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** 该同步练习通过“基础夯实”与“能力提升”分层设计，以选择与解答题结合，实现从超重失重概念辨析到综合应用的知识巩固，适配新授课课后分层训练需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础夯实|超重失重基本概念、简单情境分析|7道选择题，聚焦定义辨析（如1题重力是否变化）和生活情境（如3题跳远、4题NBA运动），强化物理观念| |能力提升|图像问题（v-t/a-t）、完全失重现象、综合计算|9题（5选择+2选择+2解答），图像分析（如8题压力传感器图像）、完全失重应用（如13题雪碧瓶上抛）、综合计算（如16题电梯运动），培养科学思维与问题解决能力|

2026-2027学年度上学期高一课时作业 超重和失重 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础夯实 一、超重和失重的基本认识 1．关于超重与失重，下列说法正确的是（　　） A．处于超重状态的物体，重力增加了 B．处于失重状态的物体，重力减小了 C．处于完全失重状态的物体，重力消失了 D．处于超重状态的物体，重力大小不变 2．下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（　　） A．电梯正在减速上升时，电梯中的乘客处于超重状态 B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态 C．小明逛商场，随感应扶梯加速下行时，小明处于失重状态 D．“天宫课堂”中，宇航员可以用天平直接测量物体的质量 3．2023年10月2日，杭州第十九届亚运会田径项目，中国运动员熊诗麒夺得女子跳远的第一枚亚运会金牌。跳远可拆分为助跑、起跳、腾空、落地这四个过程，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．在腾空的最高点，运动员的速度为0 B．在腾空上升阶段，运动员处于超重状态 C．在起跳时，运动员对地面的压力大于重力 D．在助跑过程中，地面给人脚滑动摩擦力作用，使运动员加速向前运动 4．美国NBA比赛惊险刺激，深受广大球迷的喜爱。图为比赛中一运动员三分远投经历了下蹲、蹬地、离地上升、抛投过程，一气呵成，不计空气阻力，关于运动员的一系列动作，下列说法正确的是（　　） A．运动员下蹲过程处于失重状态 B．运动员蹬地上升到离地过程中，运动员蹬地的力大于地面对运动员的支持力 C．运动员蹬地上升到离地过程中，先超重后失重 D．运动员离地后上升过程中，处于完全失重状态，不受重力作用 5．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时，弹簧秤的示数为，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为。关于电梯的运动，下列说法正确的是取（　　） A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 6．图甲为一儿童玩具——弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则（    ） A．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 B．人向上弹起过程中，先处于失重状态后处于超重状态 C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动 7．若运载火箭在发射升空过程中，探测器先做加速运动，后做减速运动。下列说法正确的是（　　） A．探测器在加速过程中惯性变大 B．探测器先处于超重状态，后处于失重状态 C．探测器先处于失重状态，后处于超重状态 D．在加速过程，火箭对探测器作用力大于探测器对火箭的作用力 能力提升 二、超重和失重现象中的图像问题 8．某举重运动员站在压力传感器上练习“下蹲—起立”的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该运动员的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（　　） A．1s时，运动员处在下蹲的最低点 B．2s时，运动员处于站立静止状态 C．运动员在4s内做了1次“下蹲—起立”的动作 D．下蹲过程中，运动员先超重后失重 9．我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋，这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落，5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向，其沿竖直方向运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0～5s内伞兵处于完全失重状态 B．5～9s内，伞兵处于超重状态 C．伞兵下落50m时速度小于 D．5～9s内伞兵所受的合力越来越大 10．某物体在无人机的带动下沿竖直方向做直线运动，物体的速度与时间的变化关系如图所示，以竖直向下为正方向，下列说法正确的是（    ） A．时间内物体做加速运动，处于失重状态 B．时间内物体做减速运动，处于失重状态 C．时间内物体做加速运动，处于失重状态 D．时间内物体做减速运动，处于超重状态 11．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，重力加速度，由此可判断出（    ）    A．刻手机的速度最大 B．时刻手机离开手掌 C．时刻手机处于超重状态 D．手机刚离开手掌时速度为 12．某景点的观光电梯竖直向上运动可以从底层直达观光平台。质量为m=50kg的游客乘坐该电梯去观光平台，电梯在t=0时刻在一楼由静止开始上升，在这次运行过程中，游客的加速度a随时间t变化的关系如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．t=1s时，游客对电梯的压力为500N B．游客在2~12s内做匀速运动 C．t=15s时，游客的速度为0 D．在0~30s内，游客对电梯的最大压力为525N 三、完全失重现象 13．如图，雪碧瓶在底部钻几个小孔，盛满水后将瓶竖直上抛，上升过程中应出现图为（　　） A． B． C． D． 14．如图所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是（　　） A．在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零 B．上升过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 C．下降过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小 D．在上升和下降过程中A对B的压力大小都等于物体A受到的重力大小 四、超重和失重现象综合问题 15．小明将重物静止悬挂在力传感器下如图（a）所示，从t时刻起，小明手持力传感器沿竖直方向运动，如图（b）为得到的力传感器示数F随时间t的变化图像，忽略空气阻力。请解答下列问题： (1)指出重物在时间内超重和失重的情况； (2)推断重物在时间内的运动方向，并分析其原因； (3)指出重物在时间内，何时速度最大？ 16．在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降，时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度，求： (1)内该同学速度的最大值； (2)内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小； (3)内电梯运动的距离。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C D C B C B A 题号 11 12 13 14 答案 D D A A 1．D 【详解】AD．处于超重状态的物体，重力大小不变，故A错误，D正确； B．处于失重状态的物体，重力大小不变，故B错误； C．处于完全失重状态的物体，重力大小不变，故C错误。 故选D。 2．C 【详解】A．电梯正在减速上升时，加速度方向向下，电梯中的乘客处于失重状态，故A错误； B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，竖直方向的加速度为0，列车上的乘客不是处于超重状态，故B错误； C．小明逛商场，随感应扶梯加速下行时，小明有竖直向下的分加速度，小明处于失重状态，故C正确； D．“天宫课堂”中，由于完全失重，宇航员不可以用天平直接测量物体的质量，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．运动员腾空做斜抛运动，所以在腾空的最高点，竖直方向速度为零，但水平速度不为零，故A错误； B．在腾空上升阶段，运动员只受重力作用，具有向下的加速度，运动员处于失重状态，故B错误； C．在起跳时，运动员具有向上的加速度，地面对运动员的支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知运动员对地面的压力大于重力，故C正确； D．在助跑过程中，地面给人脚静摩擦力作用，使运动员加速向前运动，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．运动员下蹲过程，先向下加速后向下减速，因此先处于失重后处于超重状态。故A错误； B．运动员蹬地上升到离地过程中，根据牛顿第三定律可知，运动员蹬地的力等于地面对运动员的支持力。故B错误； C．运动员蹬地上升到离地过程，加速度先向上后向下，因此先超重后失重。故C正确； D．运动员离地后上升过程中，处于完全失重状态，但所受重力不变。故D错误。 故选C。 5．D 【详解】电梯静止时，弹簧秤示数等于重物重力 由 得 弹簧秤示数变为，拉力 重物处于超重状态，加速度方向向上。 对重物，由牛顿第二定律 解得 加速度向上时，电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动。 故选D。 6．C 【详解】A．踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误； B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B错误； C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确； D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关，所以不论加速还是减速惯性大小一样，故A错误； BC．发射升空过程中，先做加速运动后做减速运动：向上加速过程加速度向上，则为超重，向上减速加速度向下，为失重，故B正确，C错误； D．根据牛顿第三定律火箭对探测器作用力等于探测器对火箭的作用力，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．由图可知，在1s时运动员向下的加速度最大，此时不是最低点，选项A错误； B．2s时传感器示数等于运动员的重力，故此时处于下蹲静止状态，选项B错误； C．运动员在4s内，前2s内是下蹲过程，后2s内是起立的过程，所以共做了1次“下蹲—起立”的动作，选项C正确； D．运动员在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故运动员处于失重状态，最后运动员静止，故后半段是运动员减速向下的过程，此时加速度方向向上，运动员处于超重状态，故下蹲过程中运动员先失重后超重，选项D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．0～5s内伞兵向下的加速度为 则伞兵并非处于完全失重状态，选项A错误； B．5～9s内，伞兵向下减速运动，加速度向上，则处于超重状态，选项B正确； C．伞兵在开始的100m内做匀加速下降，则下落50m时速度 选项C错误； D．图像的斜率等于加速度，可知5～9s内伞兵的加速度逐渐减小，则所受的合力越来越小，选项D错误。 故选B。 10．A 【详解】A．时间内物体做加速运动，由图像斜率可知加速度为正，方向向下，处于失重状态，故A正确； B．时间内物体做减速运动，由图像斜率可知加速度为负，方向向上，处于超重状态，故B错误； C．时间内物体做加速运动，由图像斜率可知加速度为负，方向向上，处于超重状态，故C错误； D．时间内物体做减速运动，由图像斜率可知加速度为正，方向向下，处于失重状态，故D错误； 故选A。 11．D 【详解】A．t1时刻手机的加速度最大，速度最大在 t2时刻，故A错误； B．t2时刻加速度不是g，手机没有离开手掌，故B错误； C．t3时刻加速度为g，手机处于完全失重状态，故C错误； D．手机在0.66s离开手后做竖直上抛，在1.26s接住，则升的高度为 代入数据解得 h=0.45m 根据速度-位移公式可得t3时刻手机的速度为 解得 v=3m/s 故D正确。 故选D。 12．D 【详解】A．由图可知，在t=1s时，游客的加速度a=0.25m/s2 根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．游客在2-12s内做加速度为0.5m/s2的匀加速运动，故B错误； C．t=15s时，根据图像知在0-14s内游客的速度增加了 14-16s内游客做匀速运动，速度为6m/s，故C错误； D．当电梯有竖直向上的最大加速度时游客对电梯的压力最大，2-12s内电梯竖直向上的加速度最大且 牛顿第二定律有，故D正确。 故选D。 13．A 【详解】盛满水后将瓶竖直上抛，上升过程中处于完全失重状态，水不会流出。 故选A 。 14．A 【详解】对A、B组成的系统分析可知，系统只受重力作用，由牛顿第二定律可知，整个系统加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重，所以A、B之间无相互作用力，所以在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零。 故选A。 15．(1)在时间F<G，失重；在时间内F>G，超重 (2)重物加速向下运动 (3)时刻 【详解】（1）重物在时间F<G，失重；在时间内F>G，超重； （2）重物在时间内失重，则加速度向下，因小明提着重物由静止开始运动，则重物在时间内加速向下运动； （3）在时间内加速向下运动，而在时间内减速向下运动，可知重物在时刻速度最大。 16．(1)1.25m/s (2)0.625m，2.5m (3)3.75m 【详解】（1）内对该同学由牛顿第二定律 解得加速度大小 1s末的速度 内匀速下降；内减速下降，加速度大小 则4s末速度为 则该同学速度的最大值1.25m/s。 （2）内加速下降的位移大小 匀速下降的位移大小 （3）电梯减速运动的位移 可得内电梯运动的距离 答案第6页，共6页 答案第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $