误； C．离开板后人只受重力的作用，处于完全失重状态，选项C正确； D．b点对应时刻弹力与重力的差值要小于c点对应时刻弹力与重力的差值，则人在b点对应时刻的加速度要小于在c点对应时刻的加速度，选项D错误。 故选C。 7．C 【详解】由图可知，体重计的示数为50kg，大于40kg，说明该同学处于超重状态，则加速度竖直向上，则电梯的运动状态为向下减速，根据牛顿第二定律可得 其中 解得 即该同学以的加速度向下减速。 故选C。 8．D 【详解】A．图像的斜率表示速度，时间内， 图像斜率的绝对值逐渐增大，说明向下的速度增大，电梯加速向下，加速度方向向下，乘客处于失重状态，因此，A错误； BC．时间内， 图像是直线，斜率不变，说明向下的速度不变，电梯匀速向下，加速度为0，因此，BC错误； D．时间内，图像斜率的绝对值逐渐减小，说明向下的速度减小，电梯减速向下，加速度方向向上，乘客处于超重状态，因此，D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．由图像可知，在时间内，“窜天猴”竖直向上加速，故处于超重状态，故A错误； B．题目明确DE段斜率绝对值等于重力加速度g，t3∼t4（DE段）速度为正，加速度向下、大小为g，说明窜天猴只受重力作用，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．在时刻，“窜天猴”的速度最大，故合力为0，说明此时推力等于重力，火药没有烧尽，故C错误； D．在时间内“窜天猴”的加速度减小，根据可知，气流对“窜天猴”的作用力大于重力且逐渐减小，故D错误； 故选B。 10．C 【详解】根据题意可知，以向上为正方向，小红拿着手机在体重计上完成下蹲动作，先向下加速，加速度向下（为负），再向下减速，加速度向上（为正）。 故选C。 11．D 【详解】A．在时间内，水瓶向上加速运动，加速度方向向上，水和水瓶都处于超重状态。此时水对侧壁有压力，水会从小孔喷出，故A错误； B．在时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故B错误； C．时刻之后，水瓶自由下落，加速度为重力加速度g，方向向下，水和水瓶都处于完全失重状态，而不是超重状态，故C错误； D．在时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故D正确。 故选D。 12．D 【详解】AB．在0-2s内，加速度先为负后为正，该同学先做向下加速运动，再做向下减速运动，速度方向不改变，该同学先失重后超重，故AB错误； C．从图中可以看出，0-4s 内加速度有两次明显的正负变化，代表完成了一次完整的蹲起动作，故C错误； D．当加速度最大且方向向下时，手机受到的弹力最小，根据牛顿第二定律有mg-F=ma 其中m=0.2kg，g=10m/s2，a≈7m/s2可以计算最小弹力为，故D正确。 故选D。 13．D 【详解】A．木箱运动的加速度竖直向上，大小为4m/s2时，对物块有 解得木箱对物块弹力大小 此时，故物块不能相对木箱底面移动，故A错误； B．木箱运动的加速度竖直向上，大小为6m/s2时，对物块有 解得木箱对物块弹力大小 此时，故物块不能相对木箱底面移动，故B错误； C．木箱运动的加速度竖直向下，大小为4m/s2时，对物块有 解得木箱对物块弹力大小 此时，故物块不能相对木箱底面移动，故C错误； D．木箱运动的加速度竖直向下，大小为6m/s2时，对物块有 解得木箱对物块弹力大小 此时，故物块会相对于木箱向左运动，故D正确。 故选D。 14．A 【详解】过程，先失重（）后超重（），加速度先向下后向上，则为“下蹲”过程；过程，先超重（）后失重（），加速度先向上后向下，则为“站起”过程。 故选A。 15．AD 【详解】AB．根据题意一次完整的俯卧撑用时1.5s，其中“上升”时间约为“下降”时间的1.5倍，并结合图乙可知t1到t3身体处于“下降”过程，故A正确，B错误； CD．本次“下降”过程重力做功为 重力做功的平均功率约为 下降时间为 联立可得，故D正确，C错误。 故选AD。 16．AD 【详解】A．机器人先向上加速，加速度向上，超重状态，后向上减速，加速度向下，失重状态，故A正确； B．在加速阶段，弹簧弹力逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知加速度逐渐减小，直到加速度为零；减速阶段，根据牛顿第二定律有 因弹簧弹力继续减小至0，加速度反向增大，最后离开跳台后加速度大小恒为重力加速度，故加速度先减小后增大，最后不变，故B错误； C．机器人速度最大时加速度为零，受力平衡，根据平衡条件，可得弹力，故C错误； D．机器人与跳板分离的条件是二者间弹力为0和加速度相同，均为，此时弹簧恢复原长，弹簧弹力为0，故D正确。 故选AD。 17．BD 【详解】AB．在时刻，哑铃向上做减速运动，加速度方向向下，哑铃处于失重状态，故A错误，B正确； CD．v-t图像中图线的斜率表示加速度，根据图像可知t1时刻的加速度比在t2时刻的大，故C错误，D正确。 故选BD。 18．CD 【详解】A．该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段，图线表示的是匀速的后半段和匀减速，所以0～10s时间内，工件做匀速运动，处于平衡状态，选项A错误； B．根据动量定理得 匀速运动时有 解得 工件做匀速运动的速度大小为2m/s，选项B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 工件做匀减速运动的加速度大小为0.25m/s2，选项C正确； D．地面和指定位置之间的总距离为 选项D正确； 故选CD。 19． 失重 0 【详解】[1]由匀变速直线运动位移公式得 变形得 可知图像的纵轴截距表示初速度，图像斜率。 由图像斜率为负，可得加速度方向竖直向下，根据失重的定义，物体具有竖直向下的加速度时处于失重状态，故无人机处于失重状态。 [2]将、代入得 整理得 由匀变速直线运动速度公式得 联立代入数据解得。 20．(1) (2) 【详解】（1）撤去电磁力后，实验舱只受重力，做竖直上抛运动，该阶段实验舱处于完全失重状态，则实验舱处于完全失重状态的时间 （2）实验舱由静止竖直向上匀加速至20m/s过程，其位移 该阶段，根据动能定理有 解得 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 $