4.6 超重与失重（培优考点练）物理人教版必修第一册

4.6 超重与失重 ✍题型培优练 1 ✏题型01 超重、失重的实质与判断 1 ✏题型02 电梯（升降机）中的视重问题 3 ✏题型03 完全失重与自由落体情境 4 ✏题型04 超重失重与图像结合（综合） 5 ✍拓展综合练 7 ✍高考真题练 8 ✍新题追踪练 9 ✍题型培优练 ✏题型01 超重、失重的实质与判断 1．（24-25高一上·山东临沂·期末）图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．0~8s内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 D．该同学拉起身体过程中单杠的支持力与他对单杠的拉力是一对平衡力 2．（25-26高一上·广东深圳·期末）如图，人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯做斜向上的匀加速直线运动，以下说法正确的是（　　） A．人存在失重现象 B．人存在超重现象 C．人仅受到重力和支持力的作用 D．因加速度方向不是竖直的，故不存在超重或失重现象 3．（25-26高一上·陕西渭南·期末）打石硪是我国传统土木工程中用于夯实土质的集体劳动方式，如图所示，由石头制成的圆盘状石硪，通过拉绳被十几位工人抛起后自由下坠实现夯土。石硪原来静止在地面，被拉起后加速上升、拉绳松弛后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，下列说法正确的是（　　） A．石硪被拉起加速上升的过程处于失重状态 B．石硪加速下落的过程处于超重状态 C．石硪加速上升时，石硪对绳子的作用力大于石硪的重力 D．石硪加速上升时，石硪对绳子的作用力小于绳子对石硪的作用力 4．（25-26高一下·陕西汉中·开学考试）如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔夫拉动轻绳即可竖直向上提起渔网。若某次渔网中鱼的总质量为10kg，重力加速度g取10m/s2，渔网出水后，视渔网整体位于水平面上。下列说法正确的是（　　） A．渔网加速上升时，渔网中的鱼处于失重状态 B．当鱼以大小为2m/s2的加速度加速上升时，鱼对渔网的压力为120N C．渔网减速上升时，渔网对鱼的支持力小于鱼对渔网的压力 D．渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力和鱼对渔网的压力不在同一直线上 ✏题型02 电梯（升降机）中的视重问题 5．（2026·江西·模拟预测）如图所示，电梯轿厢顶部固定的轻质弹簧下端挂个小球，电梯静止时弹簧伸长量为，电梯在竖直方向运动时弹簧伸长量为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A．电梯一定向下运动 B．电梯中乘客处于失重状态 C．电梯中乘客处于超重状态 D．电梯运动的加速度大小为 6．（26-27高一上·湖南邵阳·阶段检测）在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列对这一过程的分析正确的是（     ） A．小球在空中运动的位移大小一定小于路程B．小球在空中运动时上升阶段处于超重状态 C．小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度D．小球在空中运动的平均速度等于电梯的速度 7．（25-26高一上·重庆渝中·阶段检测）（多选）在升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯突然启动，在启动的一段时间内，体重计示数为如图所示的40kg，该同学的体重为50kg，取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．该同学的质量变小了 B．电梯启动时一定在竖直向下运动 C．电梯启动时可能在竖直向上运动 D．电梯启动时的加速度大小为 8．（25-26高一上·云南文山·阶段检测）（多选）如图，质量为的同学站在电梯内的电子磅秤上，读数显示为。关于电梯的运动情况，下列说法可能正确的是（　　） A．加速下降 B．加速上升 C．减速下降 D．减速上升 ✏题型03 完全失重与自由落体情境 9．（26-27高三上·安徽·阶段检测）如图所示，一个未盖瓶塞的塑料瓶，侧壁有一小孔，瓶中装满水。某同学在距地面一定高处手持该塑料瓶，先将塑料瓶向上加速1s后斜向上抛出，经过1s塑料瓶到达最高点，再经过4s塑料瓶落到地面。不计空气阻力，运动过程中塑料瓶始终保持瓶身竖直，则塑料瓶在运动的过程中有水从小孔向外喷出的时间为（     ） A．0s B．1s C．2s D．4s 10．（2026·山东济南·模拟预测）近年来，我国在航天探索领域不断取得新突破，某科研团队正在测试一种用于“太空电梯”的紧急逃生舱。如图所示，在一次地面模拟测试中，将测试设备放置在逃生舱的水平底板上。、以相同的速度竖直向上弹出，随后在无动力的情况下自由飞行（不计空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．上升过程中，和处于超重状态 B．下降过程中，对的压力大于受到的重力 C．在最高点，对的压力等于受到的重力 D．在上升和下降过程中，对的压力均为零 11．