2025人教版高中物理必修1專項(xiàng)復(fù)習(xí)：超重和失重（解析版）

第19講：超重和失重

【考點(diǎn)歸納】

?考點(diǎn)01：超重和失重的概念

?考點(diǎn)02：電梯中的超失重問題

?考點(diǎn)03：完全失重問題

?考點(diǎn)04：根據(jù)超失重問題判斷物體運(yùn)動狀態(tài)

?考點(diǎn)05：與F-t圖像問題

?考點(diǎn)06：超重、失重的有關(guān)計(jì)算

【知識歸納】

知識點(diǎn)一、超重和失重、完全失重、實(shí)重和視重

1.超重

(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大王物體所受重力的現(xiàn)象.

(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度.

2.失重

(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?4立物體所受重力的現(xiàn)象.

(2)產(chǎn)生條件：物體具有向下的加速度.

3.完全失重

(1)定義：物體對支持物(或懸掛物)完全沒有作用力的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象.

(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度a=g,方向豎直向下.

4.實(shí)重和視重

⑴實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)型.

(2)視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_秤的壓力將不等于物體的重力.此時(shí)彈

簧測力計(jì)的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重.

知識點(diǎn)二:.超重、失重的比較

特征視重(嚴(yán)與

加速度運(yùn)動情況受力圖

狀態(tài)重力的關(guān)系

1F

靜止或勻速

平衡4=0F=mg

直線運(yùn)動1

豎直向上由F~mgF

向上加速

超重或有豎直rnci

或向下減速

向上分量F=m(g+a)>mg1mg

豎直向下由mg—F

向下加速或1

失重或有豎直ITldd導(dǎo)

向上減速,!

向下分量F=m(g—a)<mgqmg

自由落體

完全1

a=gF=0運(yùn)動、拋卜

失重

體運(yùn)動Mg

知識點(diǎn)三.判斷超重和失重的方法

（1）從受力的角度判斷

當(dāng)物體所受向上的拉力（或支持力）大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，

物體處于完全失重狀態(tài).

（2）從加速度的角度判斷

當(dāng)物體具有向上的（分）加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的（分）加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度

等于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài).

【題型歸納】

題型一：超重和失重的概念

1.（23-24高一上?山西長治?期末）2023年10月31日神舟十六號載人飛船返回艙成功著陸，如圖所示為返回艙著陸

瞬間的照片。已知打開減速傘后返回艙減速下降一段距離，則在此段過程中（）

A.傘繩對返回艙的拉力小于返回艙對傘繩的拉力大小

B.傘繩對返回艙的拉力大于返回艙對傘繩的拉力大小

C.返回艙中宇航員處于失重狀態(tài)

D.返回艙中宇航員處于超重狀態(tài)

【答案】D

【詳解】AB.傘繩對返回艙的拉力與返回艙對傘繩的拉力是一對相互作用力，大小一定相等，故AB錯誤；

CD.返回艙減速下降，故加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，故C錯誤，D正確。

故選D。

2.（23-24高一上.貴州銅仁.期末）有一種大型娛樂器械可以讓人體驗(yàn)超重和失重，如圖所示，其環(huán)形座艙套在豎直

柱子上”由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時(shí)，制動系統(tǒng)啟動，座艙做減速運(yùn)動，

到地面時(shí)剛好停下。下列說法正確的是（）

A.座艙下落的整個過程中人處于失重狀態(tài)

B.座艙減速下落的過程中人處于失重狀態(tài)

C.座艙自由下落的過程中人處于完全失重狀態(tài)

D.座艙下落的整個過程中人處于先超重再失重狀態(tài)

【答案】C

【詳解】ABC.座艙自由下落時(shí)具有豎直向下的加速度g,處于完全失重狀態(tài)，當(dāng)座艙減速時(shí)具有向上的加速度處

于超重狀態(tài)，故AB錯誤，C正確；

D.座艙下落的整個過程中人先處于完全失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，故D錯誤。

故選C。

3.（23-24高一上.山東臨沂.期末）“蹦極”作為一種高空運(yùn)動，受到很多年輕人的追捧，該活動中包含了很多的物理

知識?，F(xiàn)在蹦極繩上安裝一個力傳感器，運(yùn)動員在某次蹦極活動中，力傳感器的圖像如圖所示，那么由圖獲得信息

正確的是（）

A.漏過程中是繩子逐漸伸長，人處在失重狀態(tài)

B.c點(diǎn)人具有豎直向下的最大的加速度，處于超重狀態(tài)

C.cd過程中繩子處于松弛狀態(tài)，人處于超重狀態(tài)

D.e點(diǎn)蹦極繩處于伸長狀態(tài)，人處于完全失重狀態(tài)

【答案】A

【詳解】A.由圖像可知必過程中繩子逐漸伸長，繩子拉力小于人的重力，人的加速度方向向下，人處在失重狀態(tài),

故A正確；

B.由圖像可知c點(diǎn)繩子拉力大于人的重力，c點(diǎn)人具有豎直向上的最大的加速度，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；

