超重与失重 -2025高一物理暑假专项提升（人教版）

寒假作业08超重与失重

嫌内容早知道

«•第一层巩固提升练（5大题型）

题型1超重和失重的概念

题型2电梯中的超重和失重现象分析

题型3根据超重或失重判断物体的运动状态

题型4完全失重

题型5利用F-t图象计算升降机的位移

断第二层能力提升练

第三层拓展突破练

--------CH1HB-©-©--------

题型一超重和失重的概念

।★积累与运用

11.超重

।物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象.物体具有向上的加速度.

|2.失重

|物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象.物体具有向下的加速度.

1.如图所示是航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀

速下降，距地面一定高度时，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱开始减速下降，落地速度恰好为零，返回

舱安全着陆，则（）

缓冲火箭

A,返回舱打开降落伞前处于超重状态B.返回舱匀速运动过程中处于失重状态

C.火箭开始喷气返回舱获得向上的加速度D.火箭开始喷气瞬间返回舱所受重力发生变化

【答案】C

【详解】A.返回舱打开降落伞前加速下降,加速度向下，处于失重状态，故A错误;

1

B.返回舱匀速运动过程中处于平衡状态，故B错误；

C.返回舱在喷气过程中，减速下降，加速度竖直向上，故C正确；

D.根据G=mg可知火箭开始喷气瞬间返回舱所受重力不变，故D错误。

故选C。

2.如图所示，起重机将货物沿竖直方向以速度V/匀速吊起，同时又沿横梁以速度V2水平向右匀速移动，关

于货物的运动，下列说法正确的是（）

A.货物此时处于超重状态B.货物相对于地面的运动速度大小为V/+V2

C.货物此时所受合外力不为0D.货物相对地面做直线运动

【答案】D

【详解】货物相对于地面的速度大小为

速度方向斜向上，货物做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力等于零，ABC错误，D正确。

故选D。

3.小华站在体重秤上，静止时体重秤显示的示数为50kg,此时小华突然下蹲，观察发现，在下蹲的初始阶

段体重秤的示数减小了，此时的小华（）

A.受到的重力变小了B.其质量减小了

C.处于超重状态D.处于失重状态

【答案】D

【详解】下蹲的初始阶段体重秤的示数减小了，此时小华向下加速，处于失重状态，但是他的重力和质

量都是不变的。

故选D。

4.如图为一张从台州到重庆的单程机票。下列说法正确的是（）

台州一重庆

5月1日周三2h50m

09：10—12：00路桥-江北T3

空客310-200

座位数暂无飞行距离1441公里

A.机票中的“09：10”指的是时间B.机票中的1441公里指的是路程

C.飞机离地起飞初始阶段，处于失重状态D.飞机在空中平稳飞行过程中不受重力作用

【答案】B

2

【详解】A.机票中的“09：10”指的是时刻，故A错误；

B.机票中的1441公里指的是路程，故B正确；

C.飞机离地起飞初始阶段，加速度方向向上，处于超重状态，故C错误；

D.飞机在空中平稳飞行过程中，受到重力作用，故D错误。

故选B。

（多选）5.2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场

成功发射，之后准确进入奔月轨道，再经过近月制动、环月飞行、月球着陆等过程，开启世界首次月球

背面采样返回之旅。探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有（）

A.探测器处于超重状态

B.探测器处于失重状态

C.火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力

D.火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等

【答案】AD

【详解】AB.探测器减速着陆的过程中，加速度向上，探测器处于超重状态，故A正确，B错误；

CD.由牛顿第三定律，火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等，故C错误，D正确；

故选AD。

题型二电梯中的超重和失重现象分析

|★积累与运用

|若规定竖直向上为正方向，则a>0时，有向上的加速度，超重，人对地板的压力大于重力，且a越大压力越

|大;a<0时，有向下的加速度，失重，人对地板的压力小于重力，且a越小，压力越小

6.某人乘电梯从1楼到10楼，电梯从静止开始先匀加速运动，后匀速运动，最后匀减速运动至停止。此

过程中，下列说法正确的是（）

A.电梯匀加速运动时，电梯对人的作用力大于人对电梯的作用力

B.电梯匀加速运动时，电梯对人的作用力不断增大

C.电梯匀减速运动时，电梯中人对电梯的压力小于人的重力

D.电梯匀加速运动过程和匀减速运动过程平均速度可能不同

【答案】C

【详解】A.电梯匀加速运动时，电梯对人的作用力大小与人对电梯的作用力是相互作用力，总是等大

反向的，A项错误；

B.电梯匀加速运动时，根据牛顿第二定律可知

F-mg=ma

电梯对人的作用力

F=ma+mg

3

不变，B项错误；

C.电梯匀减速运动时，加速度向下，电梯中人处于失重状态，电梯对人的支持力小于人的重力，有牛

顿第三定律，电梯中人对电梯的压力小于人的重力，C项正确；

D.电梯匀加速运动过程和匀减速运动过程平均速度一定相同，且都等于最大速度的一半，D项错误。

故选C。

7.如图，电梯与水平地面成e角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度。向上启动过程中，

水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为N和/。若电梯启动加速度改为2a（人与电梯仍相对静止），则

下面结论正确的是（）

A.水平梯板对人的摩擦力变为"B.水平梯板对人的支持力变为2N

C.电梯加速启动过程中，人处于失重状态D.水平梯板对人的摩擦力方向向左

【答案】A

【详解】D.对人做受力分析，由于人由沿斜面向上的加速度，故摩擦力方向水平向右，如图所示

故D错误；

AB.电梯以恒定加速度。向上启动过程中，由牛顿第二定律得

f=macos0

N-mg=masin6

故当加速度变为。'=2a时

f=2macos9=1f

N'=mg+Imasin3<2N

故A正确，B错误；

C.由于人受到的支持力大于重力，竖直方向加速度向上，故人处于超重状态，故C错误。

故选Ao

8.重600N的人站在升降机内的台秤上，台秤示数为480N,则升降机可能正在（）

A.匀速下降B.加速下降

C.加速上升D.减速下降

【答案】B

【详解】由题意可知，台秤示数小于人的重力，则人处于失重状态，加速度向下，则升降机可能加速下

降或者减速上升。

故选Bo

4

（多选）9.物理探究小组同学用手机中安装的加速度传感器测量一架电梯运行过程中的加速度，他们

利用电脑分析软件得到了一段时间内加速度与时间的关系图像如图所示（图中两曲线关于/轴对称）。规

定竖直向上的方向为正方向，已知从:0时刻开始的一段时间内电梯处于静止状态，重力加速度g取

10m/s2o下列说法正确的是

1.0-

-i.ol-

A.f=5s时电梯处于超重状态，I=8s时电梯处于失重状态

B.在16s〜21s时间内，电梯一直处于失重状态

C.在10s〜15s时间内，电梯保持静止状态

D.在/=18s时，电梯的速度方向向上

【答案】BD

【详解】由图像可知，电梯由静止开始4-9s内向上加速运动，处于超重状态；9-16s时间内向上匀速运

动。16s-21s时间内加速度方向向下，电梯向上做减速运动，处于失重状态。故AC错误，BD正确。

故选BDo

（多选）10.如图，某同学站在电梯内的台秤上，当电梯静止时台秤示数为60kg,当电梯从静止开始运

动的一段时间内，台秤的示数变为48kg,重力加速度大小为lOm/s?,则这段时间内（）

A.电梯正在向上运动B.该同学处于失重状态

C.该同学对台秤的压力大小为120ND.电梯运动的加速度大小为2tn/s2

【答案】BD

【详解】AB.台秤示数变小，说明该同学处于失重状态，有向下的加速度，说明电梯从静止开始向下加

速运动，A项错误，B项正确；

C.设电梯对该同学的支持力为凡根据题意可知

F=480N

5

根据牛顿第三定律，该同学对台秤的压力大小为480N,C项错误;

D.根据牛顿第二定律

mg—F=ma

解得

a=2m/s2

D项正确。

故选BDo

题型三根据超重或失重判断物体的运动状态

★积累与运用

根据运动情况，求解物体对支持物的压力或物体对悬挂物的拉力；或者根据物体对支持物的压力或

物体对悬挂物的拉力，判断运动情况.

解决问题的关键是：（1）判断超重或失重，根据加速度的方向列式，超重F-mg=ma;失重mg

-F=ma;（2）求出作用力F.

