4.6 超重和失重 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理“超重和失重”单元复习讲义通过表格对比超重、失重及完全失重的现象、条件和原理方程，结合受力、加速度、速度变化三个角度构建判断方法框架，系统梳理实重与视重的概念及内在联系，突出加速度方向这一核心重难点。 讲义亮点在于分层练习设计，题型1通过扶梯加速、秋千摆到最低点等情境例题，结合变式训练强化超重失重判断的科学推理能力，题型2聚焦传感器示数图像问题，培养科学思维中的模型建构。真题回顾助力学生对接高考，基础题与拓展题兼顾，既帮助薄弱学生掌握方法，也为优秀学生提供提升空间，教师可据此实施精准教学。

2027高一上学期物理必修一考点精讲及巩固强化练 4.6 超重和失重 【基础回顾】 1 【必备知识】 2 【拓展延伸】 2 【巩固强化练】 2 题型1 超重失重 2 题型2 超重失重的图像问题 9 【真题回顾】 15 【基础回顾】 一、超重与失重的概念 1.实重和视重 (1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关。  (2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 2.超重、失重和完全失重的比较 比较项 超重 失重 完全失重 现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于0 产生条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体的加速度等于g 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以加速度g加速下降或减速上升 原理方程 F-mg=ma→F=m(g+a) mg-F=ma→F=m(g-a) mg-F=mg→F=0 二、超重与失重的判断方法 1．判断超重和失重现象的三个角度 (1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。 2．对超重和失重问题的三点提醒 (1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。 (2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。 【必备知识】 判断超重、失重现象的“三”技巧 (1)从受力的角度判断：在竖直方向上，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：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化的角度判断：物体向上加速或向下减速时处于超重状态；物体向下加速或向上减速时处于失重状态。 【拓展延伸】 整体法在连接体超重、失重问题中的应用 1．从整体观点出发，当系统中有一个质量为m的物体以加速度a竖直向上加速运动时，我们说系统中有部分物体处于超重状态，或说物体超重了ma；同理，当系统中有一个物体以加速度a竖直向下加速运动时，我们说系统中有部分物体处于失重状态，或说物体失重了ma。若有多个物体超重或失重，可把它们求和，看总体的超重或失重情况。 2．当物体失重ma时，物体对支持物的压力为mg－ma；当物体超重ma时，物体对支持物的压力为mg＋ma。 【巩固强化练】 题型1 超重失重 【例题精讲】 【例1】（2026·云南红河·三模）某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示，当乘客站上扶梯后，先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动，则乘客（     ） A．在加速过程中处于超重状态 B．在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下 C．在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反 D．在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力 【答案】A 【详解】A．乘客站上扶梯，电动扶梯缓慢加速阶段，乘客的加速度斜向上，有竖直向上的分加速度和水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律，在竖直方向上，扶梯对乘客的支持力大于其重力，乘客处于超重状态，A正确； B．扶梯匀速向上运动时，乘客受到的合力为0，B错误； C．在水平方向上，乘客受到水平向右的摩擦力，C错误； D．扶梯匀速向上运动时，乘客受到的合力为0，故支持力等于重力，D错误。 故选A。 【例2】（多选）（25-26高一下·福建泉州·期末）如图，秋千底板用两根竖直轻绳悬挂，每根绳长均为4 m。小孩荡秋千，当秋千底板摆到最低点时速度大小为4 m/s。已知小孩和底板的总质量为60 kg，取重力加速度大小g = 10 m/s2，小孩可视为质点，不计空气阻力，则此时（     ） A．小孩处于失重状态 B．小孩处于超重状态 C．每根绳子受到拉力是840 N D．每根绳子受到拉力是420 N 【答案】BD 【详解】AB． 秋千摆到最低点时，小孩做圆周运动，合力（加速度）方向竖直向上。加速度向上时，物体处于超重状态，故A错误，B正确； CD．对小孩和底板整体，由牛顿第二定律有 解得，故C错误，D正确； 故选BD。 