资源简介

【新教材】超重和失重的相关分析与计算专题练习
-2025-2026年人教版高中物理必修第一册
一、
单选题
1 .(单选)在升降电梯内地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为
；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为
，
，则在这段时间内（　　）
A.该同学所受重力变小了
B.电梯的加速度大小为
，方向一定竖直向下
C.电梯一定在竖直向下运动
D.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
2 .(单选)生活中，我们在乘坐电梯上下楼时，当电梯向下启动或是向上停靠的过程中脚下会有“轻飘飘”的感觉，原因是人受到的重力 G
和电梯受到的压力 F
大小满足（　　）
A. G
＞ F
B. G
＜ F
C. G
＝ F
D.无法确定
3 .(单选)一爱好者进行蹦极，在 t
=0时刻，爱好者开始跳下，取竖直向下为正方向，其下落过程中的合力（ F合
）随时间（ t
）的变化关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A.在0~ t1
内，爱好者处于超重状态
B.在 t1
~ t2
内，爱好者处于失重状态
C.在 t3
~ t4
内，爱好者处于失重状态
D.在 t2
时刻，爱好者加速度为零
4 .(单选)小兰站在电梯里的体重计上，静止时体重计的示数为30kg；某时刻发现体重计的示数变为25kg，则此时小兰（　　）
A.所受重力变为零
B.所受重力增大
C.处于超重状态
D.处于失重状态
5 .(单选)人站在力传感器上完成下蹲、站起动作，观察计算机采集到的图线。如图是某人在运动过程中力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（　　）
A.人的质量约为
B.在
~
内，人完成“下蹲”和“站起”两个动作
C.在下蹲过程中，人的最大加速度约为
D.在
~
内，人一直处于超重状态
二、
多选题
1 .(多选)某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内的地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若
，则在这段时间内（　　）
A.小郭同学的体重变为40kg
B.电梯在向下做匀速运动
C.电梯的加速度大小为
，方向一定竖直向下
D.电梯可能在以
的加速度向上匀减速运行中
2 .(多选)小红站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为45kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为50kg时，取重力加速度 g
取10m/s2
。下列说法中正确的是（　　）
A.电梯可能在加速上升，加速度大小约为
B.电梯可能在减速上升，加速度大小为
C.电梯可能在减速下降，加速度大小约为
D.电梯可能在加速下降，加速度大小为
3 .(多选)在电梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为50kg，电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法正确的是（　　）
A.电梯可能竖直向上加速运动
B.电梯可能竖直向下加速运动
C.电梯可能向上减速运动
D.电梯可能向下减速运动
4 .(多选)商场的自动扶梯会在无人使用的时候待机以节约电能，当人接近时会触发其感应装置并启动。小明刚踏上自动扶梯的水平踏板，扶梯开始斜向上做匀加速直线运动，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.小明处于超重状态
B.小明处于失重状态
C.小明对踏板的静摩擦力水平向右
D.小明对踏板的静摩擦力水平向左
5 .(多选)图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在 A
点，另一端和运动员相连。运动员从 A
点自由下落，至点 B
弹性绳自然伸直，经过合力为零的点 C
到达最低点 D
，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是（　　）
A.经过 B
点时，运动员的速率最大
B.经过 C
点时，运动员的速率最大
C.从 B
点到 C
点过程中，运动员的加速度减小，处于失重状态
D.从 C
点到 D
点过程中，运动员的加速度增大，处于失重状态
三、
计算题
1 .某人在地面上最多能举起质量是60kg的重物：
( 1 )如果在加速下降的电梯里举起了质量是100kg的物体，则此电梯的加速度至少是多大？
( 2 )若电梯以5m/s 2
的加速度上升时，人最多能举起多少质量的物体？
2 .在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为
。
时刻电梯由静止开始下降，
时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度
，求：
(1)
内该同学速度的最大值；(2)
内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小；(3)
内电梯运动的距离。
3 .居民电梯与工地升降机虽同为垂直运输工具，物理原理却大相径庭．居民电梯采用电动机驱动，利用滑轮组原理实现平稳升降，注重舒适与安全．而工地升降机则多依赖液压或机械传动，追求高效与载重，常在建筑工地承担繁重任务．两者虽设计原理与应用场景各具特色，但功能相似．
( 1 )小易同学的质量为 m
，分别乘坐三种不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同都为 a
，加速度方向如图甲、乙、丙所示，小易同学相对电梯均静止，甲、乙中的电梯倾角为 θ
，重力加速度为 g
，小易同学和电梯接触面之间动摩擦因数均为 μ
① 在上述加速阶段中，下列说法正确的是
A.三种方式中，小易同学均受到了电梯地板的摩擦力作用
B.只有在甲种方式中，小易同学才受到了摩擦力作用
C.在丙种方式中，小易同学受到电梯地板的支持力最大
D.三种方式中，小易同学受到电梯对他的作用力方向均为竖直向上
② 在电梯匀速上升阶段，下列说法正确的是
A.图乙中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势
B.图甲中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势
C.图甲和图乙中小易同学所受的合外力相同
D.图甲和图乙中小易同学受到扶梯的作用力相同
③ 在电梯加速阶段，甲种方式中，小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为
，在乙种方式中，他受到电梯对他的支持力大小为
．（以上两个空格，均选用 m
、 a
、 θ
、 g
、 μ
表示）
④ 小易同学在地面上最多举起60kg的物体，如果他在丙种电梯中，并且随电梯以大小为2m/s 2
的加速度向上加速运动，则他在此电梯中最多能举起
kg的物体．（已知重力加速度 g
=10m/s2
）
⑤ 若小易同学坐电梯轿厢在从顶楼向下运动过程中，速度 v
随时间 t
变化的图像如图（a）所示，下列说法中正确的是
A.在0~ t1
时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小逐渐增大
B.在0~ t2
时间内，轿厢对人的支持力先减小后增大
C.在 t2
~ t3
时间内，轿厢处于失重状态
D.在 t2
~ t3
时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小
( 2 )某电梯在从底层向上运行至顶层过程中加速度随时间变化关系如图所示，请定性画出电梯由顶层下降至底层后静止的
图线（以向下运动为正方向）．
( 3 )如右上图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的重物与电梯厢地板之间的动摩擦因数为0.30．当载重电梯厢沿索道向上加速运动时，重物与电梯厢仍然保持相对静止状态，重物对电梯厢内水平地板的正压力为其重力的1.18倍，设重力加速度的大小为 g
，那么这时重物对电梯厢地板的摩擦力大小为
（用含 m
， g
的代数式表示）
4 .如图所示，位于张家界武陵源风景名胜区的百龙天梯，修建于垂直的悬崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的电梯之一（为方便计算，假设该电梯的高度为
）。一名游客将一块电子秤（显示受到的压力大小，单位：N）放在电梯的水平地板上，自己站在电子秤上，通过电子秤的示数结合自己的体重去了解电梯运行时加减速的情况。已知电梯从地面静止开始，竖直向上匀加速运动
，接着匀速运动
，最后匀减速运动
到达电梯的最高点，到达电梯的最高点时电梯速度刚好减为零；在匀减速阶段，电子秤的示数为“591”。电梯可看作质点，重力加速度
取
，求：（1）电梯运行过程中最大速度的大小；（2）该游客的质量；（3）匀加速阶段，电子秤的示数。
参考答案版
一、
单选题
1 .(单选)在升降电梯内地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为
；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为
，
，则在这段时间内（　　）
A.该同学所受重力变小了
B.电梯的加速度大小为
，方向一定竖直向下
C.电梯一定在竖直向下运动
D.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
【答案】 B
2 .(单选)生活中，我们在乘坐电梯上下楼时，当电梯向下启动或是向上停靠的过程中脚下会有“轻飘飘”的感觉，原因是人受到的重力 G
和电梯受到的压力 F
大小满足（　　）
A. G
＞ F
B. G
＜ F
C. G
＝ F
D.无法确定
【答案】 A
3 .(单选)一爱好者进行蹦极，在 t
=0时刻，爱好者开始跳下，取竖直向下为正方向，其下落过程中的合力（ F合
）随时间（ t
）的变化关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A.在0~ t1
内，爱好者处于超重状态
B.在 t1
~ t2
内，爱好者处于失重状态
C.在 t3
~ t4
内，爱好者处于失重状态
D.在 t2
时刻，爱好者加速度为零
【答案】 C
4 .(单选)小兰站在电梯里的体重计上，静止时体重计的示数为30kg；某时刻发现体重计的示数变为25kg，则此时小兰（　　）
A.所受重力变为零
B.所受重力增大
C.处于超重状态
D.处于失重状态
【答案】 D
5 .(单选)人站在力传感器上完成下蹲、站起动作，观察计算机采集到的图线。如图是某人在运动过程中力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（　　）
A.人的质量约为
B.在
~
内，人完成“下蹲”和“站起”两个动作
C.在下蹲过程中，人的最大加速度约为
D.在
~
内，人一直处于超重状态
【答案】 C
二、
多选题
1 .(多选)某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内的地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若
，则在这段时间内（　　）
A.小郭同学的体重变为40kg
B.电梯在向下做匀速运动
C.电梯的加速度大小为
，方向一定竖直向下
D.电梯可能在以
的加速度向上匀减速运行中
【答案】 CD
2 .(多选)小红站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为45kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为50kg时，取重力加速度 g
取10m/s2
。下列说法中正确的是（　　）
A.电梯可能在加速上升，加速度大小约为
B.电梯可能在减速上升，加速度大小为
C.电梯可能在减速下降，加速度大小约为
D.电梯可能在加速下降，加速度大小为
【答案】 AC
3 .(多选)在电梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为50kg，电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法正确的是（　　）
A.电梯可能竖直向上加速运动
B.电梯可能竖直向下加速运动
C.电梯可能向上减速运动
D.电梯可能向下减速运动
【答案】 BC
4 .(多选)商场的自动扶梯会在无人使用的时候待机以节约电能，当人接近时会触发其感应装置并启动。小明刚踏上自动扶梯的水平踏板，扶梯开始斜向上做匀加速直线运动，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.小明处于超重状态
B.小明处于失重状态
C.小明对踏板的静摩擦力水平向右
D.小明对踏板的静摩擦力水平向左
【答案】 AC
5 .(多选)图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在 A
点，另一端和运动员相连。运动员从 A
点自由下落，至点 B
弹性绳自然伸直，经过合力为零的点 C
到达最低点 D
，然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是（　　）
A.经过 B
点时，运动员的速率最大
B.经过 C
点时，运动员的速率最大
C.从 B
点到 C
点过程中，运动员的加速度减小，处于失重状态
D.从 C
点到 D
点过程中，运动员的加速度增大，处于失重状态
【答案】 BC
三、
计算题
1 .某人在地面上最多能举起质量是60kg的重物：
( 1 )如果在加速下降的电梯里举起了质量是100kg的物体，则此电梯的加速度至少是多大？
( 2 )若电梯以5m/s 2
的加速度上升时，人最多能举起多少质量的物体？
【答案】 (1)4m/s 2
；
(2)40kg
2 .在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为
。
时刻电梯由静止开始下降，
时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度
，求：
(1)
内该同学速度的最大值；(2)
内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小；(3)
内电梯运动的距离。
【答案】 (1)1.25m/s
(2)0.625m，2.5m
(3)3.75m
3 .居民电梯与工地升降机虽同为垂直运输工具，物理原理却大相径庭．居民电梯采用电动机驱动，利用滑轮组原理实现平稳升降，注重舒适与安全．而工地升降机则多依赖液压或机械传动，追求高效与载重，常在建筑工地承担繁重任务．两者虽设计原理与应用场景各具特色，但功能相似．
( 1 )小易同学的质量为 m
，分别乘坐三种不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同都为 a
，加速度方向如图甲、乙、丙所示，小易同学相对电梯均静止，甲、乙中的电梯倾角为 θ
，重力加速度为 g
，小易同学和电梯接触面之间动摩擦因数均为 μ
① 在上述加速阶段中，下列说法正确的是
A.三种方式中，小易同学均受到了电梯地板的摩擦力作用
B.只有在甲种方式中，小易同学才受到了摩擦力作用
C.在丙种方式中，小易同学受到电梯地板的支持力最大
D.三种方式中，小易同学受到电梯对他的作用力方向均为竖直向上
② 在电梯匀速上升阶段，下列说法正确的是
A.图乙中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势
B.图甲中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势
C.图甲和图乙中小易同学所受的合外力相同
D.图甲和图乙中小易同学受到扶梯的作用力相同
③ 在电梯加速阶段，甲种方式中，小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为
，在乙种方式中，他受到电梯对他的支持力大小为
．（以上两个空格，均选用 m
、 a
、 θ
、 g
、 μ
表示）
④ 小易同学在地面上最多举起60kg的物体，如果他在丙种电梯中，并且随电梯以大小为2m/s 2
的加速度向上加速运动，则他在此电梯中最多能举起
kg的物体．（已知重力加速度 g
=10m/s2
）
⑤ 若小易同学坐电梯轿厢在从顶楼向下运动过程中，速度 v
随时间 t
变化的图像如图（a）所示，下列说法中正确的是
A.在0~ t1
时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小逐渐增大
B.在0~ t2
时间内，轿厢对人的支持力先减小后增大
C.在 t2
~ t3
时间内，轿厢处于失重状态
D.在 t2
~ t3
时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小
( 2 )某电梯在从底层向上运行至顶层过程中加速度随时间变化关系如图所示，请定性画出电梯由顶层下降至底层后静止的
图线（以向下运动为正方向）．
( 3 )如右上图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的重物与电梯厢地板之间的动摩擦因数为0.30．当载重电梯厢沿索道向上加速运动时，重物与电梯厢仍然保持相对静止状态，重物对电梯厢内水平地板的正压力为其重力的1.18倍，设重力加速度的大小为 g
，那么这时重物对电梯厢地板的摩擦力大小为
（用含 m
， g
的代数式表示）
【答案】 (1)①C
②BCD
③
④
⑤BD
(2)见解析
(3)0.24mg
4 .如图所示，位于张家界武陵源风景名胜区的百龙天梯，修建于垂直的悬崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的电梯之一（为方便计算，假设该电梯的高度为
）。一名游客将一块电子秤（显示受到的压力大小，单位：N）放在电梯的水平地板上，自己站在电子秤上，通过电子秤的示数结合自己的体重去了解电梯运行时加减速的情况。已知电梯从地面静止开始，竖直向上匀加速运动
，接着匀速运动
，最后匀减速运动
到达电梯的最高点，到达电梯的最高点时电梯速度刚好减为零；在匀减速阶段，电子秤的示数为“591”。电梯可看作质点，重力加速度
取
，求：（1）电梯运行过程中最大速度的大小；（2）该游客的质量；（3）匀加速阶段，电子秤的示数。
【答案】 （1）
；（2）
；（3）618

展开更多......

收起↑