11.人站在力传感器上完成下蹲、起立动作。计算机采集到力传感器的示数尸随时间f变化的图像如图所示。

下列说法正确的是（）

A.。到c过程中人处于超重状态

B.c到e过程中人处于超重状态

C.°到e为“下蹲一起立”过程

D.。到e为“起立一下蹲”过程

【答案】A

【详解】A.。到c过程中压力大于重力，则人处于超重状态，选项A正确；

B.c到e过程中压力小于重力，人处于失重状态，选项B错误；

CD.。到e先超重后失重，加速度先向上后向下，则为“起立”过程，选项CD错误。

故选Ao

12.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空尸点自由下落，图中。点是弹性绳的原长

度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置。人在从尸点下落到最低点c点的

过程中（）

6

p

/、a

ib

i-C.----------

A.人在。点时速度最大B.人在段做加速度增大的加速运动

C.在6c段人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，处于平衡状态

【答案】C

【详解】A.人在。点时弹簧弹力为零，人受向下的重力作用，加速度为向下的g,此时速度不是最大,

选项A错误；

B.人在油段弹力逐渐增加，根据

mg-F=ma

可知，加速度减小，则人做加速度减小的加速运动，选项B错误；

C.在6c段向上的弹力大于向下的重力，此时加速度向上，人处于超重状态，选项C正确；

D.在c点，人的速度为零，但是有向上的加速度，则人处于超重状态，选项D错误。

故选Co

13.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的几个位置，

其中。N为无人时踏板静止点，8为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动

的最低点，已知板形变越大时板对人的弹力也越大，则下列说法正确的是（）

A.人和踏板由C到8的过程中，人向上做加速度增大的加速运动

B.人和踏板由。到8的过程中，人处于失重状态

C.人和踏板由2到/的过程中，人处于失重状态

D.人和踏板由3到1的过程中，人处于超重状态

【答案】C

【详解】根据题意可知，“为无人时踏板静止点，此时弹力为0,2为人站在踏板上静止时的平衡点，

此时弹力的大小等于人重力的大小

AB.人和踏板由C到8的过程中，弹力大于人的重力，且逐渐减小，则人向上做加速度减小的加速运

动，具有向上的加速度，人处于超重状态，故AB错误；

CD.人和踏板由8到N的过程中，弹力小于人的重力，且逐渐减小，则人向上做加速度增大的减速运

动，具有向下的加速度，人处于失重状态，故C正确，D错误。

7

故选c。

14.如图是某同学站在压力传感器上做下蹲一起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图像，纵坐标

为压力，横坐标为时间。下列说法正确的是（）

A.从6到c的过程中，人的加速度方向向下

B.下蹲过程中人始终处于失重状态下

C.下蹲一起立过程中人最大加速度约为6m/『

D.6s内该同学做了2次下蹲一起立的动作

【答案】C

【详解】A.由图像可知，从6到c的过程中，压力大于人的重力，人处于超重状态，人的加速度方向

向上，故A错误；

BD.下蹲过程中人先向下加速，后向下减速，加速度方向先向下后向上，人先处于失重状态后处于超

重状态；起立过程中人先向上加速，后向上减速，加速度方向先向上后向下，人先处于超重状态后处

于失重状态；则6s内该同学做了1次下蹲一起立的动作，故BD错误；

C.由图像可知，下蹲一起立过程中人最大加速度约为

加g-qin500-200/2A/2

a=—---=-----m/s=6m/s

mm50

故c正确。

故选c。

（多选）15.某兴趣小组利用台秤的可视性设计出图1所示的装置模拟蹦极过程中的超失重现象，装

置静止时台秤的示数如图2所示，图3、图4是装置在运动过程中不同时刻台秤的示数，则该装置在

（）

图1图2图3图4

A.图3所示时刻可能加速下降B.图4所示时刻可能减速上升

C.图3所示时刻处于超重状态D.图4所示时刻处于超重状态

【答案】AD

【详解】AC.图3所示时刻台秤的示数小于静止时台秤的示数，则此时处于失重状态，加速度方向向

8

下，可能向下加速，也可能向上减速，故A正确，C错误；

BD.图4所示时刻台秤的示数大于静止时台秤的示数，则此时处于超重状态，加速度方向向上，可能

向上加速，也可能向下减速，故B错误，D正确。

故选ADo

（多选）16.很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打

开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动。规定竖直向上为正方向，得到竖直方向上加速度随

时间变化的图像（如图）。则下列关于手机的运动和受力情况的判断正确的是（）

A.在4时刻速度达到最大

B.在马时刻开始减速上升

C.在4到右时间内受到的支持力逐渐减小

D.在42到时间内受到的支持力逐渐增大

【答案】BC

【详解】A.由图象可知，。时刻之前向上做加速度增大的加速运动，t「tz做加速度减小的加速运动,

72时刻速度最大。故A错误；

B.由图可知，时刻后加速度方向向下，为失重状态，速度方向向上，所以向上做减速运动。故B正

确；

C.对物体进行受力分析可知，M-t?时间内，物体受力为

-mg=ma

该段时间内，a逐渐减小，因此支持力”逐渐减小。故C正确；

D.弓-与时间内，物体受力为

mg-FN-ma'

