第5章 第5节 超重与失重（课时跟踪检测）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书word（鲁科版）

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦“超重与失重”，以“基础识别-情境应用-综合建模”分层设计，强化运动和相互作用观念，培养科学推理与模型建构能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-4题）|超重失重条件、v-t图像识别|如第1题通过电梯v-t图像判断失重阶段，直接应用加速度方向与状态关系| |综合层（5-7题）|多过程情境分析|如第5题“反向蹦极”运动，需结合弹性绳弹力变化分析超重失重转换| |拓展层（8-12题）|复杂问题建模与计算|如第12题“轰天雷”运动，整合匀加速、空气阻力等，考查科学推理与综合应用|

第5节　超重与失重 1.某人乘坐电梯上升，电梯运行的v-t图像如图所示，则人处于失重状态的阶段是（　　） A.OP段 B.PM段 C.MN段 D.NQ段 2.如图所示，一木箱置于电梯中，并随电梯一起向上运动，电梯底面水平，木箱所受重力和支持力的大小分别为G和F。则此时（　　） A.G＜F B.G＝F C.G＞F D.以上三种说法都有可能 3.电子体重计已经成为家庭健康的生活必需品。某次小明同学在测量自身体重时仪表显示为56.8 kg，当他从蹲在体重计上做起立动作，直至站稳，仪表盘的变化情况应是（　　） A.仪表示数一直小于56.8 kg B.仪表示数先大于56.8 kg后小于56.8 kg C.仪表示数先小于56.8 kg后大于56.8 kg D.仪表示数一直大于56.8 kg 4.如图所示，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平动，且忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A.容器自由下落时，小孔向下漏水 B.将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C.将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D.将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 5.（2025·高一上福建宁德期末）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，人与固定在地面上的扣环相连，弹性轻绳的上端固定，拉长后下端固定在人的身上。打开扣环，人从地面由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”。人向上运动至最高点的过程中（　　） A.一直处于超重状态 B.一直处于失重状态 C.先处于超重状态后处于失重状态 D.先处于失重状态后处于超重状态 6.若货物随升降机运动的v-t图像如图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是（　　） 7.（2025·福建厦门高一期末）在身体素质测试“原地纵跳摸高”科目中，某同学快速下蹲后立即蹬伸竖直起跳。在此过程中，测得该同学竖直方向加速度a随时间t的变化关系如图所示，已知竖直向上为正方向，则该同学（　　） A.从A到B的过程中，处于超重状态 B.在B点时，速度为零 C.在C点时，恰好离开地面 D.从C到D的过程中，处于失重状态 8. 一个质量为70 kg的人乘电梯竖直向上运行，如图所示的是电梯的速度—时间图像。（g取10 m/s2）求： （1）电梯在0～6 s内上升的高度。 （2）在0～2 s，2～5 s，5～6 s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为多大？ 9.〔多选〕如图，小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重计上，小明的体重为55 kg，电梯由启动到停止的过程中，下列说法正确的是（g取10 m/s2）（　　） A.由图甲可知电梯此时处于静止或匀速运动状态 B.由图乙可知小明此时一定处于超重状态 C.由图乙可知电梯此时一定处于加速上升状态 D.由图乙可知电梯此时的加速度大小约为0.7 m/s2 10.〔多选〕同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同，且乘客相对电梯均静止，如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中，下列说法正确的是（　　） A.三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用 B.只有在甲种方式中，乘客才受到了摩擦力作用 C.在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大 D.三种方式中的乘客均处于超重状态 11.〔多选〕如图所示，放置在水平地面上的直角劈质量为M，上面放一个质量为m的物体。若m在其斜面上匀速下滑，M仍保持静止，下列正确的说法是（　　） A.M对地面的压力等于（M＋m）g B.M对地面的压力大于（M＋m）g C.地面对M没有摩擦力 D.地面对M有向左的摩擦力 12.如图为游乐场中的“轰天雷”，它可以急上急下，让游客体验超重和失重的刺激感觉。