C.cd過程中繩子處于伸長狀態(tài)，繩子拉力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)，故C錯誤；

D.e點(diǎn)蹦極繩處于伸長狀態(tài)，繩子拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)，但不是完全失重狀態(tài)，故D錯誤。

故選A。

題型二：電梯中的超失重問題

4.（24-25高一上?全國）如圖所示，電梯的頂部掛一個彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)下端掛了一個重物，電梯勻速直線

運(yùn)動時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N,在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運(yùn)動，以

下說法正確的是（g取10m/s2）（）

A.電梯可能向下加速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2

B.電梯可能向上加速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2

C.電梯可能向下減速運(yùn)動,加速度大小為2m/s2

D.電梯可能向下減速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2

【答案】A

【詳解】電梯勻速運(yùn)動時(shí)，對重物由平衡條件得

mg=F

解得

當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N時(shí)，對重物由牛頓第二定律得

mg—F—ma

得

a=2m/s2

加速度方向向下，其運(yùn)動情況可能向上減速或向下加速。

故選A?

5.（24-25高三上?北京順義?階段練習(xí)）某同學(xué)站在電梯的水平地板上，利用速度傳感器研究電梯的升降過程。取豎

直向上為正方向，電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度的變化情況如圖所示。根據(jù)圖像提供的信息，下列說法正確的是（

A.在。?5s內(nèi)，電梯加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

B.在5s?10s內(nèi)，該同學(xué)對電梯地板的壓力小于其重力

C.在10s?20s內(nèi)，電梯減速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

D.在20s?25s內(nèi)，電梯加速下降，該同學(xué)處于超重狀態(tài)

【答案】C

【詳解】A.在。?5s內(nèi)，從速度-時(shí)間圖像可知，此時(shí)的加速度為正，說明電梯的加速度向上，此時(shí)人處于超重狀

態(tài)，故A錯誤;

B.5?10s內(nèi)，該同學(xué)做勻速運(yùn)動，故其對電梯地板的壓力等于他所受的重力，故B錯誤；

C.在10?20s內(nèi)，電梯向上做勻減速運(yùn)動，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.在20?25s內(nèi)，電梯向下做勻加速運(yùn)動，加速度向下，故處于失重狀態(tài)度，故D錯誤。

故選Co

6.（23-24高一上.山東煙臺.期末）跳傘運(yùn)動員從高空跳下，在降落傘打開之前，空氣阻力忽略不計(jì)，此時(shí)下落的加

速度為。，背包對運(yùn)動員的壓力為凡設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,背包的質(zhì)量為則下列正確的是（）

A.a>g,F>mgB.a<g,F>mg

C.a=g,F=mgD.a=g,F=0

【答案】D

【詳解】在降落傘打開之前，空氣阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動員和背包只受重力，因此下落的加速度等于g;此時(shí)處于完

全失重狀態(tài)，所以尸=0。

故選D。

題型三：完全失重問題

7.（23-24高三上?云南曲靖）如圖所示，一個盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)

容器在下述幾種運(yùn)動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則（）

A.容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水

B.將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動時(shí)，小孔不向下漏水

C.將容器豎直向上拋出，不管是容器向上運(yùn)動，還是向下運(yùn)動，小孔都向下漏水

D.將容器豎直向上拋出，不管是容器向上運(yùn)動，還是向下運(yùn)動，小孔都不向下漏水

【答案】D

【詳解】無論是讓容器自由下落，還是豎直上拋，水和容器都是處于完全失重狀態(tài)，運(yùn)動情況相同。所以不管怎樣,

水都不會漏下來，所以ABC錯誤，D正確。

故選D。

8.（23-24高一上.全國?課后作業(yè)）如圖所示，將物體A放在容器B中，以某一速度把容器B豎直上拋，不計(jì)空氣

阻力，運(yùn)動過程中容器B的底面始終保持水平，下列說法正確的是（）

B

A.在上升和下降過程中A對B的壓力大小都一定等于零

B.上升過程中A對B的壓力大小大于物體A受到的重力大小

C.下降過程中A對B的壓力大小大于物體A受到的重力大小

D.在上升和下降過程中A對B的壓力大小都等于物體A受到的重力大小

【答案】A

【詳解】對A、B組成的系統(tǒng)分析可知，系統(tǒng)只受重力作用，由牛頓第二定律可知，整個系統(tǒng)加速度為g,方向豎

直向下，處于完全失重，所以A、B之間無相互作用力，所以在上升和下降過程中A對B的壓力大小都一定等于零。

故選A?