该段时间内，M逐渐增大，因此支持力综逐渐减小。故D错误。

故选BC-

题型四完全失重

9

i★积累与运用

I物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的状态，即视重为零，处于完全失重状态下物体的加速

1度2=8,方向竖直向下.

17.沿圆形轨道绕地球运行的飞船处于完全失重状态，下列实验可以在飞船内完成的是（）

A.用水银气压计测飞船内的气压

B.用天平测物体的质量

C.用弹簧测力计测拉力

D.用密度计测液体的密度

【答案】C

【详解】A.用水银气压计测飞船内的气压是根据水银所受重力与气体压力平衡而测气压的，完全失重

状态下，没有力与气体压力平衡，A错误；

B.天平是等臂杠杆，完全失重状态下，物体对天平的压力为零，无法测出物体的质量，B错误；

C.用力拉弹簧使弹簧伸长，不受重力影响，可用弹簧测力计测拉力，C正确；

D.用密度计测液体的密度是根据密度计受到的重力与浮力平衡而测密度，没有力与浮力平衡，D错误。

故选C。

18.如图所示，两物块之间连接一个处于压缩状态的轻弹簧，静止于水平粗糙木板上。现将整体自由下落,

可观察到的现象是两物块（）

A.仍相对木板静止

B.相对木板运动且彼此靠近

C.相对木板运动且彼此远离

D.是否相对木板运动由物块的质量大小关系决定

【答案】C

【详解】将整体自由下落，则两物块与木板都处于完全失重状态，物块对木板的压力变为零，摩擦力

为零，轻弹簧处于压缩状态，此时两物块在弹力作用下相对木板运动且彼此远离。

故选C。

19.如图所示，跳高运动员起跳后向上运动，越过横杆后开始向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中

运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.一直处于超重状态

10

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

【答案】B

【详解】运动员离开地面后做斜上抛运动，越过横杆前、后在空中运动的过程中，加速度为重力加速

度，方向竖直向下，所以运动员始终处于完全失重状态。

故选Bo

题型五利用F-t图象计算升降机的位移

★积累与运用

有关超重、失重图像问题的分析方法：（1）通过读取图像信息，获取不同阶段的受力情况，特别是和重力大

小相比较.（2）分别构建匀变速直线运动或匀速直线运动模型,利用牛顿第二定律求解不同阶段的加速度

20.小红和小明用体重计研究人在观光升降电梯中的超重和失重现象。在升降电梯内的地板上放一体重计,

电梯静止时小红站在体重计上。在升降电梯运动过程中，小明观察到体重计的示数尸随时间/变化的图

像如图所示。已知升降电梯从"0时经历了三个阶段：由静止开始匀加速运动、匀速运动和匀减速运

动，在f=13s时停止，g=10m/s2o下列说法正确的是（）

“F/N

550——;

500—\--------------;