游客由静止急升到h0＝14.4 m的高度，所用的时间t＝2 s，此上升过程可视为匀加速直线运动，取g＝10 m/s2。 （1）加速上升时游客处于　　　　（选填“超重”或“失重”）状态，加速下落时游客处于　　　　（选填“超重”或“失重”）状态； （2）求游客在此上升过程中加速度a的大小； （3）若上升到h1＝10 m高度时，某一游客的鞋子不慎脱落，设该鞋子所受空气阻力恒为其重力的0.2倍，即F阻＝0.2mg，求鞋子落地时的速度v。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节　超重与失重 1.D　由图可知，在OP段电梯静止，人不是处于失重状态，故A错误；在PM段内，电梯匀加速上升，加速度方向向上，人处于超重状态，故B错误；在MN段内，电梯匀速上升，加速度为0，人不是处于失重状态，故C错误；在NQ段内，电梯匀减速上升，加速度方向向下，人处于失重状态，故D正确。 2.D　若电梯向上做加速运动，则G＜F；若电梯做匀速运动，则G＝F；若电梯向上做匀减速运动，则G＞F，选项D正确。 3.B　人先是加速上升，有向上的加速度，此时人对体重计的压力增大，后是减速上升，有向下的加速度，此时人对体重计的压力减小，所以仪表示数先大于56.8 kg后小于56.8 kg，故选项B正确。 4.D　题中几种运动，对整体分析，都只受重力作用，运动加速度为g，方向向下，容器中的水处于完全失重状态，对容器底部无压力，所以在底部的小孔处水不会漏出。故D正确，A、B、C错误。 5.C　由题意，可知人在向上运动至最高点的过程中，人先加速后减速，加速度方向先竖直向上后竖直向下，所以人先处于超重状态后处于失重状态，故C项正确，A、B、D项错误。 6.B　根据v-t图像可知升降机的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升；根据牛顿第二运动定律F－mg＝ma或mg－F＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确。 7.D　从A到B的过程中，同学有向下的加速度，处于失重状态，故A错误；a-t图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，同学在A点的速度为零，故同学在B点时，速度不为零，故B错误；恰好离开地面时，地面对同学的作用力为零，不计空气阻力，则同学的加速度为重力加速度，故同学在D点时，恰好离开地面，故C错误；从C到D的过程中，同学有向下的加速度，处于失重状态，故D正确。 8.（1）9 m　（2）770 N　700 N　560N 解析：（1）由图像可知，电梯在0～6 s内上升的高度： h＝×2 m＝9 m。 （2）0～2 s内的加速度：a1＝ m/s2＝1 m/s2，由牛顿第二运动定律得：F1－mg＝ma1，解得：F1＝770 N， 由牛顿第三运动定律可知人对电梯地板的压力为770 N。 2～5 s内，a2＝0，F2＝mg＝700 N 由牛顿第三运动定律可知人对电梯地板的压力为700 N。 5～6 s内，a3＝ m/s2＝－2 m/s2 由牛顿第二运动定律：F3－mg＝ma3 解得：F3＝560 N 由牛顿第三运动定律可知人对电梯地板的压力为560 N。 9.ABD　由题图甲可知小明处于平衡状态，电梯此时处于静止或匀速运动状态，A正确；由题图乙可知小明处于超重状态，有向上的加速度，则电梯向上加速或向下减速，B正确，C错误；由题图乙知，此时小明受到的支持力大小为N＝590 N，则加速度大小为a＝＝0.7 m/s2，D正确。 10.CD　电梯加速上升阶段，在甲种方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的摩擦力作用；在乙种方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的摩擦力作用；在丙种方式中，乘客受到支持力、重力，故在甲、乙两种方式中，乘客受到了摩擦力作用，故A、B错误；在甲种方式中，乘客受到电梯地板的支持力为N1＝mgcos θ，在乙种方式中，根据牛顿第二定律有N2－mg＝masin θ，乘客受到电梯地板的支持力为N2＝mg＋masin θ，在丙种方式中，根据牛顿第二定律有N3－mg＝ma，乘客受到电梯地板的支持力为N3＝mg＋ma，可得N1＜N2＜N3，故在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大，故C正确；三种方式中的乘客均有向上的加速度，均处于超重状态，故D正确。 11.AC　因物体M、m均处于平衡状态，故可以把两物体看成一个整体，这个整体在竖直方向受到向下的重力（Mg＋mg）和向上的支持力N，对整体由平衡条件得N＝（M＋m）g，A正确，B错误；由于整体处于平衡状态，因此水平方向合力为零，由此可推知地面对M没有摩擦力，C正确，D错误。 12.（1）超重　失重　（2）7.2 m/s2 　（3）16 m/s 解析：（1）加速上升时因加速度向上，则游客处于超重状态；加速下落时，因加速度向下，则游客处于失重状态。 （2）根据h0＝at2 可得a＝＝ m/s2＝7.2 m/s2。 （3）上升到h1＝10 m高度时的速度 v1＝＝ m/s＝12 m/s 鞋子上升阶段，根据牛顿第二运动定律有 mg＋F阻＝ma1 解得a1＝12 m/s2 鞋子继续上升的高度h2＝＝ m＝6 m 鞋子下降阶段，根据牛顿第二运动定律有mg－F阻＝ma2 解得a2＝8 m/s2 则鞋子落地的速度v＝＝ m/s＝16 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $