超重和失重-2025-2026学年人教版高一物理必修一同步课时作业（有解析）

超重和失重—2025-2026学年高一物理人教版必修一同步课时作

业

一、单选题

1.如图所示为跳台滑雪项目的场地简化图，助滑道的倾角为30。，助滑道和起跳点间由一段圆弧轨

道连接，着陆坡的倾角为40。，运动员从助滑道加速下滑，在起跳点跃出，完成空中动作后落在着陆

坡上,之后恰好沿着陆坡下滑。不计一切阻力，取g=l()m；s2,下列关于运动员滑雪过程中的加速

度大小4与时间/的关系图像可能正确的是()

一由滑道

-

陆坡

2

.a/(m-s*),a/(ms)

0」，

-iok-10卜

A.1B.1

-s':)W(m-s-2)

iop—:_____

-----y—

0------------------——--------------

「。卜-ioL

D.1

2.2024年是我国探月工程中关键性的•年，5月3日，嫦娥六号由“长征五号”运载火箭发射升空，

成功从月球背面采样后返回地球。火箭点火后,燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而

升空，下列说法正确的是()

A.火箭飞离地面后，将不受重力作用

B.加速上升过程中嫦娥六号处于失重状态

C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对平衡力

D.火箭对喷出的燃气的作用力与喷出的燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力

3.蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。在某次活动中，很长的橡皮绳一端绑在蹦极爱好者踝部，

另一端固定在高处建筑物I-,蹦极爱好者从高处由静I卜竖育向下跳出,已知橡皮绳的弹力与其伸长量

成正比，不计空气阻力。下列判断正确的是（）

A.从橡皮绳刚拉直到最低点的过程中，蹦极爱好者•直处于失重状态

B.在橡皮绳拉直前蹦极爱好者处于失重状态，之后处于超重状态

C.在橡皮绳拉直前蹦极爱好者处于超重状态，之后处于失重状态

D.蹦极爱好者在橡皮绳拉直后的某时刻速度最大

4.把质量为现的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至人位置（如图甲）。迅速松

手后，弹簧把球弹起，球升到最高位置C（如图丙），途中经过位置。时弹簧正好处于

自由状态（如图乙）。已知&A的高度差为九，C、8的高度差为力2,弹簧的质量和空

气阻力均可忽略，重力加速度为g。则正确的是（）

。…C

A.图甲状态时，弹簧的弹性势能为，咫4

B.小球从A位置到B位置过程一直处于超重状态

C.小球从八位置运动经过B到达C位置的全过程中，机械能守恒

D.小球从位置4上升到位置B的过程中，动能先增大后减小

5.某科技体验馆推出“火星登陆模拟舱”体验项目，一质量为60kg的游客进入舱内体验

模拟升空过程，在启动加速阶段模拟舱以3m/sz的加速度竖直向上加速，g取10m//。

关于启动加速阶段，下列说法正确的是（）

A.该游客对座椅的压力为600N，处于失重状态

B.该游客对座椅的压力为420N,处于失重状态

C.该游客对座椅的压力为780N,处于超重状态

D.该游客对座椅的压力为6（）（）N,处于平衡状态

6.某同学把一只弹簧秤改装成“竖直加速度测量仪“，用来测量电梯竖直运行时的加速度，他将弹簧

秤上原本为1.0N的刻度改为Om/s?。测量电梯加速度时将重1.ON的钩码挂在弹簧秤上，当指针指在

0m/s2刻度线上方时（）

h-

-

二-

二

三

二

三

O三

二

三

二

一

二

一

二

二

A.钩码处于失重状态B.钩码处于超重状态

C.电梯可能在加速上行D.电梯可能在减速下行

7.一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落

到最低点的过程中（）

A.游客一直处于超重状态

B.游客一直处于失重状态

C.游客先处于失重状态后处于超重状态

D.游客先处于超重状态后处于失重状态

8.一乘客站立在放置于电梯底部的体重计上。现发现体重计的示数突然变大，则此时（）

b

A.在时段，人处于失重状态B.在〃点人的运度最大

C.在A段，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，加速度也为零

13.如图甲，某同学用力传感器研究钩码沿竖直运动过程的拉力随时间变化的关系，其尸图像如

图乙所示。，=0时，钩码静止，g取lOm/s?,则钩码（）

A.质量为10kgB.最大加速度约为lOm/s?