（24-25高一上·广东深圳·期末）一储水桶出水方向竖直向下，下方放置一杯子。现把储水桶和杯子置于台秤上，如图所示。打开储水桶阀门，水自然流出，在落入杯中前，下列分析正确的是（　　） A．储水桶中的水逐渐减小，台秤示数保持不变 B．水下落过程中处于失重状态，台秤示数偏小 C．台秤上的物质总量不变，台秤示数保持不变 D．水下落过程中受到向下的重力，台秤示数偏大 12．（26-27高三上·湖南长沙·开学考试）（多选）如图所示，、为两个体积均为的实心小球，其中球的密度，球的密度。球连接在橡皮绳1的一端，球连接在细线2一端，橡皮绳上端和细线的下端分别固定在装满水的密闭容器的顶部和底部，该密闭容器用轻绳3悬挂在天花板上。容器与水的质量远大于球的质量，不计空气阻力，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A．若仅剪断细线2，则球处于超重状态 B．若仅剪断轻绳3，则剪断瞬间橡皮绳1弹力不变，细线2中弹力变为0 C．若仅剪断轻绳3，则剪断瞬间球加速度为0，球加速度为 D．若同时剪断橡皮绳1和细线2，则轻绳3中拉力将减小 ✏题型04 超重失重与图像结合（综合） 13．（26-27高三上·安徽合肥·阶段检测）如图甲为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站直的动作，利用手机传感器记录的加速度—时间图像如图乙所示，已知手机的质量，重力加速度。下列说法不正确的是（     ） A．人在下蹲过程中，先失重后超重 B．人在站直过程中，先失重后超重 C．下蹲过程中手机对手的最小压力约为 D．下蹲过程中手机对手的最大压力约为 14．（26-27高三上·广东广州·阶段检测）如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，图2是力F随时间t变化的图像，图像中a~e各点均对应人的不同状态，根据图像可知（     ） A．此人在b点下蹲至最低点B．此人在d点向上的速度达到最大 C．图像中c点位置对应人处于超重状态D．图像中e点位置对应人处于失重状态 15．（26-27高二上·四川泸州·开学考试）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，将运动员蹦床时的运动看作竖直方向直线运动，忽略空气阻力，用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．在6~6.6 s时间内运动员对床的作用力小于床对运动员的作用力大小 B．0~8.4 s时间内运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2 m C．运动员的最大加速度大小为 D．运动员在5.4 s~6 s内处于超重状态 ✍拓展综合练 16．（26-27高三·全国·一轮复习）如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的圆环A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，不计轻弹簧和细线的质量，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．剪断细线前，台秤读数为2mg B．剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大 C．剪断细线后，圆环A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 D．剪断细线后，圆环A向上运动至最高点的过程中，始终处于超重状态 17．（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（     ） A．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射过程B．从t2到t3，实验舱加速度大小减小 C．从t3到t5，实验舱内物体处于失重状态D．t3时刻，实验舱达到最高点 18．（25-26高一上·广东广州·阶段检测）（多选）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间的变化图像如图乙所示，忽略空气阻力，则（　　） A．时刻小球速度最大 B．时刻弹簧弹力等于小球重力 C．至时间内，小球速度先增大后减小 D．时刻小球处于完全失重状态 ✍高考真题练 19．（2027·浙江·模拟预测）国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假设无人机从静止竖直向上起飞，先匀加速直线运动，最后匀减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度—时间图像如下图所示。已知无人机的质量（含装备等）为15kg，下列说法正确的是（　　） A．火灾位置距离地面的距离为 60 m B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大 C．减速阶段，无人机螺旋桨处于超重状态 D．加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为 187.5N 20．（2026·福建漳州·模拟预测）为拍摄漳州古城宣传片，无人机从地面竖直上升，其内的速度—时间图像如图所示。则（     ） A．无人机在上升过程中始终处于超重状态 B．内无人机的平均速度为 C．时无人机离地面最高 D．内的加速度大于内的加速度 21．（2026·四川遂宁·一模）如图所示，一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点，另一端拴着一质量为的小球，上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为，挡板与水平地面的夹角为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（     ） A．静止时，轻绳的拉力大小为 B．剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为 C．剪断轻绳的瞬间，小球处于超重状态 D．撤去挡板的瞬间，小球的加速度大小为 ✍新题追踪练 22．（25-26高一上·陕西渭南·期末）（多选）质量为45kg的某同学站在电梯中的体重计上，用照相机记录了体重计在电梯运行中的示数，如图所示。图中标注的箭头及旁边的数字分别表示电梯运行的方向和到达的楼层。下列说法正确的是（     ） A．该同学处于超重状态 B．该同学处于失重状态 C．电梯正在减速下降 D．电梯正在加速下降 23．（25-26高一上·广东·期末）（多选）商场的自动扶梯会在无人使用的时候待机以节约电能，当人接近时会触发其感应装置并启动。小明刚踏上自动扶梯的水平踏板，扶梯开始斜向上做匀加速直线运动，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．小明共受到了2个力的作用B．小明处于超重状态 C．踏板对小明的静摩擦力水平向左D．踏板对小明的支持力沿扶梯斜向上 24．（25-26高一上·湖南娄底·期末）（多选）斜坡式传送带在装卸货物时能极大地减少人力、提高装卸效率。如图，在某次卸货过程中，货物M从顶端以速度开始向下运动，若传送带静止不转动，M刚好能匀速下滑。则当传送带分别沿顺、逆时针匀速率转动时，与不转动时相比，下列说法正确的是（） A．若传送带沿顺时针匀速率转动，M离开传送带时的速度相同 B．若传送带沿顺时针匀速率转动，M在传送带上运动的时间较长 C．若传送带沿逆时针匀速率转动，M可能先加速再匀速直线运动 D．若传送带沿逆时针匀速率转动，M可能处于超重状态 25．（25-26高一上·湖南娄底·期末）（多选）如图所示，质量为M的斜面支架放在水平桌面上，质量为m的书放在斜面支架上，二者均静止。书与斜面间的动摩擦因数为，斜面与水平面的夹角用表示，重力加速度记为g，下列说法正确的是（　　） A．书受到摩擦力的大小为 B．当略微减小时，书所受支持力和重力的合力减小 C．当增大到使书在斜面上加速滑动时，书处于超重状态 D．当增大到使书在斜面上加速滑动时，桌面对支架的摩擦力水平向右 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.6 超重与失重 ✍题型培优练 1 ✏题型01 超重、失重的实质与判断 1 ✏题型02 电梯（升降机）中的视重问题 3 ✏题型03 完全失重与自由落体情境 6 ✏题型04 超重失重与图像结合（综合） 8 ✍拓展综合练 11 ✍高考真题练 13 ✍新题追踪练 15 ✍题型培优练 ✏题型01 超重、失重的实质与判断 1．（24-25高一上·山东临沂·期末）图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B．1~2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．0~8s内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 D．该同学拉起身体过程中单杠的支持力与他对单杠的拉力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．同学静止时，右手受到的支持力约为，两手受力近似相等，根据平衡条件有 解得 故该同学的质量约为，故A错误； B．内，右手受到的支持力先小于静止时的，后大于，两手受到的总支持力也先小于重力、后大于重力。根据牛顿第二定律，支持力小于重力时加速度方向竖直向下，处于失重状态；支持力大于重力时加速度方向竖直向上，处于超重状态，故B正确； C．内该同学先具有向下的加速度、后具有向上的加速度，由静止开始运动并最终停止，说明该同学先向下放低身体；内支持力先大于重力、后小于重力，说明该同学先加速向上、后减速向上，即向上拉起身体，因此全过程是先放下身体、后拉起身体，故C错误； D．单杠对同学的支持力与同学对单杠的拉力分别作用在同学和单杠上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 2．（25-26高一上·广东深圳·期末）如图，人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯做斜向上的匀加速直线运动，以下说法正确的是（　　） A．人存在失重现象 B．人存在超重现象 C．人仅受到重力和支持力的作用 D．因加速度方向不是竖直的，故不存在超重或失重现象 【答案】B 【详解】人随扶梯的加速度可以分解为竖直向上的加速度和水平向右的加速度，水平向右的加速度由水平向右的静摩擦力产生，而竖直向上的加速度由支持力和重力的合力产生，根据 可得到支持力大于重力，即人对扶梯的压力大于重力，人存在超重现象，人受到重力、支持力和摩擦力的作用。 