【变式训练1】（25-26高二下·江苏镇江·期末）如图所示，物块A放在木箱B中，并保持相对静止，一起做匀速直线运动，轻弹簧处于拉伸状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列哪种情形可能会导致A被弹簧向右拉动（     ） A．原来沿竖直方向运动，现向上加速 B．原来沿竖直方向运动，现向下加速 C．原来沿水平方向运动，现向右加速 D．原来沿水平方向运动，现向左减速 【答案】B 【详解】初始状态下，物块A和木箱B一起做匀速直线运动，物块A在水平方向上受到弹簧向右的拉力和木箱B对A向左的静摩擦力。根据平衡条件有。由于弹簧处于拉伸状态，拉力，故静摩擦力，且满足，其中为木箱B对物块A的支持力。在匀速运动时，竖直方向受力平衡，支持力，因此有。 要使物块A被弹簧向右拉动，即物块A相对于木箱B向右滑动，需要弹簧的拉力大于此时的最大静摩擦力，即，这就要求支持力，即物块A处于失重状态，具有向下的加速度。 A．原来沿竖直方向运动，现向上加速，物块A具有向上的加速度，处于超重状态，支持力，最大静摩擦力增大，物块A不会相对滑动，故A错误； B．原来沿竖直方向运动，现向下加速，物块A具有向下的加速度，处于失重状态，支持力，最大静摩擦力减小。当最大静摩擦力减小到小于弹簧拉力时，物块A会被弹簧向右拉动，故B正确； C．原来沿水平方向运动，现向右加速，物块A具有向右的加速度，有相对于木箱B向左滑动的趋势，不会被弹簧向右拉动，故C错误； D．原来沿水平方向运动，现向左减速，即物块A具有向右的加速度，同样有相对于木箱B向左滑动的趋势，不会被弹簧向右拉动，故D错误。 故选B。 【变式训练2】（25-26高一下·浙江台州·期末）如图所示两本书逐页交叉叠放，下列哪种情况最不容易被拉开（     ） A．将叠放的两本书水平放置在桌面上，沿水平方向拉动 B．将叠放的两本书竖直立在桌面上，沿水平方向拉动 C．将叠放的两本书一起自由落体，在它们下落的过程中水平拉开 D．将叠放的两本书一起竖直上抛，在它们上升的过程中水平拉开 【答案】A 【详解】A．当两本书水平放置在桌面上，沿水平方向拉动，除了书和桌面之间存在摩擦力，每一页上下接触面都相互挤压，都存在摩擦力，因此最难拉开，故A正确； B．书本竖直放置在桌面上，沿水平方向拉动，只有书和桌面之间的摩擦力，书页之间的摩擦力很小；故B错误； CD．若在自由落体或上抛过程中，系统处于近似完全失重状态，书页之间几乎没有摩擦力，加上此时不存在书和桌面之间的摩擦力，最易分开，故CD错误。 故选A。 【变式训练3】（多选）（25-26高一下·云南昆明·期末）某同学利用钩码和拉力传感器研究电梯的下降过程，把钩码挂在竖直放置的拉力传感器上。电梯从5楼由静止开始下降，中间不停顿，时运动到1楼停止。钩码始终和电梯保持相对静止，其所受拉力随时间变化的关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．内，电梯处于超重状态 B．内，电梯的加速度大小为 C．电梯在整个运动过程中的最大速度为 D．楼层的平均高度为 【答案】CD 【详解】A．由图可知钩码重力为1N，内，拉力小于重力，加速度向下，电梯处于失重状态，故A错误； B．内，拉力为1.04N，根据牛顿第二定律有，故B错误； C．由图可知内，电梯加速向下运动，之后电梯先匀速，再减速，则3s时速度最大，内的加速度为 根据速度—时间公式有，故C正确； D．电梯下降的位移为 楼层的平均高度为，故D正确； 故选CD。 【题型强化练】 1．（25-26高二下·广西玉林·期末）2025年，我国某商业航天企业成功完成可重复使用运载火箭垂直回收试验。火箭返回过程中，在距离着陆平台几十米高处启动反推发动机减速。某时刻火箭仍竖直向下运动，但速度不断减小。此时，若在火箭内部放置一个电子秤，电子秤上放有一个质量为m的物块，则电子秤示数F与物块重力mg的关系为（     ） A．F=0 B．F<mg C．F=mg D．F>mg 【答案】D 【详解】火箭竖直向下运动且速度不断减小，说明加速度方向与速度方向相反，即加速度竖直向上，物块与火箭相对静止，加速度也竖直向上。 对物块受力分析：物块受竖直向下的重力、电子秤竖直向上的支持力（大小等于电子秤示数）。取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律有（） 整理得，属于超重现象。 A．只有完全失重（加速度向下大小为）时，与分析不符，故A错误； B．为失重状态，对应加速度向下，与本题加速度向上不符，故B错误； C．为平衡状态，对应加速度为0，与本题有向上加速度不符，故C错误； D．由推导得，故D正确。 故选D。 2．（25-26高二下·重庆九龙坡·阶段检测）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（     ） 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相互作用力 D．如果在竖直上升的电梯中，台秤读数一定等于物体的重力 【答案】C 【详解】A．物体对弹簧秤的压力是物体形变产生的，重力是地球吸引产生的，压力不是重力，故A错误； B．物体对弹簧秤的压力作用在弹簧秤上，物体所受重力作用在物体上，受力物体不同，不是平衡力，故B错误； C．物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对相互作用力，属于作用力与反作用力，故C正确； D．在竖直上升的电梯中，电梯加速上升，物体超重。台秤读数大于重力；电梯减速上升，物体失重，台秤读数小于重力，故D错误。 故选C。 3．（25-26高二下·陕西·学业考试模拟）如图所示，在升降机的天花板上用细线悬挂一小球，现升降机加速下降，下列说法正确的是（     ） A．