F---：-----------「

U,

021213t/s

A.小红在0〜2s内重力增加了，小红处于超重状态

B.升降电梯在小明观察的这段时间内向下运动

C.小红在2~12s内匀速运动的速度为2m/s

D.小红在0〜13s内位移为22m

【答案】C

【详解】A.由尸一图像可知，小红在0〜2s内处于超重状态，但小红的重力保持不变，故A错误；

B.由题意可知在0〜2s内由静止开始匀加速运动，小红在这段时间内处于超重状态，加速度方向向上,

可知升降电梯在小明观察的这段时间内向上运动，故B错误；

C.小红在0〜2s内的加速度大小为

F-mg_550—500

m/s2=lm/s2

m50

可知小红在2s时的速度为

v=ati=lx2m/s=2m/s

11

则小红在2〜12s内匀速运动的速度为2m/s,故C正确；

D.小红在0〜2s内的位移为

v2

%,=—t,=—x2m=2m

1212

小红在2~12s内的位移为

x2=vt2=2xl0m=20m

小红在/=13s时停止，则12〜13s的位移为

v2

X,=—t,=—xl1m=1Im

3232

小红在0〜13s内位移为

x=玉+尤2+项=23m

故D错误。

故选C。

21.如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回

到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，

则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（）

【答案】C

【详解】下蹲过程，钩码先向下加速再向下减速，则加速度方向先向下后向上，则钩码先处于失重状

态，再处于超重状态，传感器受到的拉力先小于钩码的重力再大于钩码的重力。

起立过程，钩码先向上加速再向上减速，则加速度方向先向上后向下，则钩码先处于超重状态，再处

于失重状态，传感器受到的拉力先大于钩码的重力再小于钩码的重力。

12

故选c。

（多选）22.纵跳是体育运动的基本动作之一，可以分为原地纵跳和助跑纵跳。如图甲所示，人光脚

在原地纵跳时，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如

图乙所示，下列说法正确的是（）

A.地面对人的支持力是由于地面发生微小形变引起的

B.人能够原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力

C.在C点人达到最大速度

D.曲线上的/点表示人下蹲至最低点

【答案】AC

【详解】A.地面对人的支持力是由于地面发生微小形变引起的，A正确；

B.根据牛顿第三定律知，地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小，B错误;

C.人处于C点时，加速起立结束，加速度为零，速度最大，C正确；

D.人处于4点时，仍处于加速下蹲阶段，没有下蹲到最低点，D错误。

故选AC-

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.关于物理概念的理解，下列说法中正确的是（）

A.体操运动员在单杠比赛中可以看成质点

B.静摩擦力的方向可能与运动方向相同

C.由加速度的定义式。=当可知，加速度。与速度变化量。成正比

D.物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态

【答案】B

【详解】A.单杠比赛中的运动员，姿态、肢体动作是需要研究的，不能把他看成质点，A错误；

B.静摩擦力的方向可能与运动方向相同，例如，物体随着倾斜的传送带一起向上运动，静摩擦力的方

向与运动方向相同，B正确；

C.a=当是加速度的定义式，a与Av无关，C错误；

At

D.物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，D错误。

13

故选B。

2.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玄，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

mg-F^-ma

厂524

FN=—^rng=-mg

655

计算可得

1

«=-g

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。

3.某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如

图，。点和/点对应的力值之比约4：3o下列说法中正确的是（）

A.。点对应人正在站起，处于超重

B.。点和/点对应的人加速度之比约4：3

C.3点对应人正在站起，处于失重

D.图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作

【答案】C

【详解】A.下蹲过程应先向下加速后向下减速，则先失重后超重，对应压力先减小后增大，。点对应

14

人正在下蹲，处于超重，故A错误；

B.根据牛顿第二定律，设人的质量为机，。点对应人的加速度大小为

=F°mgA点对应的人加速度大小为

可知无法计算D点和A点对应的人加速度之比，故B错误；

C.站起过程应先向上加速后向上减速，则先超重再失重，对应压力先增大后减小，8点对应人正在站

起，处于失重，故C正确；

D.站起过程应先向上加速后向上减速，则先超重再失重；下蹲过程应先向下加速后向下减速，则先失

重后超重，可知图示的时间内该同学完成一次下蹲、起立的动作，故D错误。

故选Co

4.某探究小组通过这样的一个实验来研究物体的超重和失重状态：把一个压力传感器固定在水平地面上，

把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。;=0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到最低点，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。测出这一过程压力传感器的压力大小尸随时间，变化的图像如图乙所示。则下列说法

