4.6 超重和失重（分层作业）物理人教版必修第一册

4.6 超重和失重（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、重力的测量 二、超重和失重的概念 三、超重和失重现象分析 四、完全失重 五、超重和失重的图像问题 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、重力的测量 1．（25-26高二上·福建龙岩·月考）如图所示，重为G的人站在升降机里的测力计上。则（　　） A. 升降机静止时，人对测力计的压力大于G B. 升降机匀速上升时，人对测力计的压力大于G C. 升降机匀加速上升时，人对测力计的压力大于G D. 升降机匀减速上升时，人对测力计的压力大于G 【答案】C 【详解】A．升降机静止时，人处于平衡态，人受到的支持力等于G，由牛顿第三定律可知人对测力计的压力等于G，A错误； B．升降机匀速上升时，人处于平衡态，人受到的支持力等于G，由牛顿第三定律可知人对测力计的压力等于G，B错误； C．升降机匀加速上升时，加速度方向向上，合外力方向向上，故人受到的支持力大于G，由牛顿第三定律可知人对测力计的压力大于G，C正确； D．升降机匀减速上升时，加速度方向向下，合外力方向向下，故人受到的支持力小于G，由牛顿第三定律可知人对测力计的压力小于G，D错误。 故选C。 2．实重和视重 （1）实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态　　　　　　　　，在地球上的同一位置是　　　　　　　　的。 （2）视重 ①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的　　　　　　　　称为视重。 ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的　　　　　　　　或台秤所受物体的　　　　　　　　。 【答案】（1）① 无关    ② 不变     （2）① 示数    ② 拉力    ③ 压力      【详解】(1)小问详解： 略 (2)小问详解： 略 3．（24-25高一上·江苏南通·期末）如图所示，一个物体静止地放在水平地面上的台式弹簧秤上，下列说法正确的是（　　） A. 物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力 B. 物体对弹簧秤的压力与物体所受重力是一对平衡力 C. 物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对平衡力 D. 如果在竖直上升的电梯中，台秤读数可能小于物体的重力 【答案】D 【详解】A．物体对弹簧秤的压力是物体形变产生的，重力是地球吸引产生的，压力不是重力，A错误； B．物体对弹簧秤的压力作用在弹簧秤上，物体所受重力作用在物体上，受力物体不同，不是一对平衡力，B错误； C．物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力，是相互作用的一对力，属于作用力和反作用力，C错误； D．在竖直上升电梯中，电梯加速上升时，物体超重，台秤读数大于重力；电梯减速上升时，物体失重，台秤读数小于重力，D正确； 故选D。 二、超重和失重的概念 4．（25-26高二上·江苏涟水县·期中）关于超重，正确的解释是（　　） A. 物体一定向上运动 B. 物体一定向下运动 C. 物体受到的重力变大了 D. 物体受到的重力本身没有变化 【答案】D 【详解】A．超重的本质是物体加速度竖直向上，运动方向不一定向上，也可向下做匀减速运动，故A错误； B．同理，物体向上做匀加速运动时加速度也向上，也处于超重状态，不一定向下运动，故B错误； CD．超重是物体的视重（支持力或拉力）大于重力，物体自身重力满足，只要质量和当地重力加速度不变，重力就不会变化，故C错误，D正确； 故选D。 5．（26-27高三上·重庆西南大学·诊断）某景区观光电梯从静止开始向上运行，先做匀加速直线运动，再匀速上升，最后匀减速到零，将游客送至观景平台。下列说法正确的是（        ） A. 电梯向上加速运动阶段，乘客处于超重状态 B. 电梯匀速向上运动阶段，乘客处于失重状态 C. 电梯向上减速运动阶段，乘客处于超重状态 D. 电梯向上减速运动阶段，乘客重力减小 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律可知，电梯加速度方向向上时，游客受到的支持力满足 可知 游客处于超重状态；电梯加速度方向向下时，游客受到的支持力满足 可知 游客处于失重状态；超重、失重过程中物体的实际重力不变，仅视重（支持力或压力）发生变化。 A．电梯向上加速运动阶段，加速度方向向上，乘客处于超重状态，故A正确； B．电梯匀速向上运动阶段，加速度为0，乘客所受支持力等于重力，既不超重也不失重，故B错误； C．电梯向上减速运动阶段，加速度方向向下，乘客处于失重状态，故C错误； D．超重、失重仅改变视重，乘客的实际重力由质量和重力加速度决定，保持不变，故D错误。 故选A。 6．（25-26高一上·福建漳州·教学质量检测）（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。 7．