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

**基本信息** 以“考向+综合题型”分层设计，覆盖超重失重判断、完全失重、规律应用及图像分析，通过生活情境与科学探究题实现从概念理解到综合应用的进阶，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| |----|----------|----------| |基础认知|超重失重基本判断|结合神舟发射、电梯运动等情境，强化物理观念| |概念深化|完全失重条件分析|通过雨滴下落、跳高过程等案例，培养科学推理| |规律应用|牛顿定律定量计算|设置电梯、升降机等模型，提升科学论证能力| |综合拓展|图像与实验设计|力传感器图像分析、加速度测量实验，体现科学探究|

第六节 超重和失重 考向1、超重和失重的判断 1．2026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 2．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 考向2、完全失重 3．一滴质量为的雨滴从静止开始，在重力作用下竖直下落。下落过程中，雨滴除受重力外，还受到空气阻力作用。已知阻力大小与速度的平方成正比，即，其中是比例系数。设下落高度足够高，下落过程中雨滴的质量和形状均不发生变化，且忽略雨滴间的相互作用，重力加速度为。关于雨滴的整个下落过程，下列说法正确的是（     ） A．达到最大速度前雨滴处于超重状态 B．达到最大速度后雨滴处于完全失重状态 C．整个过程中雨滴先处于失重状态，后处于超重的状态 D．达到最大速度前雨滴处于失重状态 4．（多选）在全盟中学生田径运动会跳高比赛中，小刚同学成功地跳过了1.80m的高度，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小刚起跳时处于超重状态 B．小刚起跳以后在上升过程中处于失重状态 C．小刚下降过程中处于超重状态 D．小刚下降过程中与起跳时相比重力变小了 考向3、利用牛顿定律解决超重和失重问题 5．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 6．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 考向4、图形问题 7．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 8．．利用手机中的加速度传感器可以测量加速度大小。小明在电梯中，先打开加速度传感器，始终保持手机和电梯相对静止，待电梯启动上升后，得到如图所示的a-t图像，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（    ） A．内小明处于失重状态 B．内电梯减速上升 C．内电梯停到了某一楼层 D．内小明处于失重状态 9．（新情境题）（多选）全球首个由国际航空运动联合会（FAI）主办的国际A类无人机足球赛事——2025年世界无人机足球锦标赛11月18日在上海体育馆收官，中国队包揽两个组别的冠、亚军。无人机足球项目是无人机技术与传统足球运动的结合。参与者在封闭低空场景中操控装有球形保护框的如图所示无人机，通过将无人机足球射入对方球门得分。关于“无人机足球”加速上升的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．调整“无人机足球”飞行姿态时可将其视为质点 B．“无人机足球”受到重力和空气对螺旋桨升力两个力 C．“无人机足球”处于超重状态，所以重力增大，惯性也增大 D．“无人机足球”给空气的力与空气给“无人机足球”的力是一对作用力与反作用力 10．（生活情景问题）（多选）如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时，运动员的速度达到最大，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳的原长为12m B．下落至12m时，弹性绳的弹力为mg C．在12~20m下落过程中，弹性绳的弹力始终在增大 D．在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉 11．（科学思维命题）如图所示，小明同学操控一无人机悬浮在离地面的空中，无人机下面用一短细线拴接着一个质量为的小钢球A。某时刻小明同学让无人机做自由落体运动，落到离地面高时，小明同学让无人机做竖直向下的匀减速直线运动，到达地面时速度刚好为零，，求： （1）这个过程中无人机的最大速率； （2）无人机做自由落体运动时，细线对小钢球拉力的大小； （3）小钢球做匀减速直线运动时，细线对小钢球拉力的大小。 一、单选题 1．