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

**基本信息** 高中物理“超重和失重”同步练习，通过基础单选、中档多选、综合解答题的三层设计，实现从概念理解到综合应用的知识巩固，融入生活与科技情境，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-6）|超重失重判断、惯性、质点等基本概念|结合春晚机器人、神舟发射等情境，强化物理观念| |中档层（多选7-10）|图像分析、相互作用力、连接体问题|通过传感器数据、捕鱼图等，培养科学思维| |综合层（解答11-13）|升降机、v-t图像、多过程运动计算|复杂情境计算，提升科学探究能力|

4.6.0超重和失重 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．2026年央视春节联欢晚会上，人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演，惊艳了春晚舞台，如图是表演“后空翻”的情景。则关于腾空后的人形机器人，下列说法正确的是（     ） A．落地前处于失重状态 B．腾空的高度越高，惯性越大 C．重心位置始终在人形机器人身上 D．观察人形机器人的动作时可以将其视为质点 2．2026年5月24日，搭载“神舟二十三号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，宇航员在火箭发射的过程中要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于超重是因为其重力变大了 B．宇航员处于失重是因为其重力变小了 C．火箭加速上升时，宇航员自身重力大于座椅对其的支持力 D．火箭加速上升时，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力 3．如图所示，电梯中的人处于超重状态，电梯做的运动是（     ） A．减速上升 B．加速上升 C．匀速下降 D．加速下降 4．如图所示，起重机拉着重物加速上升时，设重物的重力大小为，起重机对重物的拉力大小为，则（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，蹦极运动员将专用弹性橡皮绳的一端固定在装置上，另一端系在双脚上，从高处跳下。弹性绳被拉伸前，运动员做自由落体运动。关于运动员从跳下到第一次下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚伸直时，运动员的速度最大 B．运动员减速下落阶段，绳对运动员的拉力大于运动员对绳的拉力 C．运动员下落至最低点时加速度为0 D．运动员先处于失重状态，后处于超重状态 6．在2026年米兰-科尔蒂纳冬奥会上，中国队斩获5金4银6铜，刷新境外冬奥会参赛最佳战绩。如图为我国部分夺金运动员的比赛现场照片，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时，可将其视为质点 B．乙图中，徐梦桃从跳台斜向上飞出后，先处于超重状态，后处于失重状态 C．丙图中，谷爱凌在U形池中滑行时，池对她的支持力大小等于她对池的压力大小 D．丁图中，宁忠岩以1分41秒98的成绩打破速度滑冰1500米奥运纪录，其全程平均速度约为14.7m/s 二、多选题 7．图甲中某同学双手对称抓握单杠做引体向上，用压力传感器记录了一段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。在该过程中，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25kg B．从状态a到状态b的过程中，该同学的重心运动的速度和加速度方向都向下 C．状态d表示该同学的重心处于最高位置 D．0~8s内，该同学完成了一次先放下身体、后拉起身体的动作 8．如图为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，渔网通过四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔夫拉动轻绳可使渔网上升。则在某次渔网出水后的上升过程中（　　） A．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对平衡力 B．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对相互作用力 C．渔网加速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 D．渔网减速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 9．小明要估测电梯在加速和减速过程中的加速度及当地重力加速度的值。他在电梯内用测力计悬吊一质量为的钩码，保持测力计和钩码相对电梯静止，电梯加速上升时测力计读数为，减速上升时读数为。已知该电梯加速和减速过程的加速度大小相等。下列说法正确的是（　　） A．读数为时，电梯处于超重状态 B．读数为时，电梯处于超重状态 C．测得当地重力加速度的值为 D．测得电梯加速和减速过程的加速度大小为 10．如图所示，质量为的物体A放在光滑的水平桌面上，通过绳子与质量为的物体B相连，绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计，绳子不可伸长，物体B与竖直面无摩擦，重力加速度为，对物体A和B从静止释放后到物体A碰到滑轮之前的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体A的加速度大小为 B．物体A的加速度大小为 C．物体B处于失重状态 D．绳子的拉力为 三、解答题 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40N，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） 12．一物体受到竖直向上的拉力F的作用，如图所示，当拉力时，物体向上的加速度，不计空气阻力，g取。请完成以下3个问题： （1）物体处于失重还是超重状态？ （2）物体的质量m为多大？ （3）物体由静止开始向上运动2s时，撤去F，则物体上升的最大高度是多少？    13．下图是某人在一次乘电梯向上运动的v-t图像。已知g=10m/s2，请根据图像回答下列问题。 （1）请简要描述整个运动的加速度情况； （2）请计算整个运动的总位移有多大； （3）在电梯运动过程中，将体重计放在电梯的水平地板上，人站在体重计上不动。已知人的质量是50kg，那么，在0~3s内体重计的示数应该是多少。 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 参考答案 1．A 【详解】A．机器人在空中落地前，忽略空气阻力时，加速度等于重力加速度、方向竖直向下，落地前人形机器人处于失重状态，故A正确； B．惯性是物体的固有属性，惯性大小仅由质量决定，和速度无关，故B错误； C．物体的重心位置不一定在物体本身，机器人做后空翻肢体弯曲时，重心可能在机器人身体外，故C错误； D．研究机器人后空翻动作时，机器人的形状、大小不能忽略，因此不能将机器人视为质点，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．超重现象是指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，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变大，故A错误； B．失重现象是指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，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变小，故B错误； C．火箭加速上升时，宇航员具有竖直向上的加速度，设宇航员的质量为，加速度大小为，座椅对宇航员的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 解得 可知，即宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，故C错误； D．由对C选项的分析可知，火箭加速上升时具有竖直向上的加速度，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，处于超重状态，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】电梯中的人处于超重状态，可知电梯加速度向上，即电梯可能做加速上升或减速下降。 故选B。 4．B 【详解】对重物进行受力分析，重物受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力共同作用。 重物加速上升，说明加速度的方向竖直向上。根据牛顿第二定律，取竖直向上为正方向，有 其中加速度 整理得 故选B。 5．D 【详解】A．弹性绳刚伸直时，弹力，此时，合力向下，运动员继续加速，当时速度最大，故A错误； B．绳对运动员的拉力与运动员对绳的拉力是作用力与反作用力，大小始终相等，故B错误； C．运动员下落至最低点时，速度为0，弹力最大且，合力向上，加速度不为零，故C错误； D．运动员在加速度向下阶段处于失重状态，在加速度向上阶段处于超重状态，过程是先加速后减速，即先失重后超重，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．裁判为苏翊鸣打分时，需要关注他的动作细节，不能忽略其形状和大小，因此不能将其视为质点，故A错误； B．徐梦桃从跳台斜向上飞出后，整个过程只受重力作用，加速度始终为重力加速度，方向竖直向下，全程处于失重状态，不存在超重阶段，故B错误； C．池对谷爱凌的支持力和谷爱凌对池的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C正确； D．先将时间换算为秒，即1分41秒98=101.98秒，是宁忠岩速度滑冰运动的路程，所以平均速率为，由于速度滑冰运动的位移明显小于路程，所以平均速度大小一定小于平均速率，故D错误。 故选C。 7．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250N，同理单杠对左手的支持力大小也为250N，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为50kg，故A错误； B．从状态a到状态b的过程中，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，所以该同学的重心运动的速度和加速度方向都向下，故B正确； C．状态d表示该同学处于超重状态，正在向下减速，但是还没到最低点，C错误； D．1~2s内，加速度先向下后向上，该同学完成了先放下身体，5~6s内加速度先向上后向下，完成了拉起身体的动作，D正确。 故选BD。 8．BC 【详解】AB．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对相互作用力，故A错误，B正确； C．渔网加速上升时，加速度向上，渔网对鱼的弹力大于鱼的重力，因此鱼处于超重状态，故C正确； D．渔网减速上升时，加速度向下，渔网对鱼的弹力小于鱼的重力，因此鱼处于失重状态，故D错误。 故选BC。 9．ACD 【详解】A．读数为时，电梯加速上升，则加速度向上，电梯处于超重状态，A正确； B．读数为时，电梯减速上升，加速度向下，则处于失重状态，B错误； CD．加速上升时，则 减速上升时，则 解得当地重力加速度 电梯加速和减速过程的加速度大小为，CD正确。 故选ACD。 10．AC 【详解】ABD．物体AB连在一起，加速度大小相等，以物体A为对象，根据牛顿第二定律可得 以物体B为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得，，故A正确，BD错误； C．因物体B有竖直向下的加速度，故物体B处于失重状态，故C正确。 故选AC。 11．(1)失重， (2) 【详解】（1）重物的重力为 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 解得加速度大小为 （2）以人为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力大小为。 12．（1）超重；（2）3kg；（3）15m 【详解】（1）物体有向上的加速度，则物体处于超重状态。 （2）选加速度方向（向上）为正方向，列牛顿第二定律方程有 得 （3）F撤去之前，位移为 末速度 撤去F之后，物体将做初速度为，加速度大小为g的匀减速直线运动（或竖直上抛运动），速度减到0时，到达最高点，设此阶段位移大小为，则由速度与位移关系式得 所以，上升的最大高度为 13．（1）整个运动在0~3s内做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，在3~8s内做匀速直线运动，8~10s内做加速度为1.5m/s2的匀减速直线运动；（2）22.5m；（3）55kg 【详解】（1）由v-t图像可知，斜率表示加速度，斜率不变表示加速度不变，做匀变速直线运动。 在0-3s内，电梯向上做匀加速直线运动，由v-t图像可知其加速度为 在3-8s内，图像斜率为0，所以电梯向上以3m/s做匀速直线运动； 在8-10s内，电梯向上做匀减速直线运动，由v-t图像可知其加速度方向相向下，大小为 （2）由v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，可知整个过程中位移为 （3）在0-3s内，电梯向上做匀加速运动过程中，由v-t图像可知加速度为 以人为研究对象，由牛顿第二定律得 N-mg=ma1 解得 N=550N 由牛顿第三定律知，人对体重计的压力大小也为550N，所以体重计读数为55kg。 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 $