（25-26高一·福建南平·质量检测）一质量为的人站在电梯中，电梯正在竖直向下做减速运动，加速度大小为，此过程人处于　　　　　　　　状态（选填“超重”或“失重”），人的惯性　　　　　　　　（选填“变大”、“不变”或“变小”），电梯对人的作用力大小为　　　　　　　　N（重力加速度大小取）。 【答案】① 超重    ② 不变    ③ 560 【详解】[1][2]电梯正在竖直向下做减速运动，加速度竖直向上，所以此过程中人处于超重状态，由于人的质量不变，所以惯性不变； [3]根据牛顿第二定律有 代入数据解得电梯对人的作用力大小为。 三、超重和失重现象分析 8．（25-26高一上·云南曲靖·期末）质量为55kg某同学站在电梯里的体重秤上，某时刻体重计的示数如图所示，图中右上角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，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 电梯向下减速，此时的加速度为 B. 电梯向下加速，此时的加速度为 C. 电梯向下加速，此时的加速度为1m/s2 D. 电梯向下减速，此时的加速度为1m/s2 【答案】B 【详解】由图可知，体重计的示数为50kg，小于55kg，说明该同学处于失重状态，则加速度竖直向下，则电梯的运动状态可能向下加速或向上减速，根据牛顿第二定律有 其中，代入数据解得 故选B。 9．（2026·浙江丽水2025学年第一学期普通高中期末教学质量监控物理试题卷·期末）在十五届全运会开幕式上武术演员凌空而起，表演《咏春踏浪》，下列说法正确的是（　　） A. 演员蹬地起跳的过程中先超重后失重 B. 演员在空中表演的过程中先失重后超重 C. 演员在空中表演的过程中先超重后失重 D. 下落过程中演员处于完全失重状态，因此不受力的作用 【答案】A 【详解】A．演员蹬地起跳过程中，一开始地面给人的支持力大于重力，演员向上加速，此时加速度向上，处于超重状态；当脚即将离开地面时，支持力逐渐减小到小于重力，演员向上减速，加速度向下，处于失重状态，所以是先超重后失重，故A正确； BC．演员在空中表演时，只受重力（空气阻力忽略不计），加速度始终竖直向下，全程处于失重状态，故BC错误； D．下落过程中演员的加速度等于重力加速度，其处于完全失重状态，但仍受到重力作用，故D错误。 故选A。 10．（24-25高一上·福建泉州·期末）课后科学实践活动中，小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50.0kg。若电梯竖直向上匀加速运动，加速度大小为，小明处于　　　　　　　状态（填“超重”或“失重”），体重计的示数应为　　　　　　　kg，取重力加速度大小。 【答案】① 超重    ② 55kg 【详解】[1][2]电梯加速度向上，则小明处于超重状态，根据牛顿第二定律 则体重计示数为55kg。 11．（25-26高一上·北京大兴区·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)小问详解： 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)小问详解： 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。 四、完全失重 12．（24-25高一上·北京通州区·期末）一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（       ） A. 下落的加速度变大 B. 处于完全失重状态，不会喷出来 C. 仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D. 仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 【答案】B 【详解】瓶子和水在空中做自由落体运动，都具有同样的加速度g，都处于完全失重状态，此时瓶子和水之间没有作用力，故水不会喷出来。 故选B。 13．（25-26高一上·河南南阳·期末）如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　） A. 羽毛下落过程处于完全失重状态，不受重力 B. 羽毛下落到点的速度大小为 C. 苹果下落的加速度大小为 D. 一段时间后苹果会在羽毛下方 【答案】B 【详解】A．羽毛下落过程处于完全失重状态，但仍然受重力的作用，故A错误； B．羽毛下落做匀加速直线运动，到点的速度大小等于BD段的平均速度，即，故B正确； C．根据逐差法，可得苹果下落的加速度大小为，故C错误； D．真空中羽毛与苹果从同一高度同时自由下落，则任意时刻二者均在同一高度，故D错误。 故选B。 14．（25-26高一·内蒙古阿拉善盟·期中）（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。 五、超重和失重的图像问题 15．（25-26高一上·山东菏泽·月考）如图所示为某架货机起飞后在竖直方向的速度与时间图像，下列说法正确的是（        ） A. 飞机在1200s时位置最高 B. 500s时飞行员对座椅的压力小于飞行员受到的重力 C. 1200s时飞机开始向下飞行 D. 1350s时飞行员处于失重状态 【答案】D 【详解】AC．