2023年高考物理知識(shí)點(diǎn)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(shí)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(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是（）

A.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)

B.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是（）

A.汽車駛過(guò)拱形橋頂端

B.蕩秋千的小孩通過(guò)最低點(diǎn)

C.跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng)

D.火箭點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的升降機(jī)，可以體會(huì)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(shí)，游客是處在失重狀態(tài)

B.當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài)

C.當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，游客是處在失重狀態(tài)

D.當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài)

4.（2016?全國(guó)）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(gè)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(guò)程中彈簧秤的示數(shù)（）

A.始終為（M+m）g

B.不會(huì)大于（M+m）g

C.不會(huì)小于（M+m）g

D.有時(shí)小于（M+m）g,有時(shí)大于（M+m）g,有時(shí)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(guò)程可簡(jiǎn)化為：打開降落傘一段

時(shí)間后，整個(gè)裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)

動(dòng)，則（）

蝗沖火箭

A.火箭開始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小

B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是空氣阻力

C.返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力可能做正功

D.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài)

6.（2009?安徽）為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯.無(wú)人乘坐時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯

時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速轉(zhuǎn)動(dòng).一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是

（）

A.顧客始終受到三個(gè)力的作用

B.顧客始終處于超重狀態(tài)

C.扶梯對(duì)顧客作用力的方向先指向左上方，再豎直向上

D.扶梯對(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確

的是（）

V

A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大

D.若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”

8.（2005?北京）如圖，一個(gè)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(dòng)過(guò)程中始終保持平動(dòng)，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(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水

C.將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水

D.將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水

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

^xr^^

A.OB.O

A.在上升和下降過(guò)程中A物體對(duì)B物體的壓力一定為零

B.上升過(guò)程中A物體對(duì)B物體的壓力大于A物體受到的重力

C.下降過(guò)程中A物體對(duì)B物體的壓力大于A物體受到的重力

D.在上升和下降過(guò)程中A對(duì)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(guò)程中加速度a隨時(shí)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(duì)地板的壓力（）

A.t=2s時(shí)最大B.t=2s時(shí)最小

C.t=8.5s時(shí)最大D.t=8.5s時(shí)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(shí)間

段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的V-t圖可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎ǎ?/p>

G/N

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

490

440

如t：

二、強(qiáng)基訓(xùn)練（高手成長(zhǎng)基地）

1.（2022?重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）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(yùn)動(dòng)的情形，那

么圖b,圖c,分別表示電梯在如何運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

圖a

A.圖b可能表示電梯向上做減速運(yùn)動(dòng)B.圖b可能表示電梯向上做加速運(yùn)動(dòng)

C.圖C可能表示電梯向上做加速運(yùn)動(dòng)D.圖C可能表示電梯向下做減速運(yùn)動(dòng)

2.（2021,全國(guó)?高二課時(shí)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(jiǎn)圖.跳樓機(jī)由靜止從。自

由下落到b，再?gòu)腷開始以恒力制動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1

B.從α到5,跳樓機(jī)座椅對(duì)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(dòng)力的大小等于2,跖

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

至C點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)分別為從和生,

且AB=22C,則（）

A.在物塊滑行的全過(guò)程中，地面對(duì)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(guò)程中，地面對(duì)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(guò)程中先超重再失重

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

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

運(yùn)動(dòng)中的升降機(jī)突然停止，以停止運(yùn)動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在此后的一段時(shí)間內(nèi)傳感器上顯示的彈力隨時(shí)間變化的關(guān)系如

圖乙所示，且金屬球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向下運(yùn)動(dòng)的

B.0~4時(shí)間段內(nèi)金屬球做加速運(yùn)動(dòng)

C.4~L時(shí)間段內(nèi)金屬球處于失重狀態(tài)

D.〃和ti兩時(shí)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(hào)在2021年10月16日。時(shí)23分成功發(fā)射，宇航員將在太空中開啟為期

6個(gè)月的在軌駐留。火箭在發(fā)射時(shí)向上的加速度很大，有一段時(shí)間的加速度”將達(dá)到3.5g。(g=10m∕s2)

(1)火箭加速向上時(shí)，宇航員將承受超重考驗(yàn)還是失重考驗(yàn)？

(2)平時(shí)重力G=ION的體內(nèi)臟器，在該過(guò)程中需要支持力尸多大？

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

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

并且到達(dá)地面時(shí)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(duì)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(yùn)動(dòng)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(shí)刻，手突然具有向下的加速度，且大于

重力加速度，此時(shí)刻二者分離），故A錯(cuò)誤。B錯(cuò)誤；

C、D、重物和手有共同的速度和加速度時(shí)，二者不會(huì)分離，故物體離開手的瞬間，物體向上運(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(guò)拱形橋頂端時(shí)，由重力的

分力提供做圓周運(yùn)動(dòng)向心力，所以支持力小于重力，處于失重狀態(tài)，所以A錯(cuò)誤；

B、蕩秋千的小孩通過(guò)最低點(diǎn)時(shí).，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(yùn)動(dòng)員離開跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，與跳板分離，沒有支持力，完全失重，所以C錯(cuò)誤；

D、火箭點(diǎn)火加速升空的過(guò)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(shí)，乘客有向上的加速度，是由重力與升降機(jī)對(duì)乘客支持力的合力產(chǎn)生的。此時(shí)升

降機(jī)對(duì)乘客的支持力大于乘客的重力，所以處于超重狀態(tài)。A錯(cuò)誤。

B、當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，具有向上的加速度，同理此時(shí)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(shí)，具有向下的加速度，是由重力與升降機(jī)對(duì)乘客支持力的合力產(chǎn)生的，所以升降機(jī)對(duì)乘客

的支持力小于乘客的重力。此時(shí)失重。C正確。

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

故選：BCo

4.【答案】D

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

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

個(gè)過(guò)程中，彈簧秤的示數(shù)有時(shí)小于（M+m）g,有時(shí)大于（M+m）g,有時(shí)等于（M+m）g；故D正確ABC錯(cuò)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(duì)

返回艙作用因而傘繩對(duì)返回艙的拉力變小。所以A正確。

B、返回艙在噴氣過(guò)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(cuò)誤。

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

外力做負(fù)功，所以C錯(cuò)誤。

D、由C的分析可知，D錯(cuò)誤。故選：Ao

6.【答案】D

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

力作用，故A錯(cuò)誤。

B、加速過(guò)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力和支持力

平衡，不是超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。

CD、在慢慢加速的過(guò)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(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用力為支持力，豎直向上，

故D正確，C錯(cuò)誤。

故選：D。

7.【答案】C

【解析】A、由于箱子在下降的過(guò)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(duì)物體的支持力的作用，所以A錯(cuò)誤。

B、箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱子的速度為零，此時(shí)受到的阻力的大小也為零，此時(shí)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(cuò)誤。

C、箱子接近地面時(shí)，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部對(duì)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(zhǎng)，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(yùn)動(dòng)，受到的壓力等于重力，所以

D錯(cuò)誤。故選：Co

8.【答案】D

【解析】無(wú)論向哪個(gè)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(shí)水和容器的運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會(huì)流出，所以D正確。

故選：D。

9.【答案】C

【解析】對(duì)人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析可知，人下蹲的過(guò)程可以分成兩段：

人在加速下蹲的過(guò)程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時(shí)人對(duì)傳感器的壓力小于人的重力的大?。?/p>

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

C正確。故選：Co

10.【答案】A

【解析】以A、B整體為研究對(duì)象：在上升和下降過(guò)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(duì)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(guò)程中A物體對(duì)B物體的壓力一定為零。故A正確，BCD錯(cuò)

誤；

故選：Ao

11.【答案】AD

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

重狀態(tài)，對(duì)地板的壓力減小，

在t=2s時(shí)向上的加速度最大，此時(shí)對(duì)地板的壓力最大，所以A正確；

在t=8.5s時(shí)具有向下的最大的加速度，此時(shí)對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)，也可能向下做減速運(yùn)動(dòng)，B正確,

A錯(cuò)誤；

CD.圖C圖案被拉長(zhǎng)了，是失重，加速度向下，可能向下做加速運(yùn)動(dòng)，也可能向上做減速運(yùn)動(dòng)，CD錯(cuò)誤。

故選Bo

2.A

【解析】A.由題意可知，跳樓機(jī)從α運(yùn)動(dòng)6過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)，由=可得，下落時(shí)間L=秒=2@

由可=2g?2〃可知，運(yùn)動(dòng)到b的速度大小為Vb=√?Λ=2廊

跳樓機(jī)從b運(yùn)動(dòng)C過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng)，同理可得v1=2ah

解得減速過(guò)程的加速度大小為a=2g,時(shí)間為〃=Jg,故從a到b與從b到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)，故跳樓機(jī)座椅對(duì)游客的作用力為零，故B錯(cuò)誤；

C.從。至1]b,根據(jù)動(dòng)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(cuò)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(dòng)力的大小為F=3mg,故D錯(cuò)誤.

3.C

【解析】AD.在物塊勻加速下滑時(shí)，其有豎直向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，地面對(duì)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(shí)，其有豎直向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，地面對(duì)斜面的支持力大于物塊

和斜面的總重力，所以AD錯(cuò)誤；

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

面有向右的摩擦力作用，減速下滑時(shí)，整體有水平向左的加速度，則地面對(duì)斜面有向左的摩擦力作用，所以B錯(cuò)誤；

C.全程由動(dòng)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(yùn)動(dòng)前傳感器的示數(shù)為0,表明彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，即升降機(jī)有向下的加速度g,而0~人

時(shí)間段內(nèi)示數(shù)增加，說(shuō)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(yùn)動(dòng)，故停止前升降機(jī)是向下運(yùn)

動(dòng)的，A正確；

B.0~4時(shí)間段內(nèi)彈簧的形變量逐漸增大，但當(dāng)尸=〃歷時(shí)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(yùn)動(dòng)，后一段做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；

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

段時(shí)間金屬球加速度向下并處于失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；

D.弓和乙兩時(shí)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(shí)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(gè)時(shí)刻速度的大小相等，％時(shí)刻金屬球沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，而〃時(shí)刻金

屬球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，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(shí)，宇航員將承受超重考驗(yàn)。

(2)對(duì)體內(nèi)臟器，由牛頓第二定律得尸一〃笈=”《

解得在該過(guò)程中內(nèi)臟器需要支持力F=45N

(3)返回艙在減速階段，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得0