（25-26高一下·广东汕头·期末）超重、失重现象在各领域都很常见，以下描述正确的是（　　） A．宇航员王亚平在“天宫一号空间实验室”展示水球的实验，其中水球处于完全失重状态 B．蹦极运动员从高处跳下，在弹性绳被拉直前，运动员处于超重状态 C．人站在电梯内的水平地板上，当电梯加速上升时，人处于失重状态 D．站在体重计上的人，在向下蹲的过程中，由于体重计示数反映人的体重，故示数不变 2．（25-26高二下·辽宁营口·期末）苍鹰斜向下沿直线俯冲的受力分析如图所示，G表示重力，F表示空气的恒定作用力，v表示速度（沿虚线），重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．苍鹰做匀速运动 B．苍鹰的加速度大小可能为g C．苍鹰处于超重状态 D．苍鹰的速度不可能均匀增大 3．（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 4．（25-26高一上·河南安阳·期末）中国空间站“天宫”运行在距离地球表面约400km的近地轨道，航天员长期驻留期间会进行多项科学实验。下列说法正确的是（     ） A．空间站中的航天员处于完全失重状态，完全失重即重力消失 B．空间站中的航天员可以在舱内用弹簧测力计测量物体重力 C．航天员在乘坐神舟飞船从地面加速上升时，处于超重状态 D．航天员漂浮在舱内时，其惯性比在地面上静止时更小 5．（25-26高一下·安徽合肥·阶段检测）2026年央视春晚合肥分会场的舞台上，一场精心设计的“空中灯光秀”成为当晚的一大看点。演出当晚，16架无人机载着特制彩灯从地面升腾而起，在舞台周围形成一个圆，象征着团圆美好的节日寓意。若某无人机竖直升空过程中的速度一时间图像如图所示，则（　　） A．时刻无人机上升至最高点 B．时刻无人机开始下降 C．时间内无人机上装载的物品处于超重状态 D．时间内的平均速度大于时间内的平均速度 6．（25-26高一上·云南红河·期末）中国蹦床队在2025年世界蹦床锦标赛上收获三枚金牌。在运动员与床网接触瞬间到下降至最低点过程中，运动员（　　） A．与床网接触瞬间速度最大 B．在最低点加速度为0 C．先处于失重状态，再处于超重状态 D．加速度方向始终与床网对其作用力方向相同 二、多选题 7．（25-26高二下·黑龙江绥化·期末）用火箭竖直上升发射飞船，发射瞬间，火箭的加速度a=40m/s2，重力加速度取，对飞船座椅上质量为的宇航员来说，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于超重状态 B．宇航员处于失重状态 C．宇航员对座椅的压力为3000N D．宇航员对座椅的压力为3300N 8．（25-26高一下·河南信阳·期末）小明要估测电梯在加速和减速过程中的加速度，他在电梯内用测力计悬吊一钩码，保持测力计和钩码相对电梯静止，电梯上行启动过程中某一阶段测力计读数稳定为，电梯上行停止过程中某一阶段测力计稳定读数为。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．测得电梯加速和减速过程的加速度大小为 D．测得电梯加速和减速过程的加速度大小为 9．（25-26高二下·重庆沙坪坝·期末）2026年中山大学研究团队研制的“逸仙-3号”火箭，重复使用试验取得成功。某次试验中，火箭从地面开始在竖直方向做直线运动的速度-时间图像如图所示（规定竖直向上为正方向），则（　　） A．时间内，火箭处于超重状态 B．时间内，火箭处于超重状态 C．时刻火箭到达最高点 D．时间内，火箭受到的合力竖直向下 10．（25-26高一上·湖南湘潭·期末）蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人身体绑着一条弹性绳，从平台上跳下，弹性绳由松弛逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回。人的整个运动过程认为是在同一竖直方向上，不考虑空气阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚被拉直时，人速度最快 B．弹性绳未被拉直之前，人处于失重状态 C．弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度不为零 D．人向上弹回的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 三、解答题 11．（25-26高一上·黑龙江鸡西·期末）如图所示，某人站在电梯内的水平地板上。 (1)若电梯静止，画出人的受力示意图，并证明：此时他对电子秤的压力的大小等于他所受的重力的大小，即；（证明时，请在图上标出所涉及的力） (2)若人的质量为，当电梯以的加速度匀加速上升时，求人对电梯地板的压力大小，并说明超重还是失重；（重力加速度取） (3)若你站在电梯中，需要“估测电梯在加速和减速过程中的加速度大小”，请你写出一种设计方案，并说明所需要的仪器、测量方法。 