在内，图线位于时间轴上方，即竖直速度，飞机仍向上运动。因此时飞机既未处于最高位置，也未开始向下飞行，故AC错误。 B．在内，由图像斜率的物理意义得 设座椅对飞行员的支持力为，以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 所以。由牛顿第三定律，飞行员对座椅的压力大小等于，大于飞行员受到的重力，故B错误； D．在内，由图像斜率的物理意义得 仍以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 所以，飞行员处于失重状态，故D正确。 故选D。 16．（25-26高三上·江苏徐州·期中）某同学在体验“极速光轮”游乐项目时，用手机测量竖直方向加速度随时间变化的图像，如图所示，竖直向上为正方向。该同学处于超重状态的时刻为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】A．如图所示，竖直向上为正方向，时，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故A错误； B．，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故B错误； C．，加速度为正，即加速度方向向上，该同学超重，故C正确； D．，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故D错误。 故选C。 17．（24-25高一下·湖南永州·质量检测）（多选）2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。运动过程中不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 6.6s时运动员的运动方向向下 B. 运动员在6～6.6s内处于超重状态 C. 运动员在0～12s内的最大加速度大小为30m/s2 D. 运动员在6.8～8.4s内离开蹦床运动的路程为3.2m 【答案】BC 【详解】A．6.6秒到6.8秒传感器压力小于500N，6.8-8.4做竖直上抛运动，由此可知 6.6秒运动员运动方向向上，故A错误； B．6秒到6.6秒内所受弹力大于500N大于自身重力处于超重状态，故B正确； C．0到12秒内所受弹力最大为2000N，加速度最大 解得 a=30m/s2 故C正确； D．由图可知从6.8秒到8.4秒做竖直上抛运动，即上升、下降的过程一共是1.6s，所以单程的时间为0.8s，根据位移-时间公式 根据对称性可得运动员在6.8～8.4s内离开蹦床运动的路程为6.4m，故D错误。 故选BC。 18．（25-26高一上·浙江嘉兴·期末）小明同学保持竖直手持手机，打开加速度传感器，完成一次“下蹲”动作。传感器以竖直向上为正方向，采集到的加速度（a）-时间（t）图线如图所示。该同学在下蹲过程中处于　　　　　　　　状态（选填字母A.“先超重后失重”或B.“先失重后超重”）；若该同学质量为60kg，则在图像中B点时，地面对他的支持力约为　　　　　　　　N。 【答案】① B    ② 300 【详解】[1]传感器以竖直向上为正方向，由图可得下蹲过程中加速度先向下，后向上，可知该同学在下蹲过程中处于先失重后超重。 故选B。 [2]该同学质量为60kg，则在图像中B点时，加速度向下，大小为，根据牛顿第二定律可得 可得地面对他的支持力约为 【B 能力提升题】 19．（25-26高一·广东深圳龙华区·期末）（多选）某国产人形机器人已能够实现多个连续后空翻。图甲是机器人站在接有传感器的地板上做后空翻的示意图，图乙是某次后空翻过程中地板所受压力随时间变化的图像，重力加速度取。根据图像分析可知（　　） A. 机器人的重力可由a点读出，约为1000N B. c到d的过程中，机器人先处于超重状态再处于失重状态 C. d到e的过程中，机器人不受重力作用 D. f点是机器人在双脚离开地板后可上升的最高点 【答案】AB 【详解】A．机器人的重力可由a点读出，约为1000N，故A正确； B．c到d的过程中，由图可得地板所受压力先大于重力后小于重力，机器人先处于超重状态再处于失重状态，故B正确； C．d到e的过程中，地板所受压力为零，机器人仍受重力，故C错误； D．f点是地板所受压力的最大值点，此时机器人在最低点，故D错误。 故选AB。 20．（25-26高三上·福建厦门·月考）如图所示，竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度约为104m，升降机运行的最大速度为8m/s，加速度大小不超过，假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是　　　　　　s，矿石在开始运动阶段处于　　　　　　　　状态（填超重、失重） 【答案】①     ② 超重 【详解】[1]加速阶段加速度 初速度 末速度 由 得加速时间 加速位移 减速阶段末速度为0，加速度大小 减速时间 减速位移 匀速阶段总位移减去加速和减速位移 匀速时间 总时间 [2]开始阶段状态升降机加速向上，加速度方向向上，矿石所受支持力大于重力，处于超重状态。 21．电梯运行 如图（a），茅老师在电梯里手持一力传感器，将重物挂在力传感器的挂钩上。电梯从底楼由静止起竖直上升，最后停在顶楼。