细线的拉力大于小球的重力 B．细线的拉力等于小球的重力 C．细线的拉力小于小球的重力 D．无法判断细线的拉力和小球的重力大小关系 【答案】C 【详解】对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的细线拉力，已知升降机加速下降，说明小球的加速度方向竖直向下，根据牛顿第二定律，取竖直向下为正方向，有 解得细线的拉力为 因为且，所以，即细线的拉力小于小球的重力。 故选C。 4．（26-27高一上·全国·课后作业）如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度后又返回到水面，下列说法正确的是（     ） A．苹果在空中下落时处于“超重”状态 B．苹果落入水中后“重力”变小了 C．苹果在水中向下运动时处于“超重”状态 D．苹果在水中向上运动时处于“失重”状态 【答案】C 【详解】A．苹果在空中下落时，忽略空气阻力，只受重力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，故A错误； B．苹果在整个运动过程中，质量不变，重力加速度不变，根据可知重力不变，故B错误； CD．苹果在水中运动时，无论是向下减速还是向上加速，所受合力方向均竖直向上，加速度方向竖直向上，均处于超重状态，故C正确，D错误； 故选C。 5．（多选）（25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测）如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以的加速度竖直向上匀加速运动，火箭升到离地面高度为时（已知地球半径为，为地面附近的重力加速度），以下说法正确的是（     ） A．上升过程中测试仪器处于超重状态 B．上升过程中测试仪器不受重力 C．测试仪器对平台的压力与启动前压力之比为1：4 D．测试仪器对平台的压力与启动前压力之比为3：4 【答案】AD 【详解】AB．火箭竖直向上匀加速运动，具有向上的加速度，则火箭中的测试仪器处于超重状态，测试仪器仍受重力，故A正确，B错误； CD．启动前测试仪器对平台的压力大小为 火箭升到离地面高度为R时，由牛顿第二定律 又有 解得 根据牛顿第三定律，测试仪器对平台的压力大小 则此时测试仪器对平台的压力与启动前压力之比为 故C错误，D正确。 故选AD。 题型2 超重失重的图像问题 【例题精讲】 【例1】（25-26高二下·北京西城·期末）某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作，下图是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知（     ） A．人的重力可由点读出，约为 B．点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点 C．到的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 D．人在点对应时刻的加速度小于在点对应时刻的加速度 【答案】D 【详解】A．人的重力从a点读出约为900N，质量约为90kg，故A错误 B．从d点到e点压力等于零，表明在d点是人双脚离开地板的一瞬间，从d点到e点人在空中运动，e点到f点是人落回地板的过程，故B错误； C．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C错误； D．人在b点对应时刻的加速度大小约为 在c点对应时刻的加速度大小约为 人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度，故D正确。 故选D。 【例2】（多选）（25-26高一上·广东广州·期末）根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一，某同学为了在体测中获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D．内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 【答案】BD 【详解】A．从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为，同理单杠对左手的支持力大小也为，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为，故A错误； B．1~2s内，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，之后支持力大于重力，处于超重状态，所以该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，故B正确； C．人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出内，1s时人放下身体，2s时过程结束，没有拉起身体，故C错误； D．内，从传感器示数可知，支持力先大于重力，处于超重状态，加速度向上，之后支持力小于重力，处于失重状态，加速度向下，故D正确。 故选BD。 【变式训练1】（25-26高二上·湖南长沙·学业考试模拟）实验小组利用系统数字化信息实验系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验，在电梯天花板上固定一个压力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上出现如图所示的图线。根据图线分析可知，下列说法正确的是（　　） A．到时间内，钩码处于先失重后超重状态，到时间内，钩码处于先超重后失重状态 B．到时间内，电梯一定在向下运动，到时间内，电梯可能正在向上运动 C．到时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下 D．到时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上 【答案】C 【详解】A．图中横轴是时间，纵轴是力，所以图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况，到时间内，拉力小于重力，钩码处于失重状态；到时间内，拉力大于重力，钩码处于超重状态，A错误； B．从时刻到，物体受到的拉力小于重力时，加速度向下，但可以向上做减速运动；从时刻到，物体受到的拉力大于重力，加速度向上，可以向上加速运动，也可以向下减速运动，B错误； C．如果电梯开始停在高楼层，那么应该是拉力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，C正确； D．如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图像可以得到，拉力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，D错误。 故选C。 【变式训练2】（25-26高一下·河南·阶段检测）体育课热身时，某同学随着口令先下蹲再起立，其随身携带的便携传感器记录了该过程中他的加速度变化情况。以竖直向上为正方向，在完成一个蹲起的过程中，该同学的加速度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻该同学的重心处于最低点 B．时刻该同学处于失重状态 C．时刻该同学处于超重状态 D．时刻该同学处于平衡状态 【答案】C 【详解】A．根据题图可知，时刻该同学的加速度方向向下，与速度方向相同，该同学在加速下蹲的过程中，故A错误； B．时刻的该同学的加速度为0，该同学处于平衡状态，故B错误； C．时刻该同学的加速度方向向上，处于超重状态，故C正确； D．时刻该同学的加速度方向向下，处于失重状态，故D错误。 故选C。 【变式训练3】（多选）在直升机竖直降落的过程中，开始时飞机匀速降落，飞行员对座椅的压力情况如图所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（     ） A．飞行员的质量为70 kg B．飞行员在t1时刻的加速度方向向下 C．飞行员在t2时刻的加速度方向向下 D．从图中可知飞行员在这两次规避障碍过程中的加速度的最大值为6 m/s2 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，飞行员受到的重力大小为500 N，则质量为50 kg，A错误； B．飞行员在t1时刻对座椅的压力小于其受到的重力，合力方向向下，加速度方向向下，B正确； C．飞行员在t2时刻对座椅的压力大于其受到的重力，合力方向向上，加速度方向向上，C错误； D．由题图可知，飞行员在t1时刻受到的合力最大，则有 代入数据解得，D正确。 故选BD。 【题型强化练】 1．（25-26高一上·江苏常州·阶段检测）做某一动作时，力传感器的示数随时间变化的情况。下面判断正确的是（　　） A．这是站起过程，先失重后超重 B．这是站起过程，先超重后失重 C．这是蹲下过程，先失重后超重 D．这是蹲下过程，先超重后失重 【答案】C 【详解】初始力传感器示数等于人的重力，图中示数先小于重力，后大于重力，对应状态是先失重后超重，失重对应加速度向下，超重对应加速度向上。 站起过程：从蹲姿到站姿，先加速向上（加速度向上，超重），后减速向上（加速度向下，失重），是先超重后失重。 蹲下过程：从站姿到蹲姿，先加速向下（加速度向下，失重），后减速向下（加速度向上，超重），是先失重后超重。 故选C。 2．（25-26高一上·山西运城·期末）如图1所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作，图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像，图像中各点均对应人的不同状态，根据图像可知（　　） A．图像中点至点过程对应人处于下蹲过程中 B．图像中点至点过程对应人处于起跳过程中 C．图像中点位置对应人处于运动过程的最高点 D．图像中点位置对应人处于失重状态 【答案】A 【详解】A．下蹲过程人先向下加速、后向下减速，加速度先向下后向上，支持力先减小后增大。过程支持力从降到以下，对应下蹲的向下加速（失重）阶段，属于下蹲过程，故A正确。 B．过程是下蹲的向下减速阶段（F从低于重力升高到高于重力，对应下蹲结束前的减速），不是起跳过程，故B错误。 C．点支持力最大，此时人仍接触力传感器，还未离开；人运动到最高点时已经离开传感器，传感器示数为0，故C错误。 D．点支持力约，大于重力，，加速度向上，对应超重状态，不是失重，故D错误。 故选A。 3．（25-26高一上·山东日照·期末）为探究超重与失重现象，小明同学在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器的示数F随时间t变化的规律如图所示。下列判断正确的是（    ） A．t1时刻，小明同学下蹲到最低点 B．t1~t2的时间内，小明同学一直向下运动 C．t3~t4的时间内，小明同学先超重后失重 D．