故选B。 3．（25-26高一上·陕西渭南·期末）打石硪是我国传统土木工程中用于夯实土质的集体劳动方式，如图所示，由石头制成的圆盘状石硪，通过拉绳被十几位工人抛起后自由下坠实现夯土。石硪原来静止在地面，被拉起后加速上升、拉绳松弛后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，下列说法正确的是（　　） A．石硪被拉起加速上升的过程处于失重状态 B．石硪加速下落的过程处于超重状态 C．石硪加速上升时，石硪对绳子的作用力大于石硪的重力 D．石硪加速上升时，石硪对绳子的作用力小于绳子对石硪的作用力 【答案】C 【详解】AC．石硪加速上升时，加速度方向向上，处于超重状态，因此石硪对绳子的作用力大于石硪的重力，故A错误、C正确； B．石硪加速下落时，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； D．石硪对绳子的作用力和绳子对石硪的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故D错误。 故选C。 4．（25-26高一下·陕西汉中·开学考试）如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔夫拉动轻绳即可竖直向上提起渔网。若某次渔网中鱼的总质量为10kg，重力加速度g取10m/s2，渔网出水后，视渔网整体位于水平面上。下列说法正确的是（　　） A．渔网加速上升时，渔网中的鱼处于失重状态 B．当鱼以大小为2m/s2的加速度加速上升时，鱼对渔网的压力为120N C．渔网减速上升时，渔网对鱼的支持力小于鱼对渔网的压力 D．渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力和鱼对渔网的压力不在同一直线上 【答案】B 【详解】A．渔网加速上升时，渔网和鱼的加速度均向上，所以渔网中的鱼处于超重状态，故A错误； B．当鱼以大小为2m/s2的加速度加速上升时，对渔网中的鱼，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 根据牛顿第三定律可知，鱼对渔网的压力为120N，故B正确； C．渔网减速上升时，根据牛顿第三定律可知，渔网对鱼的支持力等于鱼对渔网的压力，故C错误； D．渔网加速上升时，根据牛顿第三定律可知，渔网对鱼的支持力和鱼对渔网的压力是一对相互作用力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，故D错误。 故选B。 ✏题型02 电梯（升降机）中的视重问题 5．（2026·江西·模拟预测）如图所示，电梯轿厢顶部固定的轻质弹簧下端挂个小球，电梯静止时弹簧伸长量为，电梯在竖直方向运动时弹簧伸长量为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A．电梯一定向下运动 B．电梯中乘客处于失重状态 C．电梯中乘客处于超重状态 D．电梯运动的加速度大小为 【答案】B 【详解】设小球质量为，弹簧劲度系数为，电梯静止时弹簧伸长量为，由共点力作用下物体的平衡条件可得 电梯在竖直方向运动时弹簧伸长量为，此时弹簧产生的弹力为，可得小球合力向下，小球、电梯及乘客的加速度，方向向下，小球、电梯及乘客处于失重状态，向下的加速度不代表速度向下，如向上的减速运动具有向下的加速度。 故选B。 6．（26-27高一上·湖南邵阳·阶段检测）在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列对这一过程的分析正确的是（     ） A．小球在空中运动的位移大小一定小于路程B．小球在空中运动时上升阶段处于超重状态 C．小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度D．小球在空中运动的平均速度等于电梯的速度 【答案】D 【详解】A．小球运动过程中可能全程相对地面向上，位移大小等于路程，也可能先上升后下落，位移大小小于路程，故A错误； B．小球在空中运动时，仅受重力作用，加速度始终竖直向下为重力加速度，全程处于完全失重状态，故B错； CD．小球从电梯地板弹出，最终落回电梯地板，说明以地面为参考系时，小球和电梯在这段运动过程的初末位置完全相同，二者位移相等；又因为运动时间完全一致，根据平均速度定义 可得小球的平均速度与匀速上升的电梯速度大小相等，故C错误，D正确。 故选D。 7．（25-26高一上·重庆渝中·阶段检测）（多选）在升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯突然启动，在启动的一段时间内，体重计示数为如图所示的40kg，该同学的体重为50kg，取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．该同学的质量变小了 B．电梯启动时一定在竖直向下运动 C．电梯启动时可能在竖直向上运动 D．电梯启动时的加速度大小为 【答案】BD 【详解】A．质量是物体的固有属性，超重/失重过程中，只是体重计测得的视重发生变化，人的实际质量不变，故A错误； BC．该同学实际质量，体重计示数（视重）为，视重小于实际重力，说明人处于失重状态，加速度方向竖直向下。 