C.在Z=ls时，开始向上运动D.在1〜2s内先失重后超重

14.某同学在一高楼观光时，乘坐电梯下楼，以竖直向下为正方向，测得电梯运动过程

中速度u随时间，变化的图像如图所示，卜.列说法正确的是（）

A.OA段该同学处于超重状态B.OA段该同学处于失重状态

C.BC段该同学处于超重状态D.BC段该同学处于失重状态

15.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ION。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lOm/s?）

)

A.电梯可能向上加速运动，力口速度大小为2m/s2

B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为2IWS2

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2m/s2

三、实验题

16.查阅资料，了解在航天器上进行的微重力条件下的实验，并尝试设计一种在微重力条件下进行实

验的方案。

17.学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在弓梯内，测力计下端挂一物体。已知当地

重力加速度大小为9.8m/s2o

（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为N（结果保留1位小数）；

（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,则此段时间内物体处于（填“超重”

或“失重”）状态，电梯加速度大小为11人2（结果保留1位小数）.

四、计算题

18.当在盛水的塑料瓶壁上扎一个小孔时，水会从小孔喷出，但释放水瓶，让水瓶自由下落，水却不

会从小孔流出。这是为什么？

19.在环绕地球的圆形轨道上运行的空间站内，相对空间站悬空、静止的宇航员把一个小物品向前推

出，请描述推开过程中和推开后，宇航员和小物品各自相对飞船的运动情况（包括宇航员和小物品各

自的运动方向、运动速度、运动轨迹等），并解释其原因。

20.你站在水平地面上，在迅速蹲卜.的过程中，你对地面的玉力大小与重力相比，会如何变化?请说

明理由。

参考答案

1.答案：A

解析：由题知，助滑道的倾角为30。，设人的质量为，"，在助滑道上，由牛顿第二定律知

"?gsin30°q=5m/s?在圆弧轨道人处于超重，设加速度为的，则%>g当起跳时，人只受

到重力作用，设加速度为%，则%=g

当人着陆后，已知着陆坡的倾角为4()。，设加速度为〃「由牛顿第二定律知机gsin40。=机牝代入

得q=gsin40。%综上所述，A中图像符合。故选A。

2.答案：D

解析•：A.火箭飞离地面后仍然受重力作用，故A错误；

B.加速上升过程中嫦娥六号的印速度向匕处于超重状态，故B错误；

C.喷出的燃气对火箭的作用力比火箭的重力大，不是平衡力，故C错误；

D.根据牛顿第三定律可知，火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作

用力，故D正确。

故选D。

3.答案：D

解析•：AD.绳子刚拉直时，弹刀小于重力，蹦极爱好者的加速度向下，处于失重状态，当弹力等于重

力时，蹦极爱好者的速度达到最大，此后重力小于弹力，蹦极爱好者的加速度向上，处于超重状态，

A错误，D正确；BC.在橡皮绳拉直前蹦极爱好者处于完全失重状态，结合上述分析可知，在弹力等

于重力之前，蹦极爱好者处于失重状态，在弹力等于重力之后，蹦极爱好者处于超重状态，BC错误。

故选D。

4.答案：D

解析:A.根据系统机械能守恒可知，图甲状态时，弹簧的弹性势能为耳=,叫(九+色)，故A错误；

BD.小球从A位置到3位置过程，弹簧弹力先大于重力后小于重力，小球的加速度先向上后向下，小

球先处于超重状态后处于失重状态，小球先向上加速后向上减速，所以动能先增大后减小，故B错

误，D正确；

C.小球从A位置运动经过B到达C位置的全过程中，由于存在弹簧弹力对小球做功，所以小球的机

械能不守恒，故C错误。故选D。

5.答案：C

解析:设座椅对人的支持力为N,根据牛顿第二定律陪=ma

解得N=78()N

根据牛顿第三定律，人对座椅的压力大小等于支持力N,即为780N,由于模拟舱加速度方向竖直向

上，游客处于超重状态。故选C。

6.答案：A

解析：当指针指在Om/s?刻度线上方时，可知拉力小于1N,对钩码有〃?即加速度向下，

钩码处于失重状态，电梯加速上行或者减速下行时均为超重状态。故选A。

7.答案：C

解析:初始阶段：游客自由下落时，仅受重力，加速度向下且等于重力加速度g,处于完全失重状态。

绳子拉伸阶段：当橡皮绳开始拉伸后，弹力逐渐增大。在弹力小于重力时，合力仍向下，加速度向F

（但小于g）,仍为失重状态。

平衡点：当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零，此时既非超重也非失重。

减速阶段：弹力超过重力后,合力向卜,加速度向卜,进入超重状态.苜•至速度减为零到达最低点C

综上，游客先失重后超重。

故选C。

8.答案：B

解析：根据题意可知，由于体重计的示数大于乘客的体重，则具有向上的加速度，处于超重状态，电

梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动。故选B。

9.答案：B

解析：小胖子处于失重状态时，加速度方向竖直向下，所以跳楼机加速下降或减速上升时，小胖子处

于失重状态，故ACD错误，B正确。

故选：Bo

10.答案：C

解析：电梯从地面由静止开始运动到观景台过程，先加速到最大速度，接着以最大速度匀速运动，最

后减速到观景台速度为本时，所用时间最短；则加速阶段有

u10…厂v10.

A=—=~r~s=12.5s，x.=-t.=—x12.5m=62.5m

40.822

减速阶段有

v10v10

G=—=/S=10s,x=_「二_xlOm=50m

a2122

匀速阶段有

程一不一x,452-62.5-50”京

八=———!——-=----------s=33.95s

-v1()

则最短时间为

4n4+〃+A=12.5s+33.95s+10s=56.45s

故选C。

11.答案：C

解析:衣物运动到最高点时，有向卜的加速度，处于失重状态，在最低点时，有向上的加速度，处于

超重状态，故AB错误：若要保持衣物始终贴着内壁不掉落，则能到最高点A,需满足〃2g〈加

解得UN阚，则C正确，D错误。

12.答案：AC

解析：ARC.在初段绳的拉力小干人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度•人向下做加速运

动，处于失重状态，随绳子的拉力的增大，向下的合外力减小，所以向下的加速度逐渐减小，在段绳

的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，人向下做减速运动，处于超重状态，而

且加速度随绳子的拉力的增大而增大，所以在段人的速度先增加后减小，加速度先减小后增加，在〃

点人的速度最大，故AC正确，B错误；D.在。点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人具有向上的

加速度，人的速度为零，故D错误。故选AC。

13.答案：BC

解析：A.根据，=0时，钩码静止，根据平衡条件知，钩码重力加g=10N

故质量为/〃=1kg

故A错误；

B.根据图乙知尸=20N时，加速度最大，根据牛顿第二定律/-〃吆=〃心

解得最大加速度约为。=10m/s'

故B正确；

C.在/=ls时，拉力开始大于重力，加速度向上，钩码从静止开始向上运动，故C正确；

D.在I〜2s内，钩码所受拉力先大于重力后小于重力，故钩码先超重后失重，故D错误。

故选BCo

14.答案：BC

解析：AB.由图可知OA段该同学向下加速，加速度向下，处于失重状态，故A错误，B

正确；CD.由图可知〃C段该同学向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C正确，D

错误。故选BC,

15.答案：BC

解析•：电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为1