t4~t5的时间内，小明同学先减速，后加速 【答案】B 【详解】AB．“下蹲”过程先加速下降后减速下降，则先失重后超重。由图知时刻，F最小，处于失重状态，是向下加速最快的时刻，并非下蹲到最低点；时间内，F先小于重力（失重，向下加速），后大于重力（超重，向下减速），该过程小明一直向下运动，直到到达最低点。故A错误，B正确。 CD．“站起”过程先加速上升后减速上升，则先超重后失重。由图可知，时间内，对应 “站起” 过程中加速上升（超重，F > 重力）的过程；时间内，F小于重力（失重，向上减速），该过程是减速运动，故CD错误。 故选B。 4．（25-26高一上·江苏淮安·期末）某同学站在置于水平地面的力传感器上做“下蹲”或“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力F随时间t变化的图线。某段时间内图线如图所示，a、b、c为图线上的三点。下列说法正确的是（　　） A．为一次“下蹲”过程 B．过程中该同学先超重后失重 C．为“下蹲”过程，为“站起”过程 D．过程速度一直减小，过程速度一直增加 【答案】A 【详解】根据题意，由图可知，过程，压力小于重力，支持力小于重力，合力向下，为失重过程，该同学向下加速，到时速度最大； 过程压力大于重力，支持力大于重力，合力方向竖直向上，为超重过程，该同学向下减速，到点速度减为0。 综合以上分析可知，为一次“下蹲”过程，故选A。 5．（多选）（2026·陕西咸阳·一模）某中学物理实验小组利用DIS系统（数字化信息实验室系统），观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器，测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动的过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知，下列说法中正确的是（     ） A．t1到t2时间内，钩码处于超重状态，t3到t4时间内，钩码处于失重状态 B．t1到t2时间内，电梯一定正在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动 C．t1到t4时间内，电梯可能先加速向下。接着匀速向下，再减速向下 D．t1到t4时间内，电梯可能先减速向上，接着匀速向上，再加速向上 【答案】CD 【详解】A. t1到t2时间内，拉力小于重力，钩码处于失重状态；t3到t4时间内，拉力大于重力，钩码处于超重状态，故A错误； B.从时刻t1到t2，钩码受到的拉力小于重力时，加速度向下，可能加速下降，也可能减速上升，故B错误； CD. t1到t4时间内，钩码先失重，再处于平衡状态，最后处于超重状态，先有竖直向下的加速度，再加速度等于零，最后有竖直向上的加速度，故可能先加速下降或者减速上升，再匀速下降或者匀速上升，最后可能减速下降或者加速上升，故CD正确 故选CD。 【真题回顾】 1．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 【答案】A 【详解】平均速度计算：根据平均速度定义式，代入位移、时间，可得 超重失重判断：电梯向上加速时加速度竖直向上，乘客处于超重状态。 故选A。 2．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的弹力，而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 3．（2022·浙江·高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（   ）    A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点 【答案】C 【详解】A．鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误； BC．鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错误、C正确； D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。 故选C。 4．（2020·山东·高考真题）一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A．0~t1时间内，v增大，FN>mg B．t1~t2时间内，v减小，FN<mg C．t2~t3时间内，v增大，FN <mg D．t2~t3时间内，v减小，FN >mg 【答案】D 【详解】A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则 FN<mg A错误； B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则 FN=mg B错误； CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，处于超重，则 FN>mg C错误，D正确。 故选D。 5．（2014·北京·高考真题）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（　　） A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 【答案】D 【详解】AB．手托物体由静止开始向上运动，一定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，故AB错误； CD．