12．（25-26高一上·北京大兴·期末）某同学想测量电梯运行时的加速度大小，她将一个台式弹簧秤放在一个沿竖直方向运动的住宅电梯的水平地面上，将一个物体放在弹簧秤上，物体和弹簧秤始终相对电梯静止。该同学首先测量出当电梯静止时弹簧秤的示数为（弹簧秤的示数反映了物体对弹簧秤的压力大小），重力加速度取。 (1)请你推导物体所受的重力大小； (2)当电梯运动时，该同学观察到某段时间弹簧秤的示数为，求这段时间电梯的加速度，并判断这段时间电梯可能的运动。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六节 超重和失重 考向1、超重和失重的判断 1．2026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 【答案】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。 2．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 【答案】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。 考向2、完全失重 3．一滴质量为的雨滴从静止开始，在重力作用下竖直下落。下落过程中，雨滴除受重力外，还受到空气阻力作用。已知阻力大小与速度的平方成正比，即，其中是比例系数。设下落高度足够高，下落过程中雨滴的质量和形状均不发生变化，且忽略雨滴间的相互作用，重力加速度为。关于雨滴的整个下落过程，下列说法正确的是（     ） A．达到最大速度前雨滴处于超重状态 B．达到最大速度后雨滴处于完全失重状态 C．整个过程中雨滴先处于失重状态，后处于超重的状态 D．达到最大速度前雨滴处于失重状态 【答案】D 【详解】AD．雨滴达到最大速度前，速度逐渐增大，空气阻力小于重力，即 取竖直向下为正方向，由牛顿第二定律得 雨滴加速度竖直向下，处于失重状态，故A错误，D正确。 BC．雨滴达到最大速度时，有 由牛顿第二定律得 此后雨滴做匀速直线运动，既不处于完全失重状态，也不处于超重状态，故BC错误。 故选D。 4．（多选）在全盟中学生田径运动会跳高比赛中，小刚同学成功地跳过了1.80m的高度，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小刚起跳时处于超重状态 B．小刚起跳以后在上升过程中处于失重状态 C．小刚下降过程中处于超重状态 D．小刚下降过程中与起跳时相比重力变小了 【答案】AB 【详解】A．在小刚起跳过程中，向上加速，加速度方向竖直向上，故支持力的大小大于重力的大小，所以小刚向上起跳时处于超重状态，故A正确； B．小刚起跳以后在上升过程中，只受重力的作用，有竖直向下的重力加速度，小刚处于完全失重状态，故B正确； C．小刚在下降过程中，只受重力的作用，有竖直向下的重力加速度，小刚处于完全失重状态，故C错误； D．小刚在下降过程中与在起跳过程中，相比重力没有发生变化，仍相等，只是支持力的大小发生了变化，故D错误。 故选AB。 考向3、利用牛顿定律解决超重和失重问题 5．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。 6．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 【答案】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。 考向4、图形问题 7．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。 8．．利用手机中的加速度传感器可以测量加速度大小。小明在电梯中，先打开加速度传感器，始终保持手机和电梯相对静止，待电梯启动上升后，得到如图所示的a-t图像，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（    ） A．内小明处于失重状态 B．内电梯减速上升 C．内电梯停到了某一楼层 D．内小明处于失重状态 【答案】D 【详解】A．在内，加速度方向竖直向上，由牛顿第二定律得 支持力大于重力，小明处于超重状态，故A错误； B．在内，加速度始终竖直向上，电梯上升速率增大，只是加速度逐渐减小，属于加速上升而非减速上升，故B错误； C．在内，电梯做匀速运动；电梯启动上升时速度为零，且内加速度始终向上，所以时速度已向上且不为零，电梯未停止，故C错误； D．在内加速度方向竖直向下，即，由 得，小明处于失重状态，故D正确。 故选D。 9．（新情境题）（多选）全球首个由国际航空运动联合会（FAI）主办的国际A类无人机足球赛事——2025年世界无人机足球锦标赛11月18日在上海体育馆收官，中国队包揽两个组别的冠、亚军。