电梯“启动”指电梯从静止开始运动，启动过程是加速过程，加速度方向与速度方向一致，因此速度方向一定竖直向下，即电梯一定竖直向下运动，故B正确，C错误； D．对该同学受力分析，根据牛顿第二定律： 重力向下，体重计的支持力 向上（为视重），合力向下，因此 代入， 解得 故D正确。 故选BD。 8．（25-26高一上·云南文山·阶段检测）（多选）如图，质量为的同学站在电梯内的电子磅秤上，读数显示为。关于电梯的运动情况，下列说法可能正确的是（　　） A．加速下降 B．加速上升 C．减速下降 D．减速上升 【答案】AD 【详解】因视重小于人的重力，可知人处于失重状态，加速度向下，则电梯可能加速下降或者减速上升。 故选AD。 ✏题型03 完全失重与自由落体情境 9．（26-27高三上·安徽·阶段检测）如图所示，一个未盖瓶塞的塑料瓶，侧壁有一小孔，瓶中装满水。某同学在距地面一定高处手持该塑料瓶，先将塑料瓶向上加速1s后斜向上抛出，经过1s塑料瓶到达最高点，再经过4s塑料瓶落到地面。不计空气阻力，运动过程中塑料瓶始终保持瓶身竖直，则塑料瓶在运动的过程中有水从小孔向外喷出的时间为（     ） A．0s B．1s C．2s D．4s 【答案】B 【详解】塑料瓶向上加速1s期间，塑料瓶及水处于超重状态，有水向外流出，斜向上抛出至落地期间，塑料瓶及水处于完全失重状态，没有水向外流出。 故选B。 10．（2026·山东济南·模拟预测）近年来，我国在航天探索领域不断取得新突破，某科研团队正在测试一种用于“太空电梯”的紧急逃生舱。如图所示，在一次地面模拟测试中，将测试设备放置在逃生舱的水平底板上。、以相同的速度竖直向上弹出，随后在无动力的情况下自由飞行（不计空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．上升过程中，和处于超重状态 B．下降过程中，对的压力大于受到的重力 C．在最高点，对的压力等于受到的重力 D．在上升和下降过程中，对的压力均为零 【答案】D 【详解】A．弹出后上升过程中，和只受重力，处于完全失重状态，故A错误； BCD．弹出后、只受重力，处于完全失重状态，对的压力为0小于受到的重力，故BC错误，D正确。 故选D。 11．（24-25高一上·广东深圳·期末）一储水桶出水方向竖直向下，下方放置一杯子。现把储水桶和杯子置于台秤上，如图所示。打开储水桶阀门，水自然流出，在落入杯中前，下列分析正确的是（　　） A．储水桶中的水逐渐减小，台秤示数保持不变 B．水下落过程中处于失重状态，台秤示数偏小 C．台秤上的物质总量不变，台秤示数保持不变 D．水下落过程中受到向下的重力，台秤示数偏大 【答案】B 【详解】桶、水、杯子组成的整体，台秤示数等于整体对台秤的压力。打开阀门后，水从桶里流出来，在空中下落一段距离，然后落进杯子里。空中下落的水柱只受重力，加速度为，处于完全失重状态。它对台秤没有直接压力，因此视重小于实重，台秤示数偏小。 故选B。 12．（26-27高三上·湖南长沙·开学考试）（多选）如图所示，、为两个体积均为的实心小球，其中球的密度，球的密度。球连接在橡皮绳1的一端，球连接在细线2一端，橡皮绳上端和细线的下端分别固定在装满水的密闭容器的顶部和底部，该密闭容器用轻绳3悬挂在天花板上。容器与水的质量远大于球的质量，不计空气阻力，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A．若仅剪断细线2，则球处于超重状态 B．若仅剪断轻绳3，则剪断瞬间橡皮绳1弹力不变，细线2中弹力变为0 C．若仅剪断轻绳3，则剪断瞬间球加速度为0，球加速度为 D．若同时剪断橡皮绳1和细线2，则轻绳3中拉力将减小 【答案】ABD 【详解】A．剪断细线2后，B球所受合力为 方向向上，B球向上加速，加速度向上，处于超重状态，A正确； BC．剪断轻绳3瞬间，容器整体完全失重，水的浮力本质是水的压力差，完全失重状态下水的压强处处相等，浮力瞬间消失。此时A球受向下的重力，橡皮绳的形变瞬间来不及改变，合力为 A球会向下加速，加速度 B球浮力消失后受向下的重力，原本被拉紧的细线2会松弛，弹力变为0。B球合力为 加速度 因此B正确，C错误； D．初始状态下，轻绳3的拉力等于容器、水、A球、B球的总重力。剪断橡皮绳1和细线2后，A球向下加速、B球向上加速。 A球向下的加速度 B球向上的加速度 A球向下运动时，同体积的水向上填补A的空位，相当于等效的“水球”以与A等大的加速度向上运动； B球向上运动时，同体积的水向下填补B的空位，相当于等效的“水球”以与B等大的加速度向下运动。 整体失重 因此轻绳3的拉力会减小，D正确。 故选ABD。 ✏题型04 超重失重与图像结合（综合） 13．（26-27高三上·安徽合肥·阶段检测）如图甲为某人用手水平托着手机完成先下蹲再站直的动作，利用手机传感器记录的加速度—时间图像如图乙所示，已知手机的质量，重力加速度。下列说法不正确的是（     ） A．人在下蹲过程中，先失重后超重 B．人在站直过程中，先失重后超重 C．下蹲过程中手机对手的最小压力约为 D．下蹲过程中手机对手的最大压力约为 【答案】B 【详解】A．人在蹲下过程中，先加速下降后减速下降，故先失重后超重，故A正确； B．人在站起过程中，先加速上升后减速上升，故先超重后失重，故B错误； C．人在下蹲过程中，在加速下降阶段，手机对手的压力最小，由图2可知，对应的加速度大小为图中b点的数值，即 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最小压力，故C正确； D．人在下蹲过程中，在减速下降阶段，手机对手的压力最大，由图2可知，对应的加速度大小为图中c点的数值，即 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，可知下蹲过程中手机对手的最大压力，故D正确。 本题选说法不正确项，故选B。 14．（26-27高三上·广东广州·阶段检测）如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，图2是力F随时间t变化的图像，图像中a~e各点均对应人的不同状态，根据图像可知（     ） A．此人在b点下蹲至最低点B．此人在d点向上的速度达到最大 C．图像中c点位置对应人处于超重状态D．图像中e点位置对应人处于失重状态 【答案】C 【详解】由图2可知，时人静止，此时支持力等于重力，即 A．在过程中，支持力，根据牛顿第二定律，加速度方向向下，人做加速下蹲运动；在点时，，加速度，此时人向下的速度达到最大；点之后，加速度向上，人做减速下蹲运动，直到速度减为零到达最低点。因此点不是最低点，故A错误； B．人从最低点开始向上起跳，在的阶段，加速度向上，人做加速运动。点时最大，根据，此时加速度最大，但速度仍在增加；直到减小至等于时，加速度为零，向上的速度达到最大。因此点速度不是最大，故B错误； C．图像中点位置，支持力，根据牛顿第二定律，加速度方向向上，人处于超重状态，故C正确； D．图像中点位置，支持力，加速度方向向上，人处于超重状态，故D错误。 故选C。 15．（26-27高二上·四川泸州·开学考试）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，将运动员蹦床时的运动看作竖直方向直线运动，忽略空气阻力，用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．在6~6.6 s时间内运动员对床的作用力小于床对运动员的作用力大小 B．0~8.4 s时间内运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2 m C．运动员的最大加速度大小为 D．运动员在5.4 s~6 s内处于超重状态 【答案】B 【详解】A．运动员对床的作用力与床对运动员的作用力是相互作用力，大小始终相等，故A错误； B．在运动员稳定后，运动员离开蹦床后的高度最大，此时在空中运动的时间为 最大高度为，故B正确； C．由图知运动员的重力与初始情况的弹力大小相等，即，解得 弹力最大时，加速度最大，则有 将代入解得，故C错误； D．运动员在内蹦床对运动员的弹力小于重力，加速度向下，处于失重状态，故D错误。 故选B。 ✍拓展综合练 16．（26-27高三·全国·一轮复习）如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的圆环A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，不计轻弹簧和细线的质量，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．剪断细线前，台秤读数为2mg B．剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大 C．剪断细线后，圆环A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 D．剪断细线后，圆环A向上运动至最高点的过程中，始终处于超重状态 【答案】B 【详解】A．剪断细线前，对小箱子与圆环A整体分析，由平衡条件可知台秤读数等于小箱子与圆环A的总重力大小3mg，故A错误； B．剪断细线的瞬间，细线对小箱子向上的拉力消失，弹簧弹力在瞬间不发生变化，导致小箱子对台秤的压力增大，因此台秤的读数将突然变大，故B正确； CD．剪断细绳前，对圆环A进行受力分析可知，在重力、细绳的拉力T和弹簧的弹力F的作用下三力平衡，所以 剪断细线的瞬间，由牛顿第二定律有 解得此时圆环A加速度大小为 且方向竖直向上，由此可知剪断细线后随着弹簧的弹力F变小，圆环A向上运动至最高点的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，其加速度方向先向上后向下，圆环A先超重后失重，小箱子与圆环A整体也是先处于超重状态，后处于失重状态，所以台秤读数突然变大后持续变小，故C错误，D错误。 故选B。 17．（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（     ） A．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射过程B．从t2到t3，实验舱加速度大小减小 C．从t3到t5，实验舱内物体处于失重状态D．t3时刻，实验舱达到最高点 【答案】BD 【详解】A．取竖直向上为正方向，设实验舱质量为，图中空气阻力的竖直分量为；空气阻力始终与速度方向相反，其大小随速率增大而增大，因此时实验舱向上运动，时实验舱向下运动，时实验舱速度为零。 从到，空气阻力方向向下且大小增大，说明实验舱向上运动且速率增大，处于电磁弹射加速过程；从到，空气阻力仍向下，但大小逐渐减小，说明实验舱向上运动且速率减小，处于射出后的减速上升过程，故A错误； B．从到，实验舱射出后受到重力和向下的空气阻力，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 该过程中逐渐减小，因此实验舱加速度大小逐渐减小，故B正确； C．从到，空气阻力方向向上且大小增大，实验舱加速下降，舱内物体处于失重状态；从到，空气阻力方向向上且大小减小，说明实验舱在电磁制动作用下减速下降，加速度方向向上，设舱内物体质量为、受到的支持力为，根据牛顿第二定律有 解得 此时舱内物体处于超重状态，因此从到并非始终处于失重状态，故C错误； D．前空气阻力向下，实验舱向上运动；后空气阻力向上，实验舱向下运动，且时空气阻力为零、速度为零，因此时实验舱到达最高点，故D正确。 故选BD。 18．（25-26高一上·广东广州·阶段检测）（多选）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间的变化图像如图乙所示，忽略空气阻力，则（　　） A．时刻小球速度最大 B．时刻弹簧弹力等于小球重力 C．至时间内，小球速度先增大后减小 D．时刻小球处于完全失重状态 【答案】CD 【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下；当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故时刻小球速度没有达到最大，故A错误； B．当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，之后弹力继续增大，弹力大于重力，小球向下做减速运动，最低点时弹力最大，由图可知时刻弹力最大，小球速度为0，故B错误； C．至这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始时弹力大于重力，小球向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；当弹力小于重力时，小球向上做减速运动，故小球的速度先增大后减小，故C正确； D．时刻，弹簧的弹力为0，说明小球离开弹簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球处于完全失重状态，故D正确。 故选CD。 ✍高考真题练 19．（2027·浙江·模拟预测）国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假设无人机从静止竖直向上起飞，先匀加速直线运动，最后匀减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度—时间图像如下图所示。已知无人机的质量（含装备等）为15kg，下列说法正确的是（　　） A．火灾位置距离地面的距离为 60 m B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大 C．减速阶段，无人机螺旋桨处于超重状态 D．加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为 187.5N 【答案】D 【详解】A．v-t图像的面积表示位移，由图可得无人机上升的总高度即火灾位置距离地面的距离，A错误； B．加速阶段的加速度 减速阶段的加速度大小，B错误； C．减速上升阶段加速度竖直向下，处于失重状态，C错误； D．加速阶段有 解得F＝15×10N＋15×2.5N＝187.5N，D正确。 故选D。 20．（2026·福建漳州·模拟预测）为拍摄漳州古城宣传片，无人机从地面竖直上升，其内的速度—时间图像如图所示。则（     ） A．无人机在上升过程中始终处于超重状态 B．内无人机的平均速度为 C．时无人机离地面最高 D．内的加速度大于内的加速度 【答案】C 【详解】A．内无人机速度方向向上且一直增大，故加速度方向向上，属于超重现象；内无人机向上的速度逐渐减小，故加速度方向向下，属于失重现象。因此上升过程无人机先超重、后失重，故A错误； B．图像与时间轴所围成的面积表示位移，由图可知内，图像的面积 故内无人机的位移大于，因此其平均速度，故B错误； C．图像中速度始终为正，说明无人机一直向上运动，直到时速度减为0，此时无人机离地面最高，故C正确； D．图像的斜率绝对值表示加速度大小，由图可知内，无人机的加速度大小为 内，无人机的加速度大小为 因此，无人机在内的加速度小于内的加速度，故D错误。 故选C。 21．（2026·四川遂宁·一模）如图所示，一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点，另一端拴着一质量为的小球，上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为，挡板与水平地面的夹角为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（     ） A．静止时，轻绳的拉力大小为 B．剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为 C．剪断轻绳的瞬间，小球处于超重状态 D．撤去挡板的瞬间，小球的加速度大小为 【答案】B 【详解】A．小球静止时，轻绳拉力与挡板弹力的方向关于竖直方向对称。设轻绳拉力和挡板弹力大小分别为和，由水平方向平衡可知二者大小相等，由竖直方向平衡得 解得，故A错误； BC．