在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项C错误，D正确。 故选D。 【名师点睛】本题主要考查了学生对超重、失重的理解．属于容易题．物体处于超重时其竖直方向加速度的方向竖直向上，物体处于失重时其竖直方向加速度的方向竖直向下；超重和失重与速度的方向无关． 6．（2011·上海·高考真题）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为，球b所受细线的拉力为．剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力( ) A．小于 B．等于 C．等于 D．大于 【答案】D 【详解】试题分析：以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为M，剪断连接球b的细线前，则FN=Mg-F+Fe，其中Fe表示b对a的库仑力，也即为b对a和箱子整体的库仑力； 剪断连接球b的细线后，则FN′=Mg+Fe′，又由于在球b上升过程中库仑力变大（距离变近），所以FN′＞FN+F，所以D正确；故选D． 考点：物体的平衡；库仑定律 【名师点睛】本题也可以根据超重和失重的知识求解，开始对木箱和a受力分析，支持力和总重力平衡，剪断细线后，b加速上升，整体处于超重状态，故支持力变大． 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $2027高一上学期物理必修一考点精讲及巩固强化练 4.6 超重和失重 【基础回顾】 1 【必备知识】 2 【拓展延伸】 2 【巩固强化练】 2 题型1 超重失重 2 题型2 超重失重的图像问题 6 【真题回顾】 9 【基础回顾】 一、超重与失重的概念 1.实重和视重 (1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关。  (2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 2.超重、失重和完全失重的比较 比较项 超重 失重 完全失重 现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于0 产生条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体的加速度等于g 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以加速度g加速下降或减速上升 原理方程 F-mg=ma→F=m(g+a) mg-F=ma→F=m(g-a) mg-F=mg→F=0 二、超重与失重的判断方法 1．判断超重和失重现象的三个角度 (1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。 2．对超重和失重问题的三点提醒 (1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。 (2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。 【必备知识】 判断超重、失重现象的“三”技巧 (1)从受力的角度判断：在竖直方向上，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：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化的角度判断：物体向上加速或向下减速时处于超重状态；物体向下加速或向上减速时处于失重状态。 【拓展延伸】 整体法在连接体超重、失重问题中的应用 1．从整体观点出发，当系统中有一个质量为m的物体以加速度a竖直向上加速运动时，我们说系统中有部分物体处于超重状态，或说物体超重了ma；同理，当系统中有一个物体以加速度a竖直向下加速运动时，我们说系统中有部分物体处于失重状态，或说物体失重了ma。若有多个物体超重或失重，可把它们求和，看总体的超重或失重情况。 2．当物体失重ma时，物体对支持物的压力为mg－ma；当物体超重ma时，物体对支持物的压力为mg＋ma。 【巩固强化练】 题型1 超重失重 【例题精讲】 【例1】（2026·云南红河·三模）某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示，当乘客站上扶梯后，先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动，则乘客（     ） A．在加速过程中处于超重状态 B．在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下 C．在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反 D．在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力 【例2】（多选）（25-26高一下·福建泉州·期末）如图，秋千底板用两根竖直轻绳悬挂，每根绳长均为4 m。小孩荡秋千，当秋千底板摆到最低点时速度大小为4 m/s。已知小孩和底板的总质量为60 kg，取重力加速度大小g = 10 m/s2，小孩可视为质点，不计空气阻力，则此时（     ） A．小孩处于失重状态 B．小孩处于超重状态 C．每根绳子受到拉力是840 N D．