无人机足球项目是无人机技术与传统足球运动的结合。参与者在封闭低空场景中操控装有球形保护框的如图所示无人机，通过将无人机足球射入对方球门得分。关于“无人机足球”加速上升的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．调整“无人机足球”飞行姿态时可将其视为质点 B．“无人机足球”受到重力和空气对螺旋桨升力两个力 C．“无人机足球”处于超重状态，所以重力增大，惯性也增大 D．“无人机足球”给空气的力与空气给“无人机足球”的力是一对作用力与反作用力 【答案】BD 【详解】A．调整“无人机足球”飞行姿态时，“无人机足球”的体积和形状不能忽略，“无人机足球”不能看成质点，故A错误； B．对“无人机足球”受力分析可知“无人机足球”受到重力和空气对螺旋桨升力两个力，故B正确； C．“无人机足球”加速上升过程，加速度竖直向上，处于超重状态，但无人机的质量不变，惯性不变，所受的重力不变，故C错误； D．“无人机足球”给空气的力与空气给“无人机足球”的力是一对作用力与反作用力，故D正确。 故选BD。 10．（生活情景问题）（多选）如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时，运动员的速度达到最大，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳的原长为12m B．下落至12m时，弹性绳的弹力为mg C．在12~20m下落过程中，弹性绳的弹力始终在增大 D．在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉 【答案】BCD 【详解】AB．由图像可知运动员先做加速运动，后做减速运动，在位移大小为12m时，速度为最大值，此时运动员的加速度为零，运动员所受合力为零，弹性绳的弹力与运动员的重力等大反向，弹力大小为mg；由于此时弹性绳处于伸长状态，所以弹性绳的原长小于12m，故A错误，B正确； CD．运动员在位移为12m处时，速度最大，加速度为零，接着将继续向下运动，弹性绳的弹力继续增大，且大于运动员的重力，运动员处于超重状态，将向下做加速度逐渐增大的减速运动，故CD正确。 故选BCD。 11．（科学思维命题）如图所示，小明同学操控一无人机悬浮在离地面的空中，无人机下面用一短细线拴接着一个质量为的小钢球A。某时刻小明同学让无人机做自由落体运动，落到离地面高时，小明同学让无人机做竖直向下的匀减速直线运动，到达地面时速度刚好为零，，求： （1）这个过程中无人机的最大速率； （2）无人机做自由落体运动时，细线对小钢球拉力的大小； （3）小钢球做匀减速直线运动时，细线对小钢球拉力的大小。 【答案】（1）；（2）0；（3） 【详解】（1）由题可知，自由落体结束时无人机的速率最大；自由下降的高度 由自由落体运动的规律可得 （2）无人机做自由落体运动时，处于完全失重状态，所以细线对小钢球拉力的大小为零。 （3）设小钢球A做匀减速直线运动时加速度大小为a，运动距离为，则有 解得 设细线对小钢球拉力为F，根据牛顿第二定律得 解得 一、单选题 1．（25-26高一下·广东汕头·期末）超重、失重现象在各领域都很常见，以下描述正确的是（　　） A．宇航员王亚平在“天宫一号空间实验室”展示水球的实验，其中水球处于完全失重状态 B．蹦极运动员从高处跳下，在弹性绳被拉直前，运动员处于超重状态 C．人站在电梯内的水平地板上，当电梯加速上升时，人处于失重状态 D．站在体重计上的人，在向下蹲的过程中，由于体重计示数反映人的体重，故示数不变 【答案】A 【详解】A．“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，万有引力全部提供向心力，内部所有物体加速度大小为、方向向下，水球受到的支持力为0，处于完全失重状态，故A正确； B．弹性绳被拉直前，运动员只受重力，加速度大小为、方向向下，处于失重状态，故B错误； C．人在电梯加速上升时，人的加速度向上， 处于超重状态，故C错误； D．人下蹲过程分为两个阶段：先加速向下，，失重，体重计示数小于重力；后减速向下，，超重，体重计示数大于重力，最终静止时示数等于重力，因此示数会发生变化，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二下·辽宁营口·期末）苍鹰斜向下沿直线俯冲的受力分析如图所示，G表示重力，F表示空气的恒定作用力，v表示速度（沿虚线），重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．苍鹰做匀速运动 B．苍鹰的加速度大小可能为g C．苍鹰处于超重状态 D．苍鹰的速度不可能均匀增大 【答案】B 【详解】ACD．