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

**基本信息** 以“基础认知-综合应用-拓展探究”分层设计，通过生活情境与图像分析结合，构建从概念理解到复杂问题解决的知识巩固路径，培养运动和相互作用观念及科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|超重失重状态判断、受力分析|单选题（蹦床运动）、填空题（电梯加速），结合生活情境巩固核心概念| |综合应用|运动过程分析、图像解读|双选题（容器抛射）、多选题（卸货斜面），通过多过程情境提升科学推理能力| |拓展探究|多阶段运动计算、模型建构|解答题（跳楼机、蹦床弹力图像），设计复杂运动过程，培养综合问题解决与质疑创新能力|

4.6 超重和失重 一、单选题 1. 中国运动员董栋在 年伦敦奥运会男子蹦床项目中获得冠军，成为中国蹦床项目的首位“大满贯”得主，如图所示为他在比赛中的情景。下列说法正确的是   A. 在空中上升和下落的过程中，董栋都做匀速运动 B. 在空中上升和下落的过程中，董栋都处于失重状态 C. 在与蹦床接触的过程中，董栋受到的重力发生变化 D. 在与蹦床接触的过程中，董栋受到的弹力始终大于重力 2. 某运动员（可看作质点）参加跳台跳水比赛， 是其向上起跳离开跳台瞬间，其速度与时间关系图象如图所示，则   A. 时刻开始进入水面 B. 时刻开始进入水面 C. 时刻已浮出水面 D. 时间内，运动员处于超重状态 二、双选题 3. 如图，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持竖直，且忽略空气阻力，则   A. 容器自由下落时，小孔不漏水 B. 将容器匀速下落时，容器在运动中小孔不漏水 C. 将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔漏水；容器向下运动时，小孔不漏水 D. 将容器竖直向上抛出，在运动过程中小孔不漏水 4. 人站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作，下图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况，由此可以判断   A. 此人先起立后下蹲 B. 此人先下蹲后起立 C. 为“起立”过程， 为“下蹲”过程 D. 为“起立”的超重过程， 为“起立”的失重过程 三、多选题 5. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面的倾角 ，用以卸下车厢中的货物。下列说法正确的是   A. 当货物相对车厢静止时，随着 角的增大货物与车厢间的弹力增大 B. 当货物相对车厢静止时，随着 角的增大货物与车厢间的摩擦力增大 C. 当货物相对车厢加速下滑时，地面对汽车有向左的摩擦力 D. 当货物相对车厢加速下滑时，汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力 四、填空题 6. 乘客质量 ，站在电梯内的水平面上，电梯正以加速度： 加速上升，此时乘客受到   个力作用，处于  （填“超重”或“失重”）状态，受到支持力的大小   。（ 取 ） 7. 一部电梯在 时由静止开始上升，电梯的加速度 随时间 的变化如图所示，电梯中的乘客处于失重状态的时间段为  （选填“”或“”）。若某一乘客质量 ，重力加速度 取 ，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为   。 五、解答题 8. 在游乐场中，有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示，某跳楼机能把乘客带入 的高度后，从静止开始坠落（不计空气阻力），当达到 的最高运行速度后开始匀速下落，一段时间后跳楼机开始受到压缩空气提供的恒定阻力做匀减速直线运动，加速度大小为 。在距离地面 高处速度刚好减为零，然后让座椅缓慢下落到地面，设坐在跳楼机上的小马质量为 ，求： （1）跳楼机自由下落的高度； （2）跳楼机下落过程中小马对座椅的最大压力； （3）跳楼机在前 下落过程中所用的时间。 9. 一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力 的大小随时间 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示。重力加速度 取 ，试结合图象。 （1）求运动员在运动过程中的最大加速度； （2）求运动员离开蹦床上升的最大高度； （3）分析判断运动员离开蹦床时的速度是否就是其运动中的最大速度。简述理由。 答案 一 单选题 1. B 【解析】在空中上升和下落的过程中具有向下的加速度，董栋都做匀变速运动，处于失重状态，A错误B正确；在与蹦床接触的过程中，董栋受到的重力不发生变化，C错误；在与蹦床接触的过程中，董栋受到的弹力先小于重力最后大于重力，D错误； 2. B 【解析】从开始到 时刻， 图象为直线，说明整个过程中的加速度是相同的，加速度向下，处于失重状态，所以在 时间内人在空中，先上升后下降， 时刻到达最高点， 之后速度减小，开始进入水中，所以AD错误，B正确； 时刻，人的速度减为零，此时人处于水下的最深处，故C错误。 二 双选题 3. A， D 【解析】无论向哪个方向抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，故A、D正确，C错误。 将容器匀速下落，水和容器间存在压力，水会从小孔流出。故B错误。 4. B， D 三 多选题 5. B， C， D 【解析】货物处于平衡状态，则有：，， 增大时， 增大， 减小，故A错误，B正确；当货物加速下滑时，对货物进行受力分析，受到重力、支持力，滑动摩擦力，因为加速度沿斜面向下，所以支持力和滑动摩擦力的合力的方向偏向左上方，根据牛顿第三定律可知，物体对车厢的压力和摩擦力的合力方向偏向右下方，对车厢进行受力分析可知，地面对汽车有向左的摩擦力，故C正确；当货物相对车厢加速下滑时，物体对车厢的压力和摩擦力的合力小于货物的重力，所以汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力，故D正确。 四 填空题 6. ；超重； 【解析】电梯以加速度 加速上升时，乘客受到重力和支持力两个力作用，由于加速度的方向向上，所以人处于超重状态。 设人受到的支持力 ，根据牛顿第二定律得：，得：。 7. ； 五 解答题 8. （1） 跳楼机自由下落的高度为 ； 【解析】根据速度位移公式得，自由下落的高度为： ；     （2） 跳楼机下落过程中小马对座椅的最大压力为 ； 【解析】小马减速下降时小马对座椅的压力最大，对小马，由牛顿第二定律得： ， 解得：。 由牛顿第三定律可知，小马对座椅的最大压力为：。     （3） 跳楼机在前 下落过程中所用的时间为 。 【解析】自由下落的时间：， 匀减速下落的时间：， 减速下落的距离：， 匀速下落的时间：， 下落过程的时间：。 9. （1） 【解析】分析题图可知，运动员受到的重力等于 ，由 ，可得运动员的质量 。由题图可知，弹力的最大值 ，根据牛顿第二定律得 ，运动员的最大加速度 ，方向竖直向上。     （2） 【解析】由题图可知，运动员在空中运动的时间 ，根据对称性可知下落时间 ，运动员离开蹦床上升的最大高度 。     （3） 运动员离开蹦床时的速度不是最大的速度，运动员所受合力为 时，加速度也为 ，此时弹力等于运动员受到的重力，速度达到最大值，此时运动员尚未离开蹦床。 第1页（共1 页） 学科网（北京）股份有限公司 $