每根绳子受到拉力是420 N 【变式训练1】（25-26高二下·江苏镇江·期末）如图所示，物块A放在木箱B中，并保持相对静止，一起做匀速直线运动，轻弹簧处于拉伸状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列哪种情形可能会导致A被弹簧向右拉动（     ） A．原来沿竖直方向运动，现向上加速 B．原来沿竖直方向运动，现向下加速 C．原来沿水平方向运动，现向右加速 D．原来沿水平方向运动，现向左减速 【变式训练2】（25-26高一下·浙江台州·期末）如图所示两本书逐页交叉叠放，下列哪种情况最不容易被拉开（     ） A．将叠放的两本书水平放置在桌面上，沿水平方向拉动 B．将叠放的两本书竖直立在桌面上，沿水平方向拉动 C．将叠放的两本书一起自由落体，在它们下落的过程中水平拉开 D．将叠放的两本书一起竖直上抛，在它们上升的过程中水平拉开 【变式训练3】（多选）（25-26高一下·云南昆明·期末）某同学利用钩码和拉力传感器研究电梯的下降过程，把钩码挂在竖直放置的拉力传感器上。电梯从5楼由静止开始下降，中间不停顿，时运动到1楼停止。钩码始终和电梯保持相对静止，其所受拉力随时间变化的关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．内，电梯处于超重状态 B．内，电梯的加速度大小为 C．电梯在整个运动过程中的最大速度为 D．楼层的平均高度为 【题型强化练】 1．（25-26高二下·广西玉林·期末）2025年，我国某商业航天企业成功完成可重复使用运载火箭垂直回收试验。火箭返回过程中，在距离着陆平台几十米高处启动反推发动机减速。某时刻火箭仍竖直向下运动，但速度不断减小。此时，若在火箭内部放置一个电子秤，电子秤上放有一个质量为m的物块，则电子秤示数F与物块重力mg的关系为（     ） A．F=0 B．F<mg C．F=mg D．F>mg 2．（25-26高二下·重庆九龙坡·阶段检测）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（     ） 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相互作用力 D．如果在竖直上升的电梯中，台秤读数一定等于物体的重力 3．（25-26高二下·陕西·学业考试模拟）如图所示，在升降机的天花板上用细线悬挂一小球，现升降机加速下降，下列说法正确的是（     ） A．细线的拉力大于小球的重力 B．细线的拉力等于小球的重力 C．细线的拉力小于小球的重力 D．无法判断细线的拉力和小球的重力大小关系 4．（26-27高一上·全国·课后作业）如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度后又返回到水面，下列说法正确的是（     ） A．苹果在空中下落时处于“超重”状态 B．苹果落入水中后“重力”变小了 C．苹果在水中向下运动时处于“超重”状态 D．苹果在水中向上运动时处于“失重”状态 5．（多选）（25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测）如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以的加速度竖直向上匀加速运动，火箭升到离地面高度为时（已知地球半径为，为地面附近的重力加速度），以下说法正确的是（     ） A．上升过程中测试仪器处于超重状态 B．上升过程中测试仪器不受重力 C．测试仪器对平台的压力与启动前压力之比为1：4 D．测试仪器对平台的压力与启动前压力之比为3：4 题型2 超重失重的图像问题 【例题精讲】 【例1】（25-26高二下·北京西城·期末）某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作，下图是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知（     ） A．人的重力可由点读出，约为 B．点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点 C．到的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 D．人在点对应时刻的加速度小于在点对应时刻的加速度 【例2】（多选）（25-26高一上·广东广州·期末）根据《国家学生体质健康标准》，引体向上是高中男生的测试项目之一，某同学为了在体测中获得好成绩，坚持每天训练。如图是该同学用压力传感器记录了一段引体向上过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是 A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先放下身体、后拉起身体的动作 D．内，该同学的加速度先竖直向上，后竖直向下 【变式训练1】（25-26高二上·湖南长沙·学业考试模拟）实验小组利用系统数字化信息实验系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验，在电梯天花板上固定一个压力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上出现如图所示的图线。根据图线分析可知，下列说法正确的是（　　） A．到时间内，钩码处于先失重后超重状态，到时间内，钩码处于先超重后失重状态 B．到时间内，电梯一定在向下运动，到时间内，电梯可能正在向上运动 C．到时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下 D．