剪断轻绳时，挡板仍在原位置，小球沿挡板向下加速运动，垂直挡板方向有 沿挡板向下方向由牛顿第二定律得 解得小球的加速度大小为 由于加速度方向沿挡板向下，可知小球处于失重状态，故B正确，C错误； D．撤去挡板后，挡板与小球分离，小球仅受重力和轻绳拉力。小球初速度为零，沿轻绳方向的加速度为零，沿垂直轻绳方向由牛顿第二定律得 解得，故D错误。 故选B。 ✍新题追踪练 22．（25-26高一上·陕西渭南·期末）（多选）质量为45kg的某同学站在电梯中的体重计上，用照相机记录了体重计在电梯运行中的示数，如图所示。图中标注的箭头及旁边的数字分别表示电梯运行的方向和到达的楼层。下列说法正确的是（     ） A．该同学处于超重状态 B．该同学处于失重状态 C．电梯正在减速下降 D．电梯正在加速下降 【答案】AC 【详解】AB．由图中体重计在电梯运行中的示数可知该同学受到向上的支持力 该同学实际重力，根据可知该同学处于超重状态，故A正确，B错误； CD．由图可知，电梯下降，由牛顿第二定律可得 此时加速度方向向上，故电梯正在减速下降。故C正确，D错误。 故选AC。 23．（25-26高一上·广东·期末）（多选）商场的自动扶梯会在无人使用的时候待机以节约电能，当人接近时会触发其感应装置并启动。小明刚踏上自动扶梯的水平踏板，扶梯开始斜向上做匀加速直线运动，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．小明共受到了2个力的作用B．小明处于超重状态 C．踏板对小明的静摩擦力水平向左D．踏板对小明的支持力沿扶梯斜向上 【答案】BC 【详解】A．小明受重力、踏板的支持力、水平方向的静摩擦力，共3个力作用，故A错误； B．小明的加速度有竖直向上的分量，满足支持力，因此小明处于超重状态，故B正确。 C．加速度的水平分量向左，说明小明水平方向合力向左，该合力由踏板对小明的静摩擦力提供，因此静摩擦力方向水平向左，故C正确； D．支持力垂直于接触面，踏板是水平的，因此支持力竖直向上，不是沿扶梯斜向上，D错误。 故选BC。 24．（25-26高一上·湖南娄底·期末）（多选）斜坡式传送带在装卸货物时能极大地减少人力、提高装卸效率。如图，在某次卸货过程中，货物M从顶端以速度开始向下运动，若传送带静止不转动，M刚好能匀速下滑。则当传送带分别沿顺、逆时针匀速率转动时，与不转动时相比，下列说法正确的是（） A．若传送带沿顺时针匀速率转动，M离开传送带时的速度相同 B．若传送带沿顺时针匀速率转动，M在传送带上运动的时间较长 C．若传送带沿逆时针匀速率转动，M可能先加速再匀速直线运动 D．若传送带沿逆时针匀速率转动，M可能处于超重状态 【答案】AC 【详解】AB．若传送带静止不转动，M刚好能匀速下滑，有 若传送带沿顺时针匀速率转动，货物受摩擦力沿传送带向上，可知货物做匀速直线运动，与不转动时相比，可得M离开传送带时的速度相同，时间也一样，故A正确，B错误； C．若传送带沿逆时针匀速率转动，若传送带速度大于货物初速度，可知货物受摩擦力沿传送带向下，可知货物先做加速运动，之后和传送带共速做匀速直线运动，故C正确； D．若传送带速度小于或等于货物初速度，货物受摩擦力沿传送带向上，可知货物做匀速直线运动，结合C选项可知无论传送带速度多少，货物不会处于超重状态，故D错误。 故选AC。 25．（25-26高一上·湖南娄底·期末）（多选）如图所示，质量为M的斜面支架放在水平桌面上，质量为m的书放在斜面支架上，二者均静止。书与斜面间的动摩擦因数为，斜面与水平面的夹角用表示，重力加速度记为g，下列说法正确的是（　　） A．书受到摩擦力的大小为 B．当略微减小时，书所受支持力和重力的合力减小 C．当增大到使书在斜面上加速滑动时，书处于超重状态 D．当增大到使书在斜面上加速滑动时，桌面对支架的摩擦力水平向右 【答案】BD 【详解】A．书静止在斜面上，受到的是静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力大小为 是滑动摩擦力/最大静摩擦力的近似大小，不符合静摩擦力的计算，故A错误 B．书静止时受重力、支持力、摩擦力三个力平衡，根据平衡推论，任意两个力的合力与第三个力等大反向，因此重力和支持力的合力大小等于摩擦力大小 当略微减小时，减小，因此该合力减小，故B正确； C．书加速滑动时，加速度沿斜面向下，加速度存在竖直向下的分量，因此书处于失重状态，不是超重，故C错误； D．对斜面支架和书整体分析，书加速下滑时，加速度沿斜面向下，加速度的水平分量向右，因此整体水平方向的合力向右，说明桌面对支架的摩擦力水平向右，故D正确。 故选BD。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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超重与失重 参考答案 公题型培优练 P题型01超重、失重的实质与判断 1 2 3 B B C B /题型02电梯（升降机）中的视重问题 5 6 7 8 B D BD AD /题型03完全失重与自由落体情境 9 10 11 12 B D B ABD /题型04超重失重与图像结合（综合） 13 14 15 ⊙ C B 么拓展综合练 16 17 18 B BD CD 公高考真题练 19 20 21 D C B △新题追踪练 22 23 24 25 AC BC AC BD 111