此过程中，重物对传感器拉力大小F随时间t的变化关系如图（b）所示。取。 1. 该重物的质量m=　　　　　　　　kg。 2. 以向上为正方向，电梯在t=3.6s时的加速度a=　　　　　　　　m/s2；上升过程中，重物刚达到最大速度的时刻为　　　　　　　　s。 【答案】1. 0.2     2. ①     ②       【详解】(1)题详解： 由图 (b) 可知，在时间内，拉力保持不变，此时电梯做匀速直线运动，重物受力平衡，有 解得 (2)题详解： [1][2]由图 (b) 可知，在时，拉力。根据牛顿第二定律有 代入数据解得 电梯从静止开始上升，当拉力时做加速运动，当时速度达到最大。由图可知，在时，拉力减小到等于重力，此后电梯做匀速运动，故时重物刚达到最大速度。 22．（25-26高三上·北京顺义区·月考）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图甲所示。电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在时由静止开始上升，图像如图乙所示。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力； （2）类比是一种常用的研究方法。对比加速度和速度的定义，根据图乙所示图像，求电梯在第末的速率v； （3）根据图乙所示图像，分别写出电梯处于超重和失重的时间范围。 【答案】（1），     （2）     （3），      【详解】(1)小问详解： 电梯在上升过程中受到的拉力最大时，电梯的加速度方向向上，运动的加速度最大，由a-t图像可知 对电梯由牛顿第二定律有 解得最大拉力大小为 电梯在上升过程中受到的拉力最小时，电梯的加速度方向向下，运动的加速度最大，由a-t图像可知 对电梯由牛顿第二定律有 解得最小拉力大小为 (2)小问详解： 由题意可得：所求速度变化量等于第1 s内a-t图线与t轴所围图形的面积，可得 由，解得电梯在第末的速率 (3)小问详解： 电梯加速度方向向上时电梯处于超重状态，时间范围为；电梯加速度方向向下时电梯处于失重状态，时间范围为。 23．（25-26高一上·四川西昌·期末）蹦极是一项惊险刺激的极限娱乐项目。如图所示，在体验者竖直下落过程中，不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A. 当弹性绳拉力达到最大值时体验者处于超重状态 B. 当弹性绳拉力与体验者重力大小相等时，体验者处于完全失重状态 C. 弹性绳拉直前，体验者处于完全失重状态，所受重力为0 D. 弹性绳拉直后，体验者受到弹性绳向上的拉力，一定处于超重状态 【答案】A 【详解】ABD．体验者竖直下落过程中，在弹性绳拉直后，当弹性绳拉力小于重力时，体验者向下加速运动；当弹性绳拉力等于重力时，体验者的加速度为0，速度达到最大；之后弹性绳拉力大于重力，体验者向下减速运动，故BD错误，A正确； C．弹性绳拉直前，体验者只受重力作用，加速度为重力加速度，体验者处于完全失重状态，故C错误。 故选A。 【C 拓展培优题】 24．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大双臂所受杠铃作用力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【详解】A．运动员举起杠铃，杠铃稳定时，对杠铃受力分析，杠铃受重力和双臂的支持力，由力的平衡条件可知双臂对杠铃的支持力的合力等于杠铃的重力。由牛顿第三定律可知，双臂所受杠铃作用力大小等于杠铃的重力大小，与双臂的夹角无关，故A错误； B．杠铃的重力为 假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 结合 解得杠铃对手臂的弹作用力，B错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 25．（2015·全国·高考真题）（多选）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（ ） A. t=2s时最大 B. t=2s时最小 C. t=8.5s时最大 D. t=8.5s时最小 【答案】AD 【详解】由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=8．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC错误． 26．（2010·浙江·高考真题）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．下列说法正确的是 A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 【答案】A 【详解】解：以A、B整体为研究对象：在上升和下降过程中仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，方向竖直向下． 再以A为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力，所以A仅受重力作用，即A和B之间没有作用力． 故选A． 