2023年高考物理知識點復(fù)習(xí)與真題 超重與失重

超重與失重

一、真題精選（高考必備）

1.（2014?北京）應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物體，

由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出。對此現(xiàn)象分析正確的是（）

A.手托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)

B.手托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)

C.在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度

D.在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度

2.（2007?山東）（多選）下列實例屬于超重現(xiàn)象的是（）

A.汽車駛過拱形橋頂端

B.蕩秋千的小孩通過最低點

C.跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動

D.火箭點火后加速升空

3.（2007?海南）（多選）游樂園中，游客乘坐能加速或減速運動的升降機(jī)，可以體會超重與失重的感覺.下列描述

正確的是（）

A.當(dāng)升降機(jī)加速上升時，游客是處在失重狀態(tài)

B.當(dāng)升降機(jī)減速下降時，游客是處在超重狀態(tài)

C.當(dāng)升降機(jī)減速上升時，游客是處在失重狀態(tài)

D.當(dāng)升降機(jī)加速下降時，游客是處在超重狀態(tài)

4.（2016?全國）一很深的圓筒形容器，開口端是漏斗，筒和漏斗總質(zhì)量為M,漏斗中盛有質(zhì)量為m的細(xì)砂，漏斗

口關(guān)閉；整個裝置在彈簧秤上，如圖。當(dāng)打開漏斗口后，細(xì)砂將落向容器底部并最終全部堆積在底部。從細(xì)砂開始

下落到全部堆積在容器底部的過程中彈簧秤的示數(shù)（）

A.始終為（M+m）g

B.不會大于（M+m）g

C.不會小于（M+m）g

D.有時小于（M+m）g,有時大于（M+m）g,有時等于（M+m）g

5.（2011?四川）如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖，假定其過程可簡化為：打開降落傘一段

時間后，整個裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運

動，則（）

蝗沖火箭

A.火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小

B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力

C.返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功

D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)

6.（2009?安徽）為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯.無人乘坐時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯

時，它會先慢慢加速，再勻速轉(zhuǎn)動.一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示，則下列說法正確的是

（）

A.顧客始終受到三個力的作用

B.顧客始終處于超重狀態(tài)

C.扶梯對顧客作用力的方向先指向左上方，再豎直向上

D.扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方，再豎直向上

7.（2008?山東）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，且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中，下列說法正確

的是（）

V

A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛從飛機(jī)上投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大

D.若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”

8.（2005?北京）如圖，一個盛水的容器底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種

運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，小孔向下漏水

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

C.將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水

D.將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水

9.（2018?浙江）如圖所示，小芳在體重計上完成下蹲動作。下列F-t圖象能反映體重計示數(shù)隨時間變化的是（）

^xr^^

A.OB.O

A.在上升和下降過程中A物體對B物體的壓力一定為零

B.上升過程中A物體對B物體的壓力大于A物體受到的重力

C.下降過程中A物體對B物體的壓力大于A物體受到的重力

D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力

11?（2015?江蘇）（多選）一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時間t變化的圖線如圖所示，以豎直向上

為a的正方向，則人對地板的壓力（）

A.t=2s時最大B.t=2s時最小

C.t=8.5s時最大D.t=8.5s時最小

12.（2009?廣東）（多選）某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N.他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，to至t3時間

段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運行的V-t圖可能是（取電梯向上運動的方向為正）（）

G/N

540.....................1--------!

490

440

如t：

二、強(qiáng)基訓(xùn)練（高手成長基地）

1.（2022?重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測）下列漫畫描繪了超失重的現(xiàn)象，若圖a表示電梯靜止或者勻速運動的情形，那

么圖b,圖c,分別表示電梯在如何運動，下列說法正確的是（）

圖a

A.圖b可能表示電梯向上做減速運動B.圖b可能表示電梯向上做加速運動

C.圖C可能表示電梯向上做加速運動D.圖C可能表示電梯向下做減速運動

2.（2021,全國?高二課時練習(xí)）如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖.跳樓機(jī)由靜止從。自

由下落到b，再從b開始以恒力制動豎直下落到C停下.已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為加，高度差為2〃，兒高度

差為人,重力加速度為g?則

A.從“到〃與從h到C的運動時間之比為2：1

B.從α到5,跳樓機(jī)座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等

C.從“到從跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為機(jī)而

D.從6到c,跳樓機(jī)受到制動力的大小等于2,跖

3.（2022?安徽?模擬預(yù)測）如圖，一小物塊從斜面上的A點靜止下滑，在AB段和8C段分別做勻加速和勻減速運動,

至C點恰好靜止，全程斜面體保持靜止?fàn)顟B(tài)。若小物塊在AB段和BC段與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為從和生,

且AB=22C,則（）

A.在物塊滑行的全過程中，地面對斜面的支持力始終小于物塊和斜面的總重力

B.在物塊滑行的全過程中，地面對斜面始終沒有摩擦力作用

C.由題意知：2必+%=3?tan0

D.小物塊在下滑過程中先超重再失重

4.（2021?湖南?模擬預(yù)測）（多選）如圖甲所示，升降機(jī)內(nèi)固定著一個傾角為3（Γ的光滑斜面，斜面底端安裝一個能

顯示彈簧作用力的傳感器、以彈簧受壓時傳感器示數(shù)為正，傳感器通過一根輕彈簧連接著一個質(zhì)量為的金屬球。

運動中的升降機(jī)突然停止，以停止運動為計時起點，在此后的一段時間內(nèi)傳感器上顯示的彈力隨時間變化的關(guān)系如

圖乙所示，且金屬球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說法中正確的是（）

A.升降機(jī)在停止運動前是向下運動的

B.0~4時間段內(nèi)金屬球做加速運動

C.4~L時間段內(nèi)金屬球處于失重狀態(tài)

D.〃和ti兩時刻金屬球速度大小相等

5.(2022?廣東潮南?高一期末)神舟十三號在2021年10月16日。時23分成功發(fā)射，宇航員將在太空中開啟為期

6個月的在軌駐留?；鸺诎l(fā)射時向上的加速度很大，有一段時間的加速度”將達(dá)到3.5g。(g=10m∕s2)

(1)火箭加速向上時，宇航員將承受超重考驗還是失重考驗？

(2)平時重力G=ION的體內(nèi)臟器，在該過程中需要支持力尸多大？

(3)不久的將來,神舟十三號歸來。假設(shè)返回艙距地面一定高度時開始啟動降落傘裝置,在距地面高度〃=1.25m時，

速度為V=l()m∕s,返回艙的緩沖發(fā)動機(jī)開始向下噴氣，艙體再次減速。設(shè)最后減速過程中返回艙做勻減速直線運動，

并且到達(dá)地面時恰好速度為0,求最后減速階段中質(zhì)量機(jī)=6Okg的宇航員對座椅的壓力為多大？

三、參考答案及解析

（一）真題部分

1.【答案】D

【解析】A、B物體向上先加速后減速，加速度先向上，后向下，根據(jù)牛頓運動定律可知物體可能先處于超重狀態(tài)，

后處于失重狀態(tài)；也可能一直超重（手和物體先具有向上的加速度，某一時刻，手突然具有向下的加速度，且大于

重力加速度，此時刻二者分離），故A錯誤。B錯誤；

C、D、重物和手有共同的速度和加速度時，二者不會分離，故物體離開手的瞬間，物體向上運動，物體的加速度

等于重力加速度，物體離開手前手要減速，所以此瞬間手的加速度大于重力加速度，并且方向豎直向下，故C錯誤，

D正確。故選：D。

2.【答案】BD

【解析】A、超重是物體受到接觸面豎直向上的支持力或繩的拉力大于重力。在汽車駛過拱形橋頂端時，由重力的

分力提供做圓周運動向心力，所以支持力小于重力，處于失重狀態(tài)，所以A錯誤；

B、蕩秋千的小孩通過最低點時.，由支持力和重力的合力提供向心力。合力向上，所以支持力大于重力，處于超重

狀態(tài)，所以B正確：

C、跳水運動員離開跳板向上運動時，與跳板分離，沒有支持力，完全失重，所以C錯誤；

D、火箭點火加速升空的過程中，有向上的加速度，是由支持力和重力的合力提供，處于超重狀態(tài)，所以D正確。

所以BD正確。故選：BDo

3.【答案】BC

【解析】A、當(dāng)升降機(jī)加速上升時，乘客有向上的加速度，是由重力與升降機(jī)對乘客支持力的合力產(chǎn)生的。此時升

降機(jī)對乘客的支持力大于乘客的重力，所以處于超重狀態(tài)。A錯誤。

B、當(dāng)升降機(jī)減速下降時，具有向上的加速度，同理此時乘客也處于超重狀態(tài)。B正確。

C、當(dāng)升降機(jī)減速上升時，具有向下的加速度，是由重力與升降機(jī)對乘客支持力的合力產(chǎn)生的，所以升降機(jī)對乘客

的支持力小于乘客的重力。此時失重。C正確。

D、當(dāng)升降機(jī)加速下降時，也具有向下的加速度，同理可得此時處于失重狀態(tài)。故D錯誤。

故選：BCo

4.【答案】D

【解析】在沙子落下過程中，開始時沙子具有向下的加速度，沙子處于失重狀態(tài)，此時壓力小于重力；而沙子最后

在接觸地面的過程中做減速運動，此時處于超重狀態(tài)，而中間過程以及沙子全部堆積時，不超重也不失重；所以整

個過程中，彈簧秤的示數(shù)有時小于（M+m）g,有時大于（M+m）g,有時等于（M+m）g；故D正確ABC錯誤。

故選：D。

5.【答案】A

【解析】A、火箭開始噴氣前勻速下降拉力等于重力減去返回艙受到的空氣阻力，火箭開始噴氣瞬間反沖力直接對

返回艙作用因而傘繩對返回艙的拉力變小。所以A正確。

B、返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是緩沖火箭向下噴氣而獲得向上的反沖力，不是空氣阻力，所以B錯誤。

C、在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動，加速度方向向上，返回艙處于超重狀態(tài)，動能減小，返回艙所受合

外力做負(fù)功，所以C錯誤。

D、由C的分析可知，D錯誤。故選：Ao

6.【答案】D

【解析】A、在加速過程中，顧客受重力、支持力和靜摩擦力三個力作用，勻速過程中，顧客受重力和支持力兩個

力作用，故A錯誤。

B、加速過程中，顧客在豎直方向上有加速度，支持力大于重力，處于超重狀態(tài)，勻速運動過程中，重力和支持力

平衡，不是超重狀態(tài)，故B錯誤。

CD、在慢慢加速的過程中，受力如圖，物體加速度與速度同方向，合力斜向右上方，因而顧客受到的摩擦力與接

觸面平行水平向右，電梯對其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，當(dāng)勻速運動時，作用力為支持力，豎直向上，

故D正確，C錯誤。

故選：D。

7.【答案】C

【解析】A、由于箱子在下降的過程中受到空氣的阻力，加速度的大小要小于重力加速度，由牛頓第二定律可知物

體一定要受到箱子底部對物體的支持力的作用，所以A錯誤。

B、箱子剛從飛機(jī)上投下時，箱子的速度為零，此時受到的阻力的大小也為零，此時加速度的大小為重力加速度，

物體處于完全失重狀態(tài)，箱內(nèi)物體受到的支持力為零，所以B錯誤。

C、箱子接近地面時，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部對物體向上的支持力也是最大的，所以C正確。

D、若下落距離足夠長，由于箱子阻力和下落的速度成二次方關(guān)系，最終將勻速運動，受到的壓力等于重力，所以

D錯誤。故選：Co

8.【答案】D

【解析】無論向哪個方向拋出，拋出之后的物體都只受到重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，此時水和容器的運動狀

態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會流出，所以D正確。

故選：D。

9.【答案】C

【解析】對人的運動過程分析可知，人下蹲的過程可以分成兩段：

人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力小于人的重力的大小；

在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力大于人的重力的大小，ABD錯誤；

C正確。故選：Co

10.【答案】A

【解析】以A、B整體為研究對象：在上升和下降過程中僅受重力，由牛頓第二定律知加速度為g,方向豎直向下。

再以A為研究對象：因加速度為g,方向豎直向下，由牛頓第二定律知A所受合力為A的重力，所以A僅受重力

作用，即A和B之間沒有作用力，所以在上升和下降過程中A物體對B物體的壓力一定為零。故A正確，BCD錯

誤；

故選：Ao

11.【答案】AD

【解析】在時間軸的上方，表示加速度向上，此時處于超重狀態(tài)，在時間軸的下方，表示加速度向下，此時處于失

重狀態(tài)，對地板的壓力減小，

在t=2s時向上的加速度最大，此時對地板的壓力最大，所以A正確；

在t=8.5s時具有向下的最大的加速度，此時對地板的壓力最小，所以D正確；故選：ADo

12.【答案】AD

【解析】由圖可知，to至tι時間段彈簧秤的示數(shù)小于G,故合力為G-F=50N,物體可能向下加速，也可能向上減

速；

tι至t2時間段彈力等于重力，故合力為零，物體可能為勻速也可能靜止；

而t2至t3時間段內(nèi)合力向上，故物體加速度向上，電梯可能向上加速也可能向下減速；

AD均符合題意；故選：ADo

（二）強(qiáng)基部分

1.B

【解析】AB.圖b圖案被壓扁了，是超重，加速度向上，可能向上做加速運動，也可能向下做減速運動，B正確,

A錯誤；

CD.圖C圖案被拉長了，是失重，加速度向下，可能向下做加速運動，也可能向上做減速運動，CD錯誤。

故選Bo

2.A

【解析】A.由題意可知，跳樓機(jī)從α運動6過程中做自由落體運動，由=可得，下落時間L=秒=2@

由可=2g?2〃可知，運動到b的速度大小為Vb=√?Λ=2廊

跳樓機(jī)從b運動C過程中做減速運動，同理可得v1=2ah

解得減速過程的加速度大小為a=2g,時間為〃=Jg,故從a到b與從b到C的運動時間之比為

乙4=2，|：，|=2:1,故A正確：

B.從α到從跳樓機(jī)做自由落體運動，故跳樓機(jī)座椅對游客的作用力為零，故B錯誤；

C.從。至1]b,根據(jù)動量定理可得/°=m%

則跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為癡而，故C錯誤；

D.從6到c,根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=ma=2mg

解得跳樓機(jī)受到制動力的大小為F=3mg,故D錯誤.

3.C

【解析】AD.在物塊勻加速下滑時，其有豎直向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，地面對斜面的支持力小于物塊和斜

面的總重力，但是在物塊勻減速下滑時，其有豎直向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，地面對斜面的支持力大于物塊

和斜面的總重力，所以AD錯誤；

B.在物塊滑行的全過程中，地面對斜面始終有摩擦力作用，加速下滑時，整體有水平向右的加速度，則地面對斜

面有向右的摩擦力作用，減速下滑時，整體有水平向左的加速度，則地面對斜面有向左的摩擦力作用，所以B錯誤；

C.全程由動能定理可得WgSACSine-〃MgCoSa%廣〃“咫Cos，SBC=O

AC：,以0：SzJC=3:2:1

聯(lián)立解得24+4=3?tanO,所以C正確；故選C。

4.AD

【解析】A.由于升降機(jī)停止運動前傳感器的示數(shù)為0,表明彈簧處于原長狀態(tài)，即升降機(jī)有向下的加速度g,而0~人

時間段內(nèi)示數(shù)增加，說明彈簧被壓縮，即升降機(jī)突然停下后金屬球由于慣性而向下運動，故停止前升降機(jī)是向下運

動的，A正確；

B.0~4時間段內(nèi)彈簧的形變量逐漸增大，但當(dāng)尸=〃歷時金屬球所受的合外力為0,即金屬球前一段做加速度逐漸

減小的加速運動，后一段做加速度逐漸增大的減速運動，B錯誤；

C.tl4時間段可分為兩段，F(xiàn)=Wg時金屬球的加速度為0,前一段時間金屬球加速度向上并處于超重狀態(tài)，后一

段時間金屬球加速度向下并處于失重狀態(tài)，C錯誤；

D.弓和乙兩時刻彈簧的形變量均為0,金屬球在斜面方向上只有重力的分力產(chǎn)生加速度，故兩時刻的加速度相同，

又由于斜面光滑，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，因此兩個時刻速度的大小相等，％時刻金屬球沿斜面向上運動，而〃時刻金

屬球沿斜面向下運動，只是二者的方向不同，D正確。故選AD。

5.(1)超重；(2)45N；(3)3000N

【解析】(1)火箭加速向上時，宇航員將承受超重考驗。

(2)對體內(nèi)臟器，由牛頓第二定律得尸一〃笈=”《

解得在該過程中內(nèi)臟器需要支持力F=45N

(3)返回艙在減速階段，由運動學(xué)知識可得0