正确的是（）

O

压力传感器

H’2/3

A.时间内，小球始终处于超重状态

B.〃〜〃时间内，小球始终处于失重状态

C./"打时间内，小球先处于超重状态、再处于失重状态

D.〃〜打时间内，小球先处于失重状态、再处于超重状态

【答案】C

【详解】AB.由乙图可知，。〜办时间内，压力传感器的压力大小厂一直增大，对应小球从接触弹簧到

压缩弹簧到最低点过程，此过程小球先加速下降（重力大于弹簧弹力）再减速下降（重力小于弹簧弹

力），所以小球先处于失重状态、再处于超重状态。故AB错误；

CD.同理时间内，压力传感器的压力大小厂一直减小，对应小球从压缩弹簧最低点运动到离开

弹簧，此过程小球先加速上升（重力小于弹簧弹力）再减速上升（重力大于弹簧弹力）所以小球先处

于超重状态、再处于失重状态。故C正确；D错误。

故选C。

5.有关超重和失重，以下说法中正确的是（）

A.物体处于超重状态时，所受重力增大，物体处于失重状态时，所受重力减小

B.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

15

C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程

D.在不计空气阻力情况下，竖直向上抛出的物体，处于完全失重状态

【答案】D

【详解】A.无论物体处于超重还是始终，物体本身所受重力不会发生变化，失重是由于物体所受支持

力小于重力，物体加速向下，超重是由于物体所受支持力大于重力，物体加速度向上，故A错误；

B.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于平衡状态，故B错误；

C.只要物体有向下的加速度，则物体必然处于失重状态，因此在沿竖直方向运动的升降机中出现失重

现象时，升降机可能加速下降，也可能减速上升，故C错误；

D.加速度为重力加速度时，物体处于完全失重状态，而在不计空气阻力情况下，竖直向上抛出的物体

加速度为重力加速，因此其处于完全失重状态，故D正确。

故选D。

6.取一个旧饮料瓶，在其底部开一个小孔，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。关于瓶子在空中运动的过程：下列说法正确的是（）

A.水处于完全失重状态，不会喷出来

B.瓶子下落的加速度和速度都变大

C.水对瓶底的压力变大

D.水仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些

【答案】A

【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Ao

（多选）7.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，设投放箱子的初速度为零,

箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比。则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）

v

16

A.箱子刚从直升机上投下时，箱内物体受到的支持力最小

B.箱子接近地面时，箱内物体可能处于超重状态

C.箱子先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的加速运动

D.若下落距离足够长，箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小

【答案】AD

【详解】A.箱子刚从直升机上投下时，速度为零，箱子所受空气阻力为零，因此箱子只受重力，加速

度为重力加速度，而箱内物体与箱子的加速度相同，也为重力加速度，设此时箱内物体受到的支持力

为N,则对箱内物体，由牛顿第二定律有

mg-N=ma

a=g

则可知

N=0

由此可知箱子刚从直升机上投下时，箱内物体受到的支持力最小，故A正确；

BC.根据题意，设箱子在下降的过程中所受空气阻力为

f=H

由牛顿第二定律有

Mg-kv2=Ma

速度增大，阻力增大，加速度减小，箱子做加速度减小的加速运动，因此若在箱子落地前加速度减为

零，箱子速度达到最大值后箱子将做匀速直线运动，加速度方向始终不会竖直向上，故箱子不可能处

于超重状态，箱内物体也不可能处于超重状态，BC错误；

D.若下落距离足够长，则箱子最终将做匀速直线运动，箱内物体也将做匀速直线运动，受力将达到平

衡状态，即箱内物体做匀速直线运动时有

mg-N'

因此，若下落距离足够长，箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小，故D正确。

故选ADo

（多选）8.利用智能手机的加速度传感器可测量手机运动的加速度。将手机与弹簧一端相连，弹簧的

另一端固定在天花板上。用手握着智能手机，打开加速度传感器，f=0时刻从静止释放手机，得到竖

直方向加速度随时间变化的图像如图所示，已知手机设定竖直向上为正方向。下列说法正确的是（）

A.初始时弹簧处于伸长状态B.0.5~2s内手机处于失重状态

C.0.5:1s内弹簧的弹力增大D.0~ls内手机向上运动

【答案】AD

17

【详解】A.由图可知，初始时手机加速度竖直向上，根据牛顿第二定律

F—mg=ma

可知弹簧处于伸长状态。故A正确；

B.由图可知，0.5~1.5s内手机加速度竖直向下，处于失重状态，1.5~2s内手机加速度竖直向上，处

于超重状态。故B错误；

C.0.5:1s内，有

mg—F=ma

由图可知，加速度逐渐增大，弹力减小。故c错误；

D.根据图像中图线与横轴所围面积表示速度变化，可知0:0.5s内手机加速向上运动，速度值逐渐

增大，0.5:1s内手机向上减速运动，在t=ls时刻，速度恰好减为零。故D正确。

故选ADo

（多选）9.某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间

变化的图像如图所示。由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站

A.“下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态

B.“站起”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态

C.“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力

D.这段时间内，该运动员加速度的最大值为6m/s?

【答案】AD

【详解】A.“下蹲”过程中，该运动员先向下加速后向下减速，同时力传感器上的示数先小于重力，后

大于重力，则该运动员先处于失重状态后处于超重状态，故A正确；

B.“站起”过程中，该运动员先向上加速后向上减速，同时力传感器上的示数先大于重力，后小于重力，

则该运动员先处于超重状态后处于失重状态，故B错误；

C.“下蹲”时，该运动员对力传感器的压力和力传感器对他的支持力是一对相互作用力，一定大小相等,

方向相反，故C错误；

D.根据图像可知举重运动员在稳定的站姿和稳定的蹲姿状态中在竖直方向上受平衡力作用，可知该运

动员重力为1000N,则该运动员质量

G

m=一=100kg

g~

力传感器示数最小时，处于失重状态，此时向下的加速度最大，此加速度大小

18

溟占=6m/s2

m

力传感器示数最大时，处于超重状态，此时向上的加速度最大，此加速度大小

且一蹩=6m/T

m

则这段时间内，该运动员加速度的最大值为6m/『，故D正确。

故选ADo

（多选）10.如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动

时测力计的示数为10N。在某时刻测力计的示数变为8N,关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取

10m/s2）（）

A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2

B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2

C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2

D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为Zm/s?

【答案】BC

【详解】根据题意，物体质量

m=—=—kg=lkg

g10

电梯中的人观察到弹簧秤的示数变小了，物体所受的拉力小于重力，合力竖直向下，处于失重状态,

可能加速下降，也可能减速上升。设电梯的加速度大小为°,根据牛顿第二定律得

G-F=ma

代入解得

a=2m/s2

故选BC-

（多选）11.质量为60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数

用M表示，gIX10m/s2,则（）

19

A.升降机以lm/s2的加速度加速上升时，人处于超重状态

B.升降机以lm/s2的加速度减速上升时，河为54kg

C.升降机以1.5m/s2的加速度加速下降时，人处于超重状态

D.升降机以1.5m/s2的加速度减速下降时，M为51kg

【答案】AB

【详解】AC.人在电梯中随电梯一起运动，运动状态始终与电梯相同，而加速度向上为超重状态，加

速度向下为失重状态，因此可知，升降机以lm/s2的加速度加速上升时，人处于超重状态，升降机以

1.5m/s2的加速度加速下降时，人处于失重状态，故A正确，C错误；

B.升降机以lm/s2的加速度减速上升时，加速度向下，根据牛顿第二定律有

mg-FN=ma

代入数据解得

氏二540N

而根据牛顿第三定律有

F^=Mg

解得

M=54kg

故B正确；

D.升降机以1.5m/s2的加速度减速下降时，根据牛顿第二定律有

F\-mg=ma'

代入数据解得

F：=690N

而根据牛顿第三定律有

F\=Mg

解得

M=69kg

故D错误。

故选AB。

（多选）12.如图甲所示，在升降机的底部安装了一个传感器，传感器上有一质量为加的物体，通过

传感器能够显示物体对升降机底部的压力下的大小。重力加速度大小为g,片0时，升降机由静止开始

运动，传感器的示数尸随着时间，变化的规律如图乙所示。若升降机只在竖直方向运动，下列判断正确

的是（）

20

A.。〜〃的时间内，升降机向上运动B.〃〜〃的时间内，物体处于失重状态

C.fr山的时间内，物体处于超重状态D./=〃时，物体处于静止状态

【答案】BC

【详解】AB.。〜打的时间内，升降机对物体的支持力小于物体的重力，物体有向下的加速度，Z=0时，

升降机由静止开始运动，故。〜”的时间内，升降机向下运动，〃〜四的时间内，物体处于失重状态，故A

错误，B正确；

C.人"的时间内，升降机对物体的支持力大于物体的重力，物体有向上的加速度，物体处于超重状态,

故C正确；

D.尸〃时，升降机对物体的支持力等于物体的重力，物体的速度不为零，物体做匀速直线运动，故D

错误。

故选BCo

（多选）13.智能手机内置了多种传感器，可利用其中的加速度传感器记录手机在竖直方向加速度随

时间的变化情况。甲、乙分别为手机记录的两种竖直方向运动的aY图像，并已设置竖直向上为正方向。

A.图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像

B.图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电梯到7楼过程的a-t图像

C.图乙可能是小明托着手机一次“起立一下蹲”过程的a-t图像

D.图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立“过程的a-t图像

【答案】AD

【详解】AB.竖直向上为加速度的正方向，图甲中加速度从零开始先为负值（加速度向下，表示向下

加速），中途变为零（向下匀速），最后变为正值（向下减速），故图甲可能是小明拿着手机从7