9.（24-25高三上?北京?階段練習(xí)）小明乘坐豎直電梯經(jīng)過Imin可達(dá)頂樓，已知電梯在r=0時(shí)由靜止開始上升，取

豎直向上為正方向，該電梯的加速度。隨時(shí)間f的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則

（）

A."4.5s時(shí)，電梯速度向下

B.在5~55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小

C./=59.5s時(shí)，繩索拉力大于電梯的重力

D.r=60s時(shí)，電梯速度恰好為零

【答案】D

【詳解】A.在0~5s電梯的加速度向上，一直向上加速，可知r=4.5s時(shí)，電梯速度向上，選項(xiàng)A錯誤；

BC.0~5s時(shí)電梯加速度向上，電梯超重；在5~55s時(shí)間內(nèi)，電梯勻速運(yùn)動，電梯平衡；在55~60s時(shí)間內(nèi)，電梯

加速度向下，電梯失重，其中在56~59s時(shí)間內(nèi)，電梯向下的加速度最大，則此時(shí)繩索拉力最小，f=59.5s時(shí)，繩

索拉力小于電梯的重力，選項(xiàng)BC錯誤；

D.因al圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度的變化量，可知在0~60s電梯速度變化量恰為零，『=60s時(shí)速度恰好

為零，選項(xiàng)D正確。

故選D。

題型四：根據(jù)超失重問題判斷物體運(yùn)動狀態(tài)

10.（23-24高一下.廣東揭陽.期末）在電梯中用細(xì)繩靜止懸掛一重物，當(dāng)電梯在豎直方向運(yùn)動時(shí)，突然繩子斷了，

由此可以判斷電梯此時(shí)的運(yùn)動情況是（）

A.電梯可能是加速上升B.電梯可能是減速上升

C.電梯可能是勻速上升D.電梯的加速度方向一定向下

【答案】A

【詳解】D.突然繩子斷了，表明細(xì)繩的彈力突然增大，即細(xì)繩的彈力大于重力，即電梯的加速度方向向上故D錯

誤；

ABC.由于電梯的初速度為0,加速度方向向上，可知，電梯可能是加速上升，故A正確，BC錯誤。

故選Ao

11.（23-24高一上.江蘇無錫?期末）某同學(xué)站在力傳感器上連續(xù)做“下蹲-站起-下蹲-站起...”的動作。截取力傳感器

某一時(shí)段內(nèi)的采集數(shù)據(jù)如圖，。點(diǎn)和A點(diǎn)對應(yīng)的力值之比約4：3。下列說法中正確的是（）

B.。點(diǎn)和A點(diǎn)對應(yīng)的人加速度之比約4：3

C.2點(diǎn)對應(yīng)人正在站起，處于失重

D.圖示的時(shí)間內(nèi)該同學(xué)完成兩次下蹲、起立的動作

【答案】C

【詳解】A.下蹲過程應(yīng)先向下加速后向下減速，則先失重后超重，對應(yīng)壓力先減小后增大，。點(diǎn)對應(yīng)人正在下蹲,

處于超重，故A錯誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)人的質(zhì)量為機(jī)，。點(diǎn)對應(yīng)人的加速度大小為

詼=組二巡A點(diǎn)對應(yīng)的人加速度大小為

m

aA=^^

m

可知無法計(jì)算D點(diǎn)和A點(diǎn)對應(yīng)的人加速度之比，故B錯誤；

C.站起過程應(yīng)先向上加速后向上減速，則先超重再失重，對應(yīng)壓力先增大后減小，8點(diǎn)對應(yīng)人正在站起，處于失

重，故C正確；

D.站起過程應(yīng)先向上加速后向上減速，則先超重再失重；下蹲過程應(yīng)先向下加速后向下減速，則先失重后超重，

可知圖示的時(shí)間內(nèi)該同學(xué)完成一次下蹲、起立的動作，故D錯誤。

故選C。

12.（23-24高一上?江蘇鹽城?期末）如圖是某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲一起立的動作時(shí)傳感器記錄的壓力隨時(shí)

間變化的圖像，縱坐標(biāo)為壓力，橫坐標(biāo)為時(shí)間。下列說法正確的是（）

A.從b到c的過程中，人的加速度方向向下

B.下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)下

C.下蹲一起立過程中人最大加速度約為6m/s?

D.6s內(nèi)該同學(xué)做了2次下蹲一起立的動作

【答案】C

【詳解】A.由圖像可知，從b到。的過程中，壓力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)，人的加速度方向向上，故A

錯誤;

BD.下蹲過程中人先向下加速，后向下減速，加速度方向先向下后向上，人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；起

立過程中人先向上加速，后向上減速，加速度方向先向上后向下，人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)；則6s內(nèi)該同

學(xué)做了1次下蹲一起立的動作，故BD錯誤；

C.由圖像可知，下蹲一起立過程中人最大加速度約為

_500-20022

-ill/O=6m/s

m50

故C正確。

故選C。

題型五：與F-t圖像問題

13.（22-23高一上?湖南益陽?期末）小紅和小明用體重計(jì)研究人在觀光升降電梯中的超重和失重現(xiàn)象。在升降電梯

內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)小紅站在體重計(jì)上。在升降電梯運(yùn)動過程中，小明觀察到體重計(jì)的示數(shù)/隨時(shí)

間f變化的圖像如圖所示。已知升降電梯從f=。時(shí)經(jīng)歷了三個階段：由靜止開始勻加速運(yùn)動、勻速運(yùn)動和勻減速運(yùn)

動，在r=13s時(shí)停止，g=10m/s2o下列說法正確的是（）

“F/N

550——;

500-----1------;

I?

I?

F--：-----—;

I11一

021213t/s

A.小紅在0~2s內(nèi)重力增加了，小紅處于超重狀態(tài)

B.升降電梯在小明觀察的這段時(shí)間內(nèi)向下運(yùn)動

C.小紅在2~12s內(nèi)勻速運(yùn)動的速度為2m/s

D.小紅在0~13s內(nèi)位移為22m

【答案】C

【詳解】A.由尸T圖像可知，小紅在0~2s內(nèi)處于超重狀態(tài)，但小紅的重力保持不變，故A錯誤；

B.由題意可知在0~2s內(nèi)由靜止開始勻加速運(yùn)動，小紅在這段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，可知升降

電梯在小明觀察的這段時(shí)間內(nèi)向上運(yùn)動，故B錯誤；

C.小紅在0~2s內(nèi)的加速度大小為

可知小紅在2s時(shí)的速度為

v=跖=1x2m/s=2m/s

則小紅在2~12s內(nèi)勻速運(yùn)動的速度為2m/s,故C正確；

D.小紅在0~2s內(nèi)的位移為

v2

x=—t,=—x2m=2m

1212

小紅在2~12s內(nèi)的位移為

%2=討2=2x10m=20m

小紅在"13s時(shí)停止，則12?13s的位移為

v2

M=—以=—xIm=1m

3232

小紅在0~13s內(nèi)位移為

x=xl+x2+x3=23m

故D錯誤。

故選C。

14.（22-23高一上?福建福州?期末）如圖甲，在力傳感器下端懸掛一鉤碼。某同學(xué)手持該傳感器，從站立狀態(tài)下蹲,

再從下蹲狀態(tài)起立回到站立狀態(tài)，此過程中手和上身保持相對靜止。下蹲過程傳感器受到的拉力隨時(shí)間變化情況如

圖乙，則起立過程傳感器受到的拉力隨時(shí)間變化情況可能是（）

O

甲乙

八F

A.

【答案】c

【詳解】卜蹲過程，鉤碼先向下加速再向下減速，則加速度方向先向下后向上，則鉤碼先處于失重狀態(tài)，再處于超

重狀態(tài)，傳感器受到的拉力先小于鉤碼的重力再大于鉤碼的重力。

起立過程，鉤碼先向上加速再向上減速，則加速度方向先向上后向下，則鉤碼先處于超重狀態(tài)，再處于失重狀態(tài)，

傳感器受到的拉力先大于鉤碼的重力再小于鉤碼的重力。

故選Co

15.（2020高三?全國?專題練習(xí)）圖甲是萊蕪一中尚清華同學(xué)站在接有力傳感器的板上做下蹲、起跳動作的示意圖，

圖中的。點(diǎn)表示他的重心。圖乙是傳感器所受壓力隨時(shí)間變化的圖像，圖像上。、》兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為900N和

300N,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。根據(jù)圖像分析可知（）

甲乙

A.尚清華的重力可由6點(diǎn)讀出，為300N

B.尚清華在b到c的過程中先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)

C.尚清華在雙腳與板不接觸的過程中處于完全失重狀態(tài)

D.尚清華在b點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度大于在c點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度

【答案】C

【詳解】A.開始時(shí)人處于平衡狀態(tài)，人對傳感器的壓力為900N,人的重力也為900N,選項(xiàng)A錯誤；

B.6到c過程中，人對板的壓力先小于人的真實(shí)重力，后大于人的真實(shí)重力，則人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài),

選項(xiàng)B錯誤；

C.離開板后人只受重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，選項(xiàng)c正確；

D.b點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻彈力與重力的差值要小于c點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻彈力與重力的差值，則人在b點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度要小于在

。點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度，選項(xiàng)D錯誤。

故選Co

題型六：超重、失重的有關(guān)計(jì)算

16.(22-23高一上?上海崇明?期末)電梯的廂壁上懸掛一個彈簧測力計(jì)，如圖所示，彈簧測力計(jì)下懸掛0.5kg的重物。

當(dāng)電梯由靜止起向上做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，發(fā)現(xiàn)電梯在2s內(nèi)上升了2層樓(每層高3m),求：

(1)這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為多大？

(2)若某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)測力計(jì)的示數(shù)為3N,通過計(jì)算說明此時(shí)電梯以多大的加速度向上做怎樣的運(yùn)動？

【答案】⑴6.5N；(2)見解析。

【詳解】(1)根據(jù)

x=-at2

2

得

a=3m/s2

根據(jù)牛頓第二定律得

F—mg=ma

得到

F=m(g+a)=6.5N

(2)由牛頓第二定律

mg—F'=ma

mg-F'

a-........=4m/s2

m

做勻減速運(yùn)動.

17.(23-24高一上?全國?課后作業(yè))一名質(zhì)量為60kg的工人，站在豎直向上運(yùn)動著的升降機(jī)底板上。他看到升降機(jī)

上掛著一個重物的彈簧測力計(jì)的示數(shù)為40N,已知該重物的質(zhì)量為5kg。彈簧測力計(jì)的質(zhì)量忽略不計(jì)。(g^lOm/s2)

(1)先根據(jù)受力情況判斷重物的加速度的方向，并指出重物是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)。，再求出重物的加速度

的大小。

(2)這時(shí)該工人對升降機(jī)底板的壓力是多大？

(3)如果懸掛測力計(jì)的懸線突然從A點(diǎn)斷開，則此時(shí)重物的加速度有何變化?

【答案】(1)向下；失重狀態(tài)；2m/s2；(2)480N；(3)重物的加速度立即變?yōu)閘Om/s?,方向豎直向下

【詳解】(1)以重物為研究對象，重物受向下的重力加g,向上的拉力R由于重物的重力，咫大于彈簧的拉力R

因此重物所受合力方向向下，即重物的加速度方向應(yīng)向下，重物處于失重狀態(tài)。

由牛頓第二定律有

mg—F=ma

所以

mg-F50-40—c,2

a=------=----------m/s2=2m/s2

m5

(2)以人為研究對象，人受到重力Mg,底板的支持力練，由牛頓第二定律有

Mg一FN=Ma

得

FK=Mg-Afa=60X(10-2)N=480N

由牛頓第三定律知，人對升降機(jī)底板的壓力大小為480N。

(3)懸線突然斷開，則此時(shí)重物的加速度立即變?yōu)橹亓铀俣?，即大小是lOrn/sz,方向豎直向下。

18.(23-24高一上?北京東城?期末)為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯的運(yùn)行情況，甲、乙兩位

同學(xué)在該大樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及停表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量50kg的甲同學(xué)站在體重計(jì)上，乙同學(xué)記錄電

梯從地面一樓到頂層全過程中體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的情況，并作出了如圖所示的圖像。已知U0時(shí)，電梯靜止不

動，從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層。g取10m/s2

(1)畫出電梯啟動過程甲同學(xué)的受力分析圖，并求出啟動時(shí)電梯的加速度大??；

(2)畫出電梯在0~30s時(shí)間內(nèi)的速度(v)-時(shí)間⑺圖像；

(3)求該大樓的層高。

“體重計(jì)示數(shù)/kg

60

50

40

01232930th

產(chǎn)支木

支八Mv/(m-s')

2

【答案】（1）;2m/s2;(2)1；(3)3m

GI012342930t/s

【詳解】（1）電梯啟動時(shí)，甲同學(xué)的受力分析見答圖1

F支f

GI

答圖1

啟動時(shí)，由牛頓第三定律有

4=〃，g=60xl0N=600N

甲同學(xué)的重力

G=mg=50xl0N=500N

由牛頓第二定律有

F&-mg=mav

故

理一G600-500,°,2

------------m/s2=2m/s

m50

（2）在0~2s內(nèi)，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)；在2~3s內(nèi)，電梯做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，3s末電梯的速度2為

丫3=物加=2xlm/s=2m/s

在3~29s內(nèi)，電1梯做速度為2機(jī)/s的勻速直線運(yùn)動；在29~30s內(nèi)，電梯做勻減速直線運(yùn)動，Z=30s時(shí)，速度減為

0.電梯在0~30s內(nèi)的v-t圖像如答圖2

Mv/(nrs-1)

2

012342930t/s

答圖2

（3）樓層總高度

11

1—x2m/sxls+2m/sx26s+—x2m/sxls=54m

工總=5%/加+%%+5v減=22

故層高

d=*m=3m

N—119-1

【高分訓(xùn)練】

一、單選題

19.（2025?福建泉州?一模）校運(yùn)會是學(xué)校教育活動中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。圖示

為某運(yùn)動員跳高時(shí)成功越桿的精彩瞬間，該運(yùn)動員（）

A.在離地后上升過程中處于失重狀態(tài)B.在最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)

C.在開始下降時(shí)處于超重狀態(tài)D,落地時(shí)地面對他的支持力大于他對地面的壓力

【答案】A

【詳解】A.在離地后上升過程中，僅受重力，加速度豎直向下，故處于失重狀態(tài)，A正確;

B.在最高點(diǎn)時(shí)，僅受重力，處于失重狀態(tài)，故B錯誤;

C.在開始下降時(shí)，僅受重力，處于失重狀態(tài)，故C錯誤;

D.落地時(shí)地面對他的支持力等于他對地面的壓力，它們是一對作用力與反作用力，故D錯誤。

故選Ao

20.（2025?江西撫州?模擬預(yù)測）利用智能手機(jī)的加速度傳感器可直觀顯示手機(jī)的加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打

開加速度傳感器后，手掌從靜止開始上下運(yùn)動。以豎直向上為正方向，測得手機(jī)在豎直方向的加速度隨時(shí)間變化的

圖像如圖所示，則手機(jī)（

B.在勻時(shí)刻開始減速上升

C.在4時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)D.在/1~芍時(shí)間內(nèi)受到的支持力逐漸增大

【答案】B

【詳解】A.由圖像可知0~4時(shí)間內(nèi)，加速度向上逐漸變大，速度逐漸增大，。時(shí)刻加速度最大，而速度還在繼續(xù)

增大，故A錯誤；

B.由圖可知，芍時(shí)刻后加速度方向向下，為失重狀態(tài)，速度方向向上，所以向上做減速運(yùn)動，故B正確；

C.4~弓時(shí)間內(nèi)，加速度的方向依然向上，應(yīng)處于超重狀態(tài)，故C錯誤；

D,對手機(jī)進(jìn)行受力分析可知，4~馬時(shí)間內(nèi)，有

FN-mg=ma

該段時(shí)間內(nèi)，。逐漸減小，因此支持力外逐漸減小，故D錯誤。

故選B。

21.（24-25高三上?安徽?期中）如圖甲所示，質(zhì)量為根=2kg的物塊掛在彈簧秤的下端，在彈簧秤的拉力作用下沿豎

直方向從靜止開始做直線運(yùn)動。取豎直向上為正方向，物塊的加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，彈簧秤始終在

彈性限度內(nèi)，g取10m/sZ下列說法正確的是（）

A.2s~6s內(nèi)物塊先超重后失重，彈簧秤的示數(shù)先增大后減小

B.O~6s內(nèi)物塊先超重后失重，速度變化量大小為3m/s

C.0~6s內(nèi)物塊先失重后超重，6s時(shí)物塊的速度為6m/s

D.O~6s內(nèi)物塊先失重后超重，彈簧秤6s末的示數(shù)為24N

【答案】B

【詳解】A.2s~6s內(nèi)加速度先向上后向下，則物塊先超重后失重，彈簧秤的示數(shù)一直減小，選項(xiàng)A錯誤；

BC.O~6s內(nèi)加速度先向上后向下，則物塊先超重后失重，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度的變化量，則速度變

化量大小為

Av-^+^x2+—x2x2~—x2x2-3m/s

222

因初速度為零，則6s時(shí)物塊的速度為3m/s,選項(xiàng)B正確，C錯誤；

D.O~6s內(nèi)物塊先超重后失重，彈簧秤6s末的加速度為向下的2m/s2,則彈簧秤示數(shù)為

T=mg-ma=16N

選項(xiàng)D錯誤。

故選B。

22.（24-25高一上?北京海淀?期中）如圖所示，一個物體靜止地放在水平地面上的臺式彈簧秤上，下列說法正確的

是（）

A.物體對彈簧秤的壓力就是物體所受的重力

B.物體對彈簧秤的壓力與物體所受重力是一對平衡力

C.物體對彈簧秤的壓力與彈簧秤對物體的支持力是一對平衡力

D.如果在豎直上升的電梯中，臺秤讀數(shù)不一定等于物體的重力

【答案】D

【詳解】A.物體對彈簧秤的壓力是由于物體的形變產(chǎn)生的，而物體所受的重力是由于地球的吸引產(chǎn)生的，因此壓

力不是重力，A錯誤；

B.物體對彈簧秤的壓力作用在彈簧秤上，而物體所受重力作用在物體上，兩者不是一對平衡力，B錯誤；

C.物體對彈簧秤的壓力與彈簧秤對物體的支持力是一對作用力和反作用力，C錯誤；

D.如果在豎直上升的電梯中，當(dāng)電梯加速上升時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，臺秤讀數(shù)大于物體的重力；如果電梯減速

上升，物體處于失重狀態(tài)，臺秤讀數(shù)小于物體的重力，D正確。

故選D。

23.（24-25高三上?云南楚雄?階段練習(xí)）美國NBA比賽驚險(xiǎn)刺激，深受廣大球迷的喜愛。圖為比賽中一運(yùn)動員三分

遠(yuǎn)投經(jīng)歷了下蹲、蹬地、離地上升、拋投過程，一氣呵成，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動員的一系列動作，下列說法正

確的是（）

A.運(yùn)動員下蹲過程處于失重狀態(tài)

B.運(yùn)動員蹬地上升到離地過程中，運(yùn)動員蹬地的力大于地面對運(yùn)動員的支持力

C.運(yùn)動員蹬地上升到離地過程中，先超重后失重

D.運(yùn)動員離地后上升過程中，處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用

【答案】C

【詳解】A.運(yùn)動員下蹲過程，先向下加速后向下減速，因此先處于失重后處于超重狀態(tài)。故A錯誤；

B.運(yùn)動員蹬地上升到離地過程中，根據(jù)牛頓第三定律可知，運(yùn)動員蹬地的力等于地面對運(yùn)動員的支持力。故B錯

誤；

C.運(yùn)動員蹬地上升到離地過程，加速度先向上后向下，因此先超重后失重。故C正確；

D.運(yùn)動員離地后上升過程中，處于完全失重狀態(tài)，但所受重力不變。故D錯誤。

故選Co

24.（24-25高一上?全國?單元測試）在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重

計(jì)示數(shù)為500N。若電梯運(yùn)動中的某一段時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為如圖所示的400N,則在這段時(shí)間內(nèi)（）

UU

n

1

A.該同學(xué)所受的重力變小了

B.電梯一定在豎直向下運(yùn)動

C.該同學(xué)對體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對她的支持力

D.電梯的加速度大小為2m/s2,方向一定豎直向下

【答案】D

【詳解】A.該同學(xué)在這段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，對體重計(jì)的壓力變小了，而該同學(xué)的重力并沒有改變，故A錯誤;

BD.以豎直向下為正方向，則有

G—F=ma

解得

a=2mzs2

方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，故B錯誤，D正確；

C.人對體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對人的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故C錯誤。

故選D。

25.（24-25高二上?山西太原?開學(xué)考試）蹦床運(yùn)動是一種集競技、健身、觀賞和娛樂于一體的綜合性運(yùn)動。某同學(xué)

在練習(xí)蹦床運(yùn)動時(shí)在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用壓力傳感器記錄了他運(yùn)動過程中所受蹦床彈力尸隨時(shí)間f的變

化圖像，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小gTOm/s?。下列說法正確的是（）

A.該同學(xué)剛開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，可算出其質(zhì)量為45kg

B.該同學(xué)在6.6s~7.4s內(nèi)先處于失重狀態(tài)，后一直處于超重狀態(tài)

C.該同學(xué)全程的最大加速度為lOm/s?

D.該同學(xué)在4.6~6.6s內(nèi)離開蹦床上升的最大高度為5m

【答案】D

【詳解】A.由圖可知該同學(xué)在1.5s前受力平衡，根據(jù)實(shí)際情況只能是處于靜止?fàn)顟B(tài)，且彈力大小等于重力，有

mg=400N

解得

m=40kg

故A錯誤；

B.彈力大小小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，彈力大小大于重力時(shí)處于超重狀態(tài)，則該同學(xué)在6.6s~7.4s內(nèi)先處于失重狀

態(tài)，后處于超重狀態(tài)，最后一段又處于失重狀態(tài)，故B錯誤;

C.該同學(xué)在0~7.4s內(nèi)的最大加速度為彈力最大的時(shí)刻對應(yīng)的加速度，由牛頓第二定律有

^-wg=1400-40xlQm/s2=25m/s2

4nax

m40

故C錯誤;

D.由題圖可知，該同學(xué)在4.6~6.6s內(nèi)，先做豎直上拋后做自由落體運(yùn)動，根據(jù)對稱性可知,上升和下落時(shí)間均為f=1s,

則該同學(xué)在4.6~6.6s內(nèi)離開蹦床上升的最大高度為

,12u

?=—gt~=5m

故D正確。

故選D。

26.（24-25高一上?全國?單元測試）如圖所示，兩物體A、B（犯,>"%）疊放在一起，靠在豎直墻面上。將它們由靜

止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）（）

【答案】A

【詳解】兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于兩物體與豎直墻面之間沒有壓力，故沒有摩擦

力，兩物體一起做自由落體運(yùn)動，A、B之間沒有彈力作用，物體B只受重力作用。

故選A?

27.（24-25高一上?全國?單元測試）跳跳桿是一種深受小朋友喜愛的彈跳器?？梢宰杂缮炜s的中心彈簧，一端固定

在跳桿上，另一端固定在能沿跳桿上下滑動的踏板上，人在踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧向上彈起，將人和

跳跳桿帶離地面。當(dāng)某同學(xué)玩跳跳桿時(shí)從最高點(diǎn)豎直下落到最低點(diǎn)的過程中，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確

B.下落全過程中，該同學(xué)加速度先增大后減小

C.下落全過程中，跳跳桿剛接觸地面時(shí)，該同學(xué)速度最大

D.下落全過程中，彈簧形變量最大時(shí)，該同學(xué)處于超重狀態(tài)

【答案】D

【詳解】ABC.下落全過程中，跳跳桿接觸地面前，該同學(xué)和跳跳桿做自由落體運(yùn)動，速度增大，加速度保持不變;

跳跳桿接觸地面后，一開始彈簧彈力小于該同學(xué)和踏板的總重力，該同學(xué)和踏板繼續(xù)向下做加速度減小的加速運(yùn)動;

當(dāng)彈簧彈力等于該同學(xué)和踏板的總重力時(shí)，該同學(xué)和踏板的速度達(dá)到最大；之后彈簧彈力大于該同學(xué)和踏板的總重

力，加速度方向向上，則該同學(xué)和踏板將向下做加速度增大的減速運(yùn)動，故下落全過程中，該同學(xué)速度先增大后減

小，加速度先不變，再減小，最后增大，故ABC錯誤；

D.下落全過程中，彈簧形變量最大時(shí)，加速度方向向上，該同學(xué)處于超重狀態(tài)，故D正確。

故選D。

28.（2024高一上?全國?專題練習(xí)）如圖甲所示，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星

發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十八號載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。假設(shè)載人飛船質(zhì)量約為8

噸，運(yùn)載火箭質(zhì)量（不含載人飛船）約為480噸，點(diǎn)火后產(chǎn)生600噸的推力（相當(dāng)于地面上質(zhì)量為600噸的物體的

重力），其簡化模型如圖乙所示。忽略大氣阻力、火箭噴氣造成的質(zhì)量變化和重力加速度的變化，重力加速度g取

10m/s2o載人飛船和運(yùn)載火箭從起飛到分離前勻加速直線上升的過程中，下列說法正確的是（）

甲乙

A.載人飛船中的航天員處于失重狀態(tài)

B.加速度大小約為11.6m/s2

C.從起飛開始，經(jīng)過10s上升的高度約為160m

D.載人飛船受到運(yùn)載火箭的推力大小約為9.84X1（）4N

【答案】D

【詳解】A.載人飛船和運(yùn)載火箭從起飛到分離前勻加速直線上升的過程中，加速度方向豎直向上，航天員處于超

重狀態(tài)，故A錯誤；

B.由牛頓第二定律得

F-（M+nt）g=（M+ni）a

可得

_—+Mg_600x1（）3x10-（480+8?1°釀102

Cl——c111/oN.DIIl/D

M+m（480+8）x103

故B錯誤；

C.從起飛開始，經(jīng)過10s上升的高度約為

1,1,

h=—at=—x2.3x10m=115m

22

故C錯誤；

D.設(shè)載人飛船受到運(yùn)載火箭的推力大小約為《，由牛頓第二定律可得

Fx-mg=ma

可得

月=TO?+wg=8x103X2.3N+8x103XION=9.84xl04N

故D正確。

故選D。

二、多選題

29.（24-25高三上?陜西?期中）蹦極是一項(xiàng)深受年輕人喜愛的極限運(yùn)動。如圖所示，某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自

由下落，。點(diǎn)是彈性繩為原長時(shí)人的位置，b點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置，c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻

力，人可視為質(zhì)點(diǎn)，彈性繩質(zhì)量不計(jì)且滿足胡克定律，則人在第一次下降到最低點(diǎn)的過程，下列說法正確的是（）

A.人經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)

B.從P點(diǎn)到a點(diǎn)人處于失重狀態(tài)

C.從a點(diǎn)到6點(diǎn)人處于失重狀態(tài)

D.從6點(diǎn)到c點(diǎn)人處于失重狀態(tài)

【答案】BC

【詳解】AB.從P點(diǎn)到。點(diǎn)，人僅受重力作用，人具有向下的加速度，處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；

C.從。點(diǎn)到6點(diǎn)人受到的彈力小于自身受到的重力，處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.從。點(diǎn)到c點(diǎn)人受到的彈力大于自身受到的重力，處于超重狀態(tài)，故D錯誤。

故選BC。

30.（24-25高一上?全國?單元測試）跳樓機(jī)是用乘坐臺將乘客載至高空，然后豎直向下跌落（跌落的加速度接近g）,

最后將乘坐臺在落地前停住的游樂設(shè)備。跳樓機(jī)通過電動機(jī)將乘坐臺上質(zhì)量為60kg的游客送至高空。在從地面以

0.2m/s2的加速度勻加速豎直上升的過程中，在加速上升的第10s末該游客口袋中的一顆糖果從口袋中恰好滑出（不

考慮水平方向速度）。假設(shè)糖果在以后的運(yùn)動過程中只受重力，重力加速度g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.糖果從口袋中滑出來后，處于超重狀態(tài)

B.該游客在加速上升的過程中，乘坐臺對他的作用力是612N

C.糖果能夠達(dá)到的離地最大高度是12m

D.糖果在滑出口袋時(shí)的速度大小為2m/s

【答案】BD

【詳解】A.糖果從口袋中滑出來后，僅受重力作用，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；

D.糖果在第10s末滑出時(shí)，有豎直向上的速度，大小為

v=at=0.2x10m/s=2m/s

故D正確；

B.對該游客分析，由牛頓第二定律可得

FN-mg=ma

求得

FN=612N

故B正確；

C.糖果在10s內(nèi)上升高度

1

h,=—at2=10m

Y2

之后以2m/s的初速度做豎直上拋運(yùn)動，上升高度為

糖果能夠達(dá)到的離地最大高度

H=4+%=10.2m

故C錯誤。

故選BD。

31.（24-25高一上?全國?期末）直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示，設(shè)投放箱子的初速

度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比。則在箱子下落過程中，下列說法正確的是（）

A.箱子剛從直升機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最小

B.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體可能處于超重狀態(tài)

C.箱子先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做加速度增大的加速運(yùn)動

D.若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體所受支持力大小有可能等于它的重力大小

【答案】AD

【詳解】A.箱子剛從直升機(jī)上投下時(shí)，速度為零，箱子所受空氣阻力為零，因此箱子只受重力，加速度為重力加

速度，而箱內(nèi)物體與箱子的加速度相同，也為重力加速度，設(shè)此時(shí)箱內(nèi)物體受到的支持力為N,則對箱內(nèi)物體，由

牛頓第二定律有

mg—N=ma

a=g

則可知

N=0

由此可知箱子剛從直升機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最小，故A正確；

BC.根據(jù)題意，設(shè)箱子在下降的過程中所受空氣阻力為