到时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上 【变式训练2】（25-26高一下·河南·阶段检测）体育课热身时，某同学随着口令先下蹲再起立，其随身携带的便携传感器记录了该过程中他的加速度变化情况。以竖直向上为正方向，在完成一个蹲起的过程中，该同学的加速度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻该同学的重心处于最低点 B．时刻该同学处于失重状态 C．时刻该同学处于超重状态 D．时刻该同学处于平衡状态 【变式训练3】（多选）在直升机竖直降落的过程中，开始时飞机匀速降落，飞行员对座椅的压力情况如图所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（     ） A．飞行员的质量为70 kg B．飞行员在t1时刻的加速度方向向下 C．飞行员在t2时刻的加速度方向向下 D．从图中可知飞行员在这两次规避障碍过程中的加速度的最大值为6 m/s2 【题型强化练】 1．（25-26高一上·江苏常州·阶段检测）做某一动作时，力传感器的示数随时间变化的情况。下面判断正确的是（　　） A．这是站起过程，先失重后超重 B．这是站起过程，先超重后失重 C．这是蹲下过程，先失重后超重 D．这是蹲下过程，先超重后失重 2．（25-26高一上·山西运城·期末）如图1所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作，图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像，图像中各点均对应人的不同状态，根据图像可知（　　） A．图像中点至点过程对应人处于下蹲过程中 B．图像中点至点过程对应人处于起跳过程中 C．图像中点位置对应人处于运动过程的最高点 D．图像中点位置对应人处于失重状态 3．（25-26高一上·山东日照·期末）为探究超重与失重现象，小明同学在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器的示数F随时间t变化的规律如图所示。下列判断正确的是（    ） A．t1时刻，小明同学下蹲到最低点 B．t1~t2的时间内，小明同学一直向下运动 C．t3~t4的时间内，小明同学先超重后失重 D．t4~t5的时间内，小明同学先减速，后加速 4．（25-26高一上·江苏淮安·期末）某同学站在置于水平地面的力传感器上做“下蹲”或“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力F随时间t变化的图线。某段时间内图线如图所示，a、b、c为图线上的三点。下列说法正确的是（　　） A．为一次“下蹲”过程 B．过程中该同学先超重后失重 C．为“下蹲”过程，为“站起”过程 D．过程速度一直减小，过程速度一直增加 5．（多选）（2026·陕西咸阳·一模）某中学物理实验小组利用DIS系统（数字化信息实验室系统），观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器，测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动的过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知，下列说法中正确的是（     ） A．t1到t2时间内，钩码处于超重状态，t3到t4时间内，钩码处于失重状态 B．t1到t2时间内，电梯一定正在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动 C．t1到t4时间内，电梯可能先加速向下。接着匀速向下，再减速向下 D．t1到t4时间内，电梯可能先减速向上，接着匀速向上，再加速向上 【真题回顾】 1．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 2．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 3．（2022·浙江·高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（   ）    A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点 4．（2020·山东·高考真题）一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A．0~t1时间内，v增大，FN>mg B．t1~t2时间内，v减小，FN<mg C．t2~t3时间内，v增大，FN <mg D．t2~t3时间内，v减小，FN >mg 5．（2014·北京·高考真题）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（　　） A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 6．（2011·上海·高考真题）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为，球b所受细线的拉力为．剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力( ) A．小于 B．等于 C．等于 D．大于 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $