4.6 超重和失重（分层作业）物理人教版必修第一册

**基本信息** 练习以“超重和失重”为核心，通过“攻核心·技能提升”“拓思维·重难突破”“链高考·精准破局”三层设计，实现从基础现象判断到综合情境分析再到高考真题应用的递进，强化运动和相互作用观念与科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |攻核心·技能提升|超重失重现象、完全失重、图像问题|单选为主，基础情境判断（如电梯、体重计示数变化）| |拓思维·重难突破|多过程综合分析（弹簧、蹦床、无人机运动）|多选为主，复杂图像与模型建构（如a-t图像、弹簧振子）| |链高考·精准破局|高考真题应用|真实情境问题（如蹦极运动、青云电梯）|

4.6 超重和失重（解析版） 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、超重和失重现象 1 二、完全失重现象 2 三、与超重和失重有关的图像问题 4 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 9 一、超重和失重现象 1．如图所示，一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下（　　） A．自由下落阶段，人处于超重状态 B．自由下落阶段，人所受合外力为零 C．制动系统启动后，人处于失重状态 D．制动系统启动后，人所受合外力向上 2．如图所示，在电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，当电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N。在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，重力加速度g取10m/s2。关于此时电梯的运动，以下说法正确的是（　　） A．电梯可能向上运动，人处于超重状态 B．电梯一定向下运动，人处于失重状态 C．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2.5m/s2 D．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2.0m/s2 3．如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。电梯做匀速直线运动时，体重计的示数为。在某时刻电梯中的人观察到体重计的示数变为，g取，关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）    A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为 B．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 C．电梯可能向下加速运动，加速度大小为 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 4．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数如图。在这段时间内下列说法正确的是（　　） A．晓敏同学所受的重力变小了 B．晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力 C．电梯一定在竖直向上运动 D．电梯的加速度大小为，方向可能竖直向上 5．在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 二、完全失重现象 6．如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔。用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水，现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．杯子做自由落体运动，小孔中有水漏出 B．杯子做平抛运动，小孔中没有水漏出 C．用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出 D．将杯子竖直向上抛出，向上运动时有水漏出，向下运动时无水漏出 7．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，则以下说法正确的是（　　） A．容器B上升过程中，物体A对B有压力，下降过程中，压力等于零 B．容器B上升到最高点的时候，物体A对B有压力 C．不论容器B上升还是下降，物体A对B都有压力 D．不论容器B上升还是下降，物体A对B的压力都等于零 8．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆地球，实现中国首次月球无人采样返回，为中国向载人登月又迈进了一大步。如图，进行载人登月时，宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 C．火箭无论如何运动，宇航员对座椅的压力始终等于自身重力 D．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消失了 9．中国预计在2022年前后建成载人空间站，它是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统。空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是（    ） A．哑铃 B．跑步机 C．单杠 D．弹簧拉力器 10．杯中小球的密度小于杯中水的密度，小球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底，当该装置静止时，弹簧伸长，那么，将该装置向上斜抛出去时，在向上运动的过程中弹簧的伸长将（　　） A．仍为 B．大于 C．等于零 D．小于大于零 三、与超重和失重有关的图像问题 11．某次实验，小明同学站在力传感器上进行起立、下蹲的动作，得到如图所示的力随时间变化的图像，下列说法能正确反映小明动作的是（　　） A．先起立，后下蹲 B．先下蹲，后起立 C．先起立，后下蹲，接着起立，再下蹲 D．先下蹲，后起立，接着下蹲，再起立 12．一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移与时间的关系图像如图所示，乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用表示。重力加速度大小为，以下判断正确的是（　　） A．时间内，增大， B．时间内，增大， C．时间内，增大， D．时间内，减小， 13．质量为150kg的货物随竖直电梯运动的图像如图所示，规定向上为正方向，取10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．货物处于失重状态 B．电梯对货物的支持力大于1500N C．货物处于失重状态 D．货物发生的位移为34m 14．某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为，再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从时由静止开始运动，到时停止，得到台秤的示数随时间变化的情况如图所示。则（    ） A．0~2s电梯可能正在下降 B．电梯中的同学处于超重 C．在内电梯的加速度大小为 D．的示数为 15．如图甲所示，质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端，在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　） A．2s~6s内物块先超重后失重，弹簧秤的示数先增大后减小 B．0~6s内物块先超重后失重，速度变化量大小为3m/s C．0~6s内物块先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s D．0~6s内物块先失重后超重，弹簧秤6s末的示数为24N 16．（多选）现今智能手机大部分都有加速度传感器，赋予了手机类似人类的“平衡感”，某同学用手掌托着手机，打开加速度传感器，让手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出手机（　　） A．t2时刻运动到最高点 B．t1~t2时间内处于超重状态 C．t1时刻开始减速上升，t1~t3时间内所受支持力先减小后增大 D．t2时刻开始减速上升，t1~t3时间内所受支持力一直减小 17．（多选）某电梯内部的加速度测量仪的结构简图如图所示，可测量竖直方向的加速度。外壳通过轻绳连接在电梯上，物块通过竖直轻弹簧连接在外壳的顶部，物块上的指针可以指示弹簧的形变情况，通过换算，可测出电梯的加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．当弹簧处于拉伸状态时，物块一定处于超重状态 B．若电梯匀速上升过程中，连接外壳的轻绳突然断裂，则该瞬间物块的加速度大小为零 C．当弹簧处于压缩状态时，物块一定处于失重状态 D．当弹簧处于压缩状态时，物块一定竖直向下运动 18．（多选）蹦床运动中，体重为的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A．，运动员一直减速下降 B．离开蹦床后，运动员上升的最大高度等于5m C．运动员在与时刻速度不相同 D．运动员离开蹦床后到再次接触蹦床前，运动员始终处于完全失重状态 19．（多选）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度随时间的变化曲线如图所示，A、B、C、D为曲线上的点，取竖直向上为正方向。则下列说法正确的是（　　） A．C点处无人机高度最大 B．无人机在AB段处于超重状态 C．D点处无人机处于失重状态 D．无人机在CD段先超重再失重 20．（多选）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 21．（多选）如图甲所示，在升降机的顶部挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运动过程中突然停止，并以此时为零时刻，以向上为正方向，小球所受的弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．升降机停止前向上运动 B．时间内小球处于超重状态 C．时间内小球向上运动 D．时间内小球处于超重状态 22．（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为处由静止下落。若以小球静止下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系，如图乙所示。不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A．小球在位置速度最大 B．小球在位置速度最大 C．弹簧的劲度系数 D．小球从到过程先超重再失重 23．（多选）如图所示，质量为1kg的物块G放在一个静止的木箱内，G和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2，G与一根轻弹簧相连，弹簧处于压缩状态弹力大小为1.5N，G和木箱相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取10m/s2。则以下可以使物块G与木箱发生相对滑动的是（　　） A．木箱水平向左加速运动，且加速度等于3m/s2 B．木箱水平向右减速运动，且加速度等于4.5m/s2 C．木箱在竖直方向运动，处于失重状态，且加速度等于3m/s2 D．木箱在竖直方向运动，处于超重状态，且加速度等于3.5m/s2 24．（2026·北京·高考真题）将蹦极运动简化为直线运动。如图所示，轻质弹性绳的一端固定在点，另一端和人（视为质点）相连。人从点静止下落，经点时绳恰好伸直，到达最低点后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．人运动到中点处速度最大 B．人在点的加速度大于在点的加速度 C．从点到点的过程中，人一直处于失重状态 D．从点到点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大 25．（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 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.6 超重和失重（解析版） 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、超重和失重现象 1 二、完全失重现象 4 三、与超重和失重有关的图像问题 6 【拓思维·重难突破】 9 【链高考·精准破局】 15 一、超重和失重现象 1．如图所示，一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下（　　） A．自由下落阶段，人处于超重状态 B．自由下落阶段，人所受合外力为零 C．制动系统启动后，人处于失重状态 D．制动系统启动后，人所受合外力向上 【答案】D 【详解】自由下落阶段，人做自由落体运动，处于失重状态，只受重力作用，合力不为0，制动后，做向下的减速运动，则物体处于超重状态，合外力向上。 故选D。 2．如图所示，在电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，当电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N。在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，重力加速度g取10m/s2。关于此时电梯的运动，以下说法正确的是（　　） A．电梯可能向上运动，人处于超重状态 B．电梯一定向下运动，人处于失重状态 C．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2.5m/s2 D．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2.0m/s2 【答案】D 【详解】由题知，当电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，可知重物的重力为10N，重物的质量为，在某时刻弹簧测力计的示数变为8N，则重物处于失重状态，故重物的加速度竖直向下，所以电梯可能向上做减速运动或向下做加速运动，根据牛顿第二定律有，代入数据解得。 故选D。 3．如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。电梯做匀速直线运动时，体重计的示数为。在某时刻电梯中的人观察到体重计的示数变为，g取，关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）    A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为 B．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 C．电梯可能向下加速运动，加速度大小为 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为 【答案】B 【详解】由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 方向竖直向上，则电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动。 故选B。 4．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数如图。在这段时间内下列说法正确的是（　　） A．晓敏同学所受的重力变小了 B．晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力 C．电梯一定在竖直向上运动 D．电梯的加速度大小为，方向可能竖直向上 【答案】B 【详解】A．体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小，故A错误； B．晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故B正确； C．由于晓敏对体重计的压力小于重力即处于失重状态，则电梯的加速度向下，电梯可能向下做匀加速直线运动，也可能向上做匀减速直线运动，故C错误； D．以人为研究对象，由牛顿第二定律有 解得 方向向下，故D错误。 故选B。 5．在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 【答案】C 【详解】A．该同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误； B．人对体重计的压力与体重计对人的支持力是作用力与反作用力的关系，大小总相等，故B错误； C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向 计算可得 故C正确； D．电梯加速度方向是竖直向下的，但速度方向可能向上，也可能向下，故D错误。 故选C。 二、完全失重现象 6．如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔。用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水，现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．杯子做自由落体运动，小孔中有水漏出 B．杯子做平抛运动，小孔中没有水漏出 C．用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出 D．将杯子竖直向上抛出，向上运动时有水漏出，向下运动时无水漏出 【答案】B 【详解】ABD．将杯子与水视为一整体，平抛运动、自由落体运动、上抛运动时都只受重力，它们有共同的加速度g竖直向下，处于完全失重状态，根据牛顿第二定律此时水与杯子无相互用力，相对静止，不会有水漏出，所以B正确，A、D错误； C．杯子匀速运动，处于平衡状态，水受重力且水与杯底有相互用用力，会漏出，C错误。 故选B。 7．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，则以下说法正确的是（　　） A．容器B上升过程中，物体A对B有压力，下降过程中，压力等于零 B．容器B上升到最高点的时候，物体A对B有压力 C．不论容器B上升还是下降，物体A对B都有压力 D．不论容器B上升还是下降，物体A对B的压力都等于零 【答案】D 【详解】不论容器B上升还是下降，两物体的加速度均为向下的g，两物体均处于完全失重状态，则物体A对B的压力都等于零。 故选D。 8．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆地球，实现中国首次月球无人采样返回，为中国向载人登月又迈进了一大步。如图，进行载人登月时，宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 C．火箭无论如何运动，宇航员对座椅的压力始终等于自身重力 D．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消失了 【答案】A 【详解】A．火箭加速上升时，加速度方向向上，则宇航员处于超重状态，故A正确； B．飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，则宇航员处于超重状态，故B错误； C．当火箭加速上升时，加速度方向向上，则宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于自身的重力，故C错误； D．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，但宇航员的重力大小不会变化，故D错误。 故选A。 9．中国预计在2022年前后建成载人空间站，它是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统。空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是（    ） A．哑铃 B．跑步机 C．单杠 D．弹簧拉力器 【答案】D 【详解】在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，航天员利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关，故ABC错误，D正确。 故选D。 10．杯中小球的密度小于杯中水的密度，小球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底，当该装置静止时，弹簧伸长，那么，将该装置向上斜抛出去时，在向上运动的过程中弹簧的伸长将（　　） A．仍为 B．大于 C．等于零 D．小于大于零 【答案】C 【分析】由题可知本题考查完全失重。 【详解】小球开始受重力、浮力和弹簧的拉力处于平衡状态，当装置向上斜抛出去时，处于完全失重状态，浮力消失，小球的加速度竖直向下，大小等于g，则弹簧的拉力为零，形变量为零。故ABD错误，C正确。 故选C。 三、与超重和失重有关的图像问题 11．某次实验，小明同学站在力传感器上进行起立、下蹲的动作，得到如图所示的力随时间变化的图像，下列说法能正确反映小明动作的是（　　） A．先起立，后下蹲 B．先下蹲，后起立 C．先起立，后下蹲，接着起立，再下蹲 D．先下蹲，后起立，接着下蹲，再起立 【答案】B 【详解】由图可知，前一过程中，某同学所受支持力先小于重力，再大于重力，即加速度先向下，再向上；后一过程中，某同学所受支持力先大于重力，再小于重力。 而起立过程为加速上升和减速上升；下蹲过程为加速下降和减速下降。可知，该同学先下蹲，后起立。 故选B。 12．一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移与时间的关系图像如图所示，乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用表示。重力加速度大小为，以下判断正确的是（　　） A．时间内，增大， B．时间内，增大， C．时间内，增大， D．时间内，减小， 【答案】B 【详解】AB．一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，根据图像的切线斜率表示速度可知，时间内，增大，乘客竖直向下做加速运动，加速度方向向下，乘客所受支持力小于重力，即，故A错误，B正确； CD．根据图像的切线斜率表示速度可知，时间内，减小，乘客竖直向下做减速运动，加速度方向向上，乘客所受支持力大于重力，即，故CD错误。 故选B。 13．质量为150kg的货物随竖直电梯运动的图像如图所示，规定向上为正方向，取10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．货物处于失重状态 B．电梯对货物的支持力大于1500N C．货物处于失重状态 D．货物发生的位移为34m 【答案】C 【详解】A．由图可知前10s内货物的加速度 物体加速度向上，货物处于超重状态，故A错误； B．货物的加速度 负号表示物体加速度向下，货物处于失重状态，电梯对货物的支持力小于1500N，故B错误； C．货物的加速度 负号表示物体加速度向下，货物处于失重状态，故C正确； D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，则货物上升的位移为 故D错误。 故选C。 14．某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为，再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从时由静止开始运动，到时停止，得到台秤的示数随时间变化的情况如图所示。则（    ） A．0~2s电梯可能正在下降 B．电梯中的同学处于超重 C．在内电梯的加速度大小为 D．的示数为 【答案】D 【详解】A．由图可知，0~2s电梯处于超重，正在上升，故A错误； B．由图可知，电梯中的同学处于失重，故B错误； CD．依题意，可得 0~2s过程，由牛顿第二定律，可得 解得 则有 同理，可知过程，持续时间，有 ， 联立，解得 ， 即在内电梯的加速度大小为的示数为，故C错误；D正确。 故选D。 15．如图甲所示，质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端，在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　） A．2s~6s内物块先超重后失重，弹簧秤的示数先增大后减小 B．0~6s内物块先超重后失重，速度变化量大小为3m/s C．0~6s内物块先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s D．0~6s内物块先失重后超重，弹簧秤6s末的示数为24N 【答案】B 【详解】A．2s~6s内加速度先向上后向下，则物块先超重后失重，弹簧秤的示数一直减小，选项A错误； BC．0~6s内加速度先向上后向下，则物块先超重后失重，图像与坐标轴围成的面积等于速度的变化量，则速度变化量大小为 因初速度为零，则6s时物块的速度为3m/s，选项B正确，C错误； D．0~6s内物块先超重后失重，弹簧秤6s末的加速度为向下的2m/s2，则弹簧秤示数为 T=mg-ma=16N 选项D错误。 故选B。 16．（多选）现今智能手机大部分都有加速度传感器，赋予了手机类似人类的“平衡感”，某同学用手掌托着手机，打开加速度传感器，让手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出手机（　　） A．t2时刻运动到最高点 B．t1~t2时间内处于超重状态 C．t1时刻开始减速上升，t1~t3时间内所受支持力先减小后增大 D．t2时刻开始减速上升，t1~t3时间内所受支持力一直减小 【答案】BD 【详解】A．根据Δv=aΔt可知a-t图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在0～t2时间内一直向上加速，t2时刻后开始向上减速，此时还没有到最高点，故A错误； B． t1~t2时间内加速度向上，则处于超重状态，选项B正确； CD．由图可知t1时刻开始向上做加速度减小的加速运动，t1～t2时间加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得 N-mg=ma 得 N=ma+mg 可知t1～t2时刻支持力不断减小； t2时刻后开始向上减速，t2～t3时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得 mg-N=ma 得 N=mg-ma 可得支持力还是不断减小，故C错误，D正确。 故选BD。 17．（多选）某电梯内部的加速度测量仪的结构简图如图所示，可测量竖直方向的加速度。外壳通过轻绳连接在电梯上，物块通过竖直轻弹簧连接在外壳的顶部，物块上的指针可以指示弹簧的形变情况，通过换算，可测出电梯的加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．当弹簧处于拉伸状态时，物块一定处于超重状态 B．若电梯匀速上升过程中，连接外壳的轻绳突然断裂，则该瞬间物块的加速度大小为零 C．当弹簧处于压缩状态时，物块一定处于失重状态 D．当弹簧处于压缩状态时，物块一定竖直向下运动 【答案】BC 【详解】A．当，物块受力平衡，弹簧处于拉伸状态，物块静止或做匀速运动，不是超重状态，A项错误； B．电梯匀速上升过程中，连接外壳的轻绳突然断裂，弹簧上弹力不会突变，该瞬间，，物块仍受力平衡，加速度大小为零，B项正确； C．当弹簧处于压缩状态时，对物块进行受力分析，合力向下，加速度向下，一定处于失重状态，C项正确； D．加速度向下，物块也有可能向上做减速运动，D项错误。 故选BC。 18．（多选）蹦床运动中，体重为的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A．，运动员一直减速下降 B．离开蹦床后，运动员上升的最大高度等于5m C．运动员在与时刻速度不相同 D．运动员离开蹦床后到再次接触蹦床前，运动员始终处于完全失重状态 【答案】BCD 【详解】A．内，由题图可知，蹦床的运动员先小于重力后大于重力，所以运动员先加速下降后减速下降，故A错误； BC．由题图可知，在时运动员刚离开蹦床，在时运动员刚接触蹦床，根据对称性可知，运动员在与时刻速度大小相等，方向不同；离开蹦床后，根据对称性可知，运动员在空中上升和下降的时间均为 则运动员上升的最大高度为，故BC正确； D．运动员离开蹦床后到再次接触蹦床前，运动员的加速度一直为重力加速度，始终处于完全失重状态，故D正确。 故选BCD。 19．（多选）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度随时间的变化曲线如图所示，A、B、C、D为曲线上的点，取竖直向上为正方向。则下列说法正确的是（　　） A．C点处无人机高度最大 B．无人机在AB段处于超重状态 C．D点处无人机处于失重状态 D．无人机在CD段先超重再失重 【答案】AB 【详解】A．由图可知，C点处无人机高度最大，故A正确； B．AB段图像越来越陡，表示无人机在AB段竖直向上加速运动，加速度向上，处于超重状态，故B正确； CD．CD段图像先越来越陡，后越来越平缓，表示无人机在CD段先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，D点处无人机处于超重状态，故CD错误。 故选AB。 20．（多选）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 【答案】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。 21．（多选）如图甲所示，在升降机的顶部挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运动过程中突然停止，并以此时为零时刻，以向上为正方向，小球所受的弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．升降机停止前向上运动 B．时间内小球处于超重状态 C．时间内小球向上运动 D．时间内小球处于超重状态 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，升降机在匀速运动过程中，小球处于平衡状态，弹簧的弹力向上，大小等于小球的重力，由图乙可知，下一时刻弹簧弹力减小，则弹簧的形变量减小，说明小球向上运动，可知，升降机停止前向上运动，故A正确； BCD．结合A分析可知，小球先向上减速，时刻减速到零，开始向下加速，时刻具有向下的最大速度，之后继续向下减速，时刻减速到零，运动到最低点，之后开始向上加速，时刻具有向上的最大速度，可知，小球在时间内向下加速，具有向下的加速度，处于失重状态，时间内小球向下减速运动，时间内小球向上加速运动，具有向上的加速度，处于超重状态，故BC错误，D正确。 故选AD。 22．（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为处由静止下落。若以小球静止下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系，如图乙所示。不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A．小球在位置速度最大 B．小球在位置速度最大 C．弹簧的劲度系数 D．小球从到过程先超重再失重 【答案】BC 【详解】AB．由图可知，小球运动到处时加速度为0，达到平衡位置，此时速度最大，故B正确，A错误； C．由图乙可知 解得，故C正确； D．由图可知阶段，加速度不变，做自由落体运动，为完全失重状态；阶段，加速度逐渐减小，做变加速直线运动，加速度方向仍竖直向下，为失重状态；阶段，加速度方向竖直向上，为超重状态，故D错误。 故选BC。 23．（多选）如图所示，质量为1kg的物块G放在一个静止的木箱内，G和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2，G与一根轻弹簧相连，弹簧处于压缩状态弹力大小为1.5N，G和木箱相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取10m/s2。则以下可以使物块G与木箱发生相对滑动的是（　　） A．木箱水平向左加速运动，且加速度等于3m/s2 B．木箱水平向右减速运动，且加速度等于4.5m/s2 C．木箱在竖直方向运动，处于失重状态，且加速度等于3m/s2 D．木箱在竖直方向运动，处于超重状态，且加速度等于3.5m/s2 【答案】BC 【详解】AB．木箱水平向左加速运动或水平向右减速运动时，加速度方向均向左；最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为 弹簧处于压缩状态，弹簧的水平弹力大小为1.5N，则物块相对木箱不滑动，最大加速度为，故A错误，B正确； C．木箱处于失重状态，加速度等于3m/s2时，物块对木箱的压力为 则最大静摩擦力为 由于 可知物块G与木箱发生相对滑动，故C正确； D．木箱处于超重状态，且加速度等于3.5m/s2时，物块对木箱的压力为 则最大静摩擦力为 由于 可知物块G与木箱不会发生相对滑动，故D错误。 故选BC。 24．（2026·北京·高考真题）将蹦极运动简化为直线运动。如图所示，轻质弹性绳的一端固定在点，另一端和人（视为质点）相连。人从点静止下落，经点时绳恰好伸直，到达最低点后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．人运动到中点处速度最大 B．人在点的加速度大于在点的加速度 C．从点到点的过程中，人一直处于失重状态 D．从点到点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大 【答案】D 【详解】A．人速度最大的位置在合力为零处，即重力与弹力平衡的位置（设为点），此时（为到的距离）。 若人从点静止释放，根据简谐运动对称性，最低点应在点下方处； 现人从点下落，到达点已有速度，故最低点在点下方大于处，即。 中点处的伸长量，此时弹力，合力向上，人处于减速阶段，故速度最大位置在中点上方，故A错误； B．在点，绳刚伸直，弹力为零，人只受重力，加速度 在点，由A项分析可知伸长量，弹力 根据牛顿第二定律 可得 即，所以点加速度大于点加速度，故B错误； C．从点到点，人先做加速度减小的加速运动，加速度向下，人处于失重状态，过平衡位置后做加速度增大的减速运动，加速度向上，人处于超重状态，故人先处于失重状态后处于超重状态，故C错误； D．对于人、地球和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，从点到点的过程中，人的动能先增大后减小，所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D正确。 故选D。 25．（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。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 4.6超重和失重（答案版) 攻核心技能提升 一、超重和失重现象 1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】C 二、完全失重现象 6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】A 9.【答案】D 10.【答案】C 三、与超重和失重有关的图像问题 11.【答案】B 12.【答案】B 13.【答案】C 14.【答案】D 15.【答案】B 拓思维 重难突破 16.【答案】BD 17.【答案】BC 18.【答案】BCD 19.【答案】AB 20.【答案】BC 21.【答案】AD 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 22.【答案】BC 23.【答案】BC 链高考 精准破局 24.【答案】D 25.【答案】A 2/2