【点评】本题是整体法和隔离法的应用，整体跟部分的运动情况相同，可以通过计算整体的加速度来确定部分的加速度，再对部分进行受力分析，得出最终结论． 27．（2026·云南红河州、文山州州统测·三模）某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示，当乘客站上扶梯后，先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动，则乘客（        ） A. 在加速过程中处于超重状态 B. 在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下 C. 在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反 D. 在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力 【答案】A 【详解】A．乘客站上扶梯，电动扶梯缓慢加速阶段，乘客的加速度斜向上，有竖直向上的分加速度和水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律，在竖直方向上，扶梯对乘客的支持力大于其重力，乘客处于超重状态，A正确； B．扶梯匀速向上运动时，乘客受到的合力为0，B错误； C．在水平方向上，乘客受到水平向右的摩擦力，C错误； D．扶梯匀速向上运动时，乘客受到的合力为0，故支持力等于重力，D错误。 故选A。 28．（2026·贵州黔南州2027届8月摸底考试物理试卷）某兴趣小组利用智能手机里的“加速度传感器”软件估测手机下落的高度，实验步骤如下： a．启动“加速度传感器”软件； b．用手托着手机，让手机处于水平状态； c．手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌后自由下落； d．待手机落在软垫上后，点击软件的“停止”按钮。 实验完成后，手机屏幕上显示的图像如图甲所示，选取图中的几段图线，分别标记为“①”“②”“③”“④”。 （1）根据对图甲的分析，可知： i．实验步骤“b”对应图甲中的　　　　　段；（选填“①”“②”“③”或“④”） ii．图甲中用虚线方框圈出的图线对应的运动过程中，手机的加速度方向为　　　　　（选填“向上”或“向下”），该图线出现在实验步骤　　　　　中（选填“a”“b”“c”或“d”）。 （2）将图像放大并点击“选取数据”，显示出②段的相关数据如图乙所示，由图中标识的数据，可粗略估算手机自由下落的高度约为　　　　　m。（结果保留一位有效数字） 【答案】（1）① ①    ② 向上    ③ d     （2）0.2      【详解】(1)小问详解： [1]用手托着手机，让手机处于水平状态，手机处于平衡状态，加速度为零，故选①段； [2]由②段图像表示物体在做自由落体运动，加速度向下，y轴线性加速度为负，可知虚线方框圈出的图线对应的运动过程中，y轴线性加速度为正，加速度向上； [3]整个过程中只有在手机与软垫碰撞的过程中手机受到较大向上的加速度，故填d。 (2)小问详解： 在自由落体运动中，代入图中数据可得。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.6 超重和失重（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、重力的测量 二、超重和失重的概念 三、超重和失重现象分析 四、完全失重 五、超重和失重的图像问题 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、重力的测量 1．（25-26高二上·福建龙岩·月考）如图所示，重为G的人站在升降机里的测力计上。则（　　） A. 升降机静止时，人对测力计的压力大于G B. 升降机匀速上升时，人对测力计的压力大于G C. 升降机匀加速上升时，人对测力计的压力大于G D. 升降机匀减速上升时，人对测力计的压力大于G 2．实重和视重 （1）实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态　　　　　　　　，在地球上的同一位置是　　　　　　　　的。 （2）视重 ①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的　　　　　　　　称为视重。 ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的　　　　　　　　或台秤所受物体的　　　　　　　　。 3．（24-25高一上·江苏南通·期末）如图所示，一个物体静止地放在水平地面上的台式弹簧秤上，下列说法正确的是（　　） A. 物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力 B. 物体对弹簧秤的压力与物体所受重力是一对平衡力 C. 物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对平衡力 D. 如果在竖直上升的电梯中，台秤读数可能小于物体的重力 二、超重和失重的概念 4．（25-26高二上·江苏涟水县·期中）关于超重，正确的解释是（　　） A. 物体一定向上运动 B. 物体一定向下运动 C. 物体受到的重力变大了 D. 物体受到的重力本身没有变化 5．（26-27高三上·重庆西南大学·诊断）某景区观光电梯从静止开始向上运行，先做匀加速直线运动，再匀速上升，最后匀减速到零，将游客送至观景平台。下列说法正确的是（        ） A. 电梯向上加速运动阶段，乘客处于超重状态 B. 电梯匀速向上运动阶段，乘客处于失重状态 C. 电梯向上减速运动阶段，乘客处于超重状态 D. 电梯向上减速运动阶段，乘客重力减小 6．（25-26高一上·福建漳州·教学质量检测）（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 7．（25-26高一·福建南平·质量检测）一质量为的人站在电梯中，电梯正在竖直向下做减速运动，加速度大小为，此过程人处于　　　　　　　　状态（选填“超重”或“失重”），人的惯性　　　　　　　　（选填“变大”、“不变”或“变小”），电梯对人的作用力大小为　　　　　　　　N（重力加速度大小取）。 三、超重和失重现象分析 8．（25-26高一上·云南曲靖·期末）质量为55kg某同学站在电梯里的体重秤上，某时刻体重计的示数如图所示，图中右上角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，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 电梯向下减速，此时的加速度为 B. 电梯向下加速，此时的加速度为 C. 电梯向下加速，此时的加速度为1m/s2 D. 电梯向下减速，此时的加速度为1m/s2 9．（2026·浙江丽水2025学年第一学期普通高中期末教学质量监控物理试题卷·期末）在十五届全运会开幕式上武术演员凌空而起，表演《咏春踏浪》，下列说法正确的是（　　） A. 演员蹬地起跳的过程中先超重后失重 B. 演员在空中表演的过程中先失重后超重 C. 演员在空中表演的过程中先超重后失重 D. 下落过程中演员处于完全失重状态，因此不受力的作用 10．（24-25高一上·福建泉州·期末）课后科学实践活动中，小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50.0kg。若电梯竖直向上匀加速运动，加速度大小为，小明处于　　　　　　　状态（填“超重”或“失重”），体重计的示数应为　　　　　　　kg，取重力加速度大小。 11．（25-26高一上·北京大兴区·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。 四、完全失重 12．（24-25高一上·北京通州区·期末）一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（       ） A. 下落的加速度变大 B. 处于完全失重状态，不会喷出来 C. 仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D. 仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 13．（25-26高一上·河南南阳·期末）如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　） A. 羽毛下落过程处于完全失重状态，不受重力 B. 羽毛下落到点的速度大小为 C. 苹果下落的加速度大小为 D. 一段时间后苹果会在羽毛下方 14．（25-26高一·内蒙古阿拉善盟·期中）（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 五、超重和失重的图像问题 15．（25-26高一上·山东菏泽·月考）如图所示为某架货机起飞后在竖直方向的速度与时间图像，下列说法正确的是（        ） A. 飞机在1200s时位置最高 B. 500s时飞行员对座椅的压力小于飞行员受到的重力 C. 1200s时飞机开始向下飞行 D. 1350s时飞行员处于失重状态 16．（25-26高三上·江苏徐州·期中）某同学在体验“极速光轮”游乐项目时，用手机测量竖直方向加速度随时间变化的图像，如图所示，竖直向上为正方向。该同学处于超重状态的时刻为（　　） A.  B.  C.  D.  17．（24-25高一下·湖南永州·质量检测）（多选）2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。运动过程中不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 6.6s时运动员的运动方向向下 B. 运动员在6～6.6s内处于超重状态 C. 运动员在0～12s内的最大加速度大小为30m/s2 D. 运动员在6.8～8.4s内离开蹦床运动的路程为3.2m 18．（25-26高一上·浙江嘉兴·期末）小明同学保持竖直手持手机，打开加速度传感器，完成一次“下蹲”动作。传感器以竖直向上为正方向，采集到的加速度（a）-时间（t）图线如图所示。该同学在下蹲过程中处于　　　　　　　　状态（选填字母A.“先超重后失重”或B.“先失重后超重”）；若该同学质量为60kg，则在图像中B点时，地面对他的支持力约为　　　　　　　　N。 【B 能力提升题】 19．（25-26高一·广东深圳龙华区·期末）（多选）某国产人形机器人已能够实现多个连续后空翻。图甲是机器人站在接有传感器的地板上做后空翻的示意图，图乙是某次后空翻过程中地板所受压力随时间变化的图像，重力加速度取。根据图像分析可知（　　） A. 机器人的重力可由a点读出，约为1000N B. c到d的过程中，机器人先处于超重状态再处于失重状态 C. d到e的过程中，机器人不受重力作用 D. f点是机器人在双脚离开地板后可上升的最高点 20．（25-26高三上·福建厦门·月考）如图所示，竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度约为104m，升降机运行的最大速度为8m/s，加速度大小不超过，假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是　　　　　　s，矿石在开始运动阶段处于　　　　　　　　状态（填超重、失重） 21．电梯运行 如图（a），茅老师在电梯里手持一力传感器，将重物挂在力传感器的挂钩上。电梯从底楼由静止起竖直上升，最后停在顶楼。此过程中，重物对传感器拉力大小F随时间t的变化关系如图（b）所示。取。 1. 该重物的质量m=　　　　　　　　kg。 2. 以向上为正方向，电梯在t=3.6s时的加速度a=　　　　　　　　m/s2；上升过程中，重物刚达到最大速度的时刻为　　　　　　　　s。 22．（25-26高三上·北京顺义区·月考）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图甲所示。电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在时由静止开始上升，图像如图乙所示。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力； （2）类比是一种常用的研究方法。对比加速度和速度的定义，根据图乙所示图像，求电梯在第末的速率v； （3）根据图乙所示图像，分别写出电梯处于超重和失重的时间范围。 23．（25-26高一上·四川西昌·期末）蹦极是一项惊险刺激的极限娱乐项目。如图所示，在体验者竖直下落过程中，不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A. 当弹性绳拉力达到最大值时体验者处于超重状态 B. 当弹性绳拉力与体验者重力大小相等时，体验者处于完全失重状态 C. 弹性绳拉直前，体验者处于完全失重状态，所受重力为0 D. 弹性绳拉直后，体验者受到弹性绳向上的拉力，一定处于超重状态 【C 拓展培优题】 24．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大双臂所受杠铃作用力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 25．（2015·全国·高考真题）（多选）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（ ） A. t=2s时最大 B. t=2s时最小 C. t=8.5s时最大 D. t=8.5s时最小 26．（2010·浙江·高考真题）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．下列说法正确的是 A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 27．（2026·云南红河州、文山州州统测·三模）某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示，当乘客站上扶梯后，先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动，则乘客（        ） A. 在加速过程中处于超重状态 B. 在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下 C. 在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反 D. 在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力 28．（2026·贵州黔南州2027届8月摸底考试物理试卷）某兴趣小组利用智能手机里的“加速度传感器”软件估测手机下落的高度，实验步骤如下： a．启动“加速度传感器”软件； b．用手托着手机，让手机处于水平状态； c．手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌后自由下落； d．待手机落在软垫上后，点击软件的“停止”按钮。 实验完成后，手机屏幕上显示的图像如图甲所示，选取图中的几段图线，分别标记为“①”“②”“③”“④”。 （1）根据对图甲的分析，可知： i．实验步骤“b”对应图甲中的　　　　　段；（选填“①”“②”“③”或“④”） ii．图甲中用虚线方框圈出的图线对应的运动过程中，手机的加速度方向为　　　　　（选填“向上”或“向下”），该图线出现在实验步骤　　　　　中（选填“a”“b”“c”或“d”）。 （2）将图像放大并点击“选取数据”，显示出②段的相关数据如图乙所示，由图中标识的数据，可粗略估算手机自由下落的高度约为　　　　　m。（结果保留一位有效数字） / 学科网（北京）股份有限公司 $