、均为定值，苍鹰沿直线运动由力的合成可得合力恒定与同向，则苍鹰斜向下做匀加速直线运动，处于失重状态，速度均匀增大，ACD错误； B．与的合力可能等于重力，则加速度的大小可能等于，B正确。 故选B。 3．（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。 4．（25-26高一上·河南安阳·期末）中国空间站“天宫”运行在距离地球表面约400km的近地轨道，航天员长期驻留期间会进行多项科学实验。下列说法正确的是（     ） A．空间站中的航天员处于完全失重状态，完全失重即重力消失 B．空间站中的航天员可以在舱内用弹簧测力计测量物体重力 C．航天员在乘坐神舟飞船从地面加速上升时，处于超重状态 D．航天员漂浮在舱内时，其惯性比在地面上静止时更小 【答案】C 【详解】A．空间站绕地球做匀速圆周运动时，航天员处于完全失重状态，但重力并未消失，A错误； B．弹簧测力计测量“重力”的本质是测量物体对弹簧的拉力，完全失重状态下，物体对弹簧的拉力为零，示数应为零，B错误； C．航天员加速上升时，处于超重状态，C正确； D．惯性的大小仅由物体的质量决定，与运动状态无关，航天员的质量在太空和地面保持不变，因此惯性大小不变，D错误。 故选C。 5．（25-26高一下·安徽合肥·阶段检测）2026年央视春晚合肥分会场的舞台上，一场精心设计的“空中灯光秀”成为当晚的一大看点。演出当晚，16架无人机载着特制彩灯从地面升腾而起，在舞台周围形成一个圆，象征着团圆美好的节日寓意。若某无人机竖直升空过程中的速度一时间图像如图所示，则（　　） A．时刻无人机上升至最高点 B．时刻无人机开始下降 C．时间内无人机上装载的物品处于超重状态 D．时间内的平均速度大于时间内的平均速度 【答案】D 【详解】A B．v-t图像中，整个过程速度始终为正（图像始终在t轴上方），说明0∼t3​时间内无人机速度方向一直向上，持续上升，t3​时刻速度减为0才到达最高点，故AB错误； C．t2​∼t3​时间内，无人机向上做减速运动，速度向上，减速时加速度方向向下；加速度向下时物体处于失重状态，故C错误； D．v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，平均速度 若两段时间均为匀变速直线运动，根据 则有 即时间内的平均速度大于时间内的平均速度，故D正确， 故选D。 6．（25-26高一上·云南红河·期末）中国蹦床队在2025年世界蹦床锦标赛上收获三枚金牌。在运动员与床网接触瞬间到下降至最低点过程中，运动员（　　） A．与床网接触瞬间速度最大 B．在最低点加速度为0 C．先处于失重状态，再处于超重状态 D．加速度方向始终与床网对其作用力方向相同 【答案】C 【详解】A．运动员接触床网后，重力大于床网的弹力，合力向下，运动员继续加速。当弹力等于重力（合力为0）时，速度才达到最大值。随后弹力大于重力，合力向上，运动员开始减速，故A错误； B．运动员在最低点时，床网形变最大，弹力大于重力，合力不为0，加速度不为0，故B错误； C．由A选项可知，运动员所受合力方向先向上后向下，即加速度方向先向上后向下，故运动员先失重后超重，故C正确； D．床网对运动员的作用力（弹力）是向上的。由C选项可知，运动员的加速度方向先向上后向下，可知加速度方向与床网对其作用力方向不一定相同，故D错误。 故选C。 二、多选题 7．（25-26高二下·黑龙江绥化·期末）用火箭竖直上升发射飞船，发射瞬间，火箭的加速度a=40m/s2，重力加速度取，对飞船座椅上质量为的宇航员来说，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于超重状态 B．宇航员处于失重状态 C．宇航员对座椅的压力为3000N D．宇航员对座椅的压力为3300N 【答案】AC 【详解】AB．火箭的加速度向上，宇航员的加速度向上，可知宇航员处于超重状态，故A正确，B错误； CD．对宇航员，根据牛顿第二定律有 解得座椅对宇航员的支持力 根据牛顿第三定律可得宇航员对座椅的压力为3000N，故C正确，D错误。 故选AC。 8．（25-26高一下·河南信阳·期末）小明要估测电梯在加速和减速过程中的加速度，他在电梯内用测力计悬吊一钩码，保持测力计和钩码相对电梯静止，电梯上行启动过程中某一阶段测力计读数稳定为，电梯上行停止过程中某一阶段测力计稳定读数为。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．测得电梯加速和减速过程的加速度大小为 D．测得电梯加速和减速过程的加速度大小为 【答案】AC 【详解】A．根据题意可知，读数为时，电梯加速上升，具有向上的加速度，处于超重状态，故A正确； B．根据题意可知，读数为时，电梯减速上升，具有向下的加速度，处于失重状态，故B错误； CD．电梯加速上升时，由牛顿第二定律有 电梯减速上升时，由牛顿第二定律有 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 9．（25-26高二下·重庆沙坪坝·期末）2026年中山大学研究团队研制的“逸仙-3号”火箭，重复使用试验取得成功。某次试验中，火箭从地面开始在竖直方向做直线运动的速度-时间图像如图所示（规定竖直向上为正方向），则（　　） A．时间内，火箭处于超重状态 B．时间内，火箭处于超重状态 C．时刻火箭到达最高点 D．时间内，火箭受到的合力竖直向下 【答案】AC 【详解】A．图中，图线斜率表示加速度，时间内，图线速度为正，斜率为正，此阶段火箭加速向上，加速度方向向上，处于超重状态，故A正确； B．时间内，图线速度为正，斜率为负，此阶段火箭向上减速，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．时刻速度为零，此后速度变为负值，即向下运动，因此时刻是向上运动的最高点，故C正确； D．时间内，图线速度为负，斜率为正，此阶段火箭向下减速，加速度方向向上，合力方向与加速度方向相同，应竖直向上，故D错误。 故选AC。 10．（25-26高一上·湖南湘潭·期末）蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人身体绑着一条弹性绳，从平台上跳下，弹性绳由松弛逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回。人的整个运动过程认为是在同一竖直方向上，不考虑空气阻力作用。下列说法正确的是（　　） A．弹性绳刚被拉直时，人速度最快 B．弹性绳未被拉直之前，人处于失重状态 C．弹性绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度不为零 D．人向上弹回的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 【答案】BC 【详解】A．弹性绳刚被拉直时，弹性绳拉力为0，人仍受向下的重力，加速度向下，还会继续加速，直到拉力等于重力时加速度为0，速度才达到最大值，A错误； B．弹性绳未被拉直前，人只受重力，加速度等于重力加速度、方向向下，人处于失重状态，B正确； C．弹性绳被拉到最长时，人下降到最低点，速度减为0；此时弹性绳拉力大于重力，合力向上，加速度向上，C正确； D．人向上弹回的过程中，弹性绳的拉力随伸长量变化，人的合力一直在变化，加速度也一直在变化，不可能做匀加速、匀变速运动，D错误。 故选 BC。 三、解答题 11．（25-26高一上·黑龙江鸡西·期末）如图所示，某人站在电梯内的水平地板上。 (1)若电梯静止，画出人的受力示意图，并证明：此时他对电子秤的压力的大小等于他所受的重力的大小，即；（证明时，请在图上标出所涉及的力） (2)若人的质量为，当电梯以的加速度匀加速上升时，求人对电梯地板的压力大小，并说明超重还是失重；（重力加速度取） (3)若你站在电梯中，需要“估测电梯在加速和减速过程中的加速度大小”，请你写出一种设计方案，并说明所需要的仪器、测量方法。 【答案】(1)见解析 (2)615N，超重 (3)见解析 【详解】（1）对人受力分析如图所示 电梯静止，人受力平衡，有 由牛顿第三定律可知 联立可得 （2）人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力和地板的支持力，受力分析如图所示： 设竖直向上方向为坐标轴正方向，根据牛顿第二定律，有 解得 根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力，方向竖直向下； 因加速度向上，人处于超重状态； （3）把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”，如图所示。 在图中刻度线旁，标注加速度的大小，示数的单位用表示，加速度的方向向上为正、向下为负。 12．（25-26高一上·北京大兴·期末）某同学想测量电梯运行时的加速度大小，她将一个台式弹簧秤放在一个沿竖直方向运动的住宅电梯的水平地面上，将一个物体放在弹簧秤上，物体和弹簧秤始终相对电梯静止。该同学首先测量出当电梯静止时弹簧秤的示数为（弹簧秤的示数反映了物体对弹簧秤的压力大小），重力加速度取。 (1)请你推导物体所受的重力大小； (2)当电梯运动时，该同学观察到某段时间弹簧秤的示数为，求这段时间电梯的加速度，并判断这段时间电梯可能的运动。 【答案】(1)15.0N (2)，方向竖直向上，电梯向上加速或向下减速运动 【详解】（1）由题意知，物体对弹簧秤的压力大小 根据牛顿第三定律，物体所受支持力等于物体对弹簧秤的压力， 即。 由于物体静止，处于平衡状态，根据平衡条件 可得。 （2）依题意可知，，， 根据牛顿第二定律 可得，方向竖直向上。 由于加速度的方向向上，可判断电梯向上加速或向下减速运动。 学科网（北京）股份有限公司 $