第四章 运动和力的关系--超重和失重 常见题型总结练（一） 2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册

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运动和力的关系--超重和失重 常见题型总结练（一）
2025-2026学年物理高一年级人教版（2019）必修第一册
一．超重与失重的判断
1．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，人与固定在地面上的扣环相连，弹性轻绳的上端固定，拉长后下端固定在人的身上。打开扣环，人从地面由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”。人向上运动至最高点的过程中（　　）
A．一直处于超重状态 B．一直处于失重状态
C．先处于超重状态后处于失重状态 D．先处于失重状态后处于超重状态
2．如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.先变大后变小
3．（多选）如图，某一处于松弛状态的弹性绳，上端拴在O点，下端拴一重物，从O点正下方的A点开始自由下落，至图中B点时的弹性绳正好完全伸直且没有弹力，D点是重物所能到达的最低点且到达D点时未超过弹性绳的弹性限度，C点时重物静止悬吊时的平衡位置，不计空气阻力，则重物在从A点下落的过程中（　　）
A．在AB段做自由落体运动，处于完全失重状态
B．BC段绳的拉力在增大，重物先失重再超重
C．CD段绳的拉力大于重物的重力，重物处于超重状态
D．D点时重物的速度为零，处于平衡状态
4．（多选）几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．用照相机进行了相关记录，如图所示．图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正确的是（　　）
A．根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态
B．根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态
C．根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态
D．根据图5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态
5．（多选）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则下列说法中正确的是（　　）
A．t=2s时人对地板的压力最大 B．t=5s时人对地板的压力为0
C．t=5s时人对地板的压力最大 D．t=8.5s时人对地板的压力最小
6．小明拿着一个由轻质弹性细绳和一质量为的小球组成的玩具乘坐电梯，如图所示。某时刻他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的1.2倍，则该时刻（　　）
A．小明处于超重状态 B．小明处于失重状态
C．电梯可能加速下降 D．电梯可能减速上升
7． 2020年12月17日，嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域。返回舱第一次进入大气层时减速下降到距离地面约60公里时，利用弓形激波让其加速向上跃起，弹出大气层之后再次进入大气层，实施二次减速，整个过程就像“打水漂”一样(如图)。返回舱在减速下降和加速跃起时分别处于(　 　)
A．失重状态，超重状态　 B．超重状态，失重状态
C．超重状态，超重状态 D．失重状态，失重状态
二．超重与失重的定量运算问题
8．图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的·表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图像，两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出，重力加速度g取10 m/s2，根据图像分析可知(　　)
A．人的重力为1 500 N
B．c点位置人处于超重状态
C．e点位置人处于失重状态
D．d点的加速度小于f点的加速度
9． 学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。
(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，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 （结果保留1位小数）。
10．飞行背包是一种可以让使用者通过穿戴该产品后飞上天空的飞行器。消防员利用飞行背包在某次高楼火灾观测时，竖直飞行的v-t图像如图所示，下列说法正确的是(　 )
A．消防员上升的最大高度为225 m
B．消防员在2.5～3.0 min内加速度最大
C．消防员在3.5～4.25 min内处于失重状态
D．消防员在2.5～4.25 min，平均速度大小约为6.43 m/s
11．（多选）如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。关于电梯的运动，以下说法正确的是(重力加速度g取10 m/s2)(　　)
A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2
B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2
C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2
D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
12．一质量为m的人站在电梯中，电梯匀加速上升，加速度大小为g(g为重力加速度).人对电梯底部的压力大小为(　　)
A.mg B.2mg
C.mg D.mg
13．（多选）如图，某同学站在电梯内的台秤上，当电梯静止时台秤示数为60kg，当电梯从静止开始运动的一段时间内，台秤的示数变为48kg，重力加速度大小为，则这段时间内（　　）
A．电梯正在向上运动 B．该同学处于失重状态
C．该同学对台秤的压力大小为120N D．电梯运动的加速度大小为
14．用外力F拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a随外力F的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.物体的质量为
B.地球表面的重力加速度为2a0
C.当a＞0时，物体处于失重状态
D.当a＝a1时，拉力F＝a1
三．综合问题
15．如图所示，建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处，图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，下列判断正确的是（　　）
A．前5s的平均速度是0.5m/s
B．整个过程上升高度是30m
C．30-36s材料处于超重状态
D．前10s钢索最容易发生断裂
16．（多选）如图，港珠澳大桥人工岛建设时，起重机用8根对称分布且长度为的钢索将直径为、质量为的钢筒以匀加速竖直吊起，重力加速度为，若每根钢索所能承受的最大拉力大小为，则吊起过程中下列说法正确的是（　　）
A．钢索拉力不断变大
B．每根钢索所受到的拉力大小为
C．钢筒的最大加速度为
D．钢筒处于超重状态
17．如图所示，A、B、C为三个大小相同的实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连接在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力，ρ木＜ρ水＜ρ铁)(　 )
A．A球将向上运动，B、C球将向下运动
B．A、B球将向上运动，C球不动
C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动
D．A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动
18．某举重运动员参加挺举比赛，图甲为提杠上肩后的状态，图乙为举杠后静止的状态，下列说法正确的是（　　）

A．图甲状态，运动员处于超重状态
B．从图甲状态到图乙状态过程中，杠铃先超重后失重
C．杠铃加速上升过程中，手对杠铃的作用力大于杠铃对手的作用力
D．运动员对地面的压力是由于地面形变产生的
19．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个物块从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中（　　）
A．物块刚接触弹簧瞬间速度最大 B．当物块的速度最大时，它所受的合力为零
C．物块一直处于失重状态 D．物块的加速度先增大后减小
20．跳跳杆是一种深受小朋友喜爱的弹跳器。可以自由伸缩的中心弹簧，一端固定在跳杆上，另一端固定在能沿跳杆上下滑动的踏板上，人在踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧向上弹起，将人和跳跳杆带离地面。当某同学玩跳跳杆时从最高点竖直下落到最低点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．下落全过程中，该同学速度一直增大
B．下落全过程中，该同学加速度先增大后减小
C．下落全过程中，跳跳杆刚接触地面时，该同学速度最大
D．下落全过程中，弹簧形变量最大时，该同学处于超重状态
21．如图所示，箱子A内放有物块B，用竖直的轻弹簧连接后悬挂在天花板上，已知箱子A和物块B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。现对箱子施加一个竖直向上的力F=3mg，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去F的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．箱子A的加速度大小为2g B．物块B的加速度大小为零
C．弹簧的形变量为 D．物块B处于超重状态
四．图像问题
22．很多智能手机都有加速度传感器，可以测量手机自身的加速度。某同学打开加速度传感器，用手水平托着手机。手迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落一段时间，然后接住手机，手机屏幕上记录一段加速度随时间变化的图像，取竖直向上为正方向，将图像简化为如图所示，下列说法正确的是( )
A.时刻，手机的加速度大小可能大于g B.到时间内，手机一直处于完全失重状态
C.时刻，手机处于完全失重状态 D.时刻，手机的运动方向为竖直向上
23．图甲中运动员在蹦极台上自由下落，得到图像如图乙所示，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．运动员下落15m后开始受到弹力作用
B．下落26m时，运动员到达最低点，处于超重状态
C．整个下落过程加速度方向始终竖直向上
D．整个下落过程加速度先减小再增大
24．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是(　 )
A．0～t1时间内，v增大，FN＞mg
B．t1～t2时间内，v减小，FN＜mg
C．t2～t3时间内，v增大，FN＜mg
D．t2～t3时间内，v减小，FN＞mg
25．在某次训练中某航天员的加速度a随时间t的变化关系如图所示，若航天员只在竖直方向运动，规定竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A．1~3s内航天员做匀加速运动 B．时的加速度的变化率为零
C．0~1s内与0~5s内速度的变化量相同 D． 时航天员处于失重状态
26．如图甲所示，广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t 图像如图乙所示。则下列相关说法正确的是(　　)
A.t＝4.5 s时，电梯处于失重状态
B.5～55 s时间内，绳索拉力最小
C.t＝59.5 s时，电梯处于超重状态
D.t＝60 s时，电梯速度恰好为零
27．图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．从传感器的示数可知该同学的体重约为
B．内，该同学经历了先失重、后超重的状态
C．内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作
D．该同学拉起身体过程中单杠的支持力对他做正功
28．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间.由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息(　　)
A.1 s时人处在下蹲的最低点
B.2 s时人处于下蹲静止状态
C.0～4 s内该同学做了2次下蹲－起立的动作
D.下蹲过程中人始终处于失重状态
综合练
一、单选题
1．如图所示，小芳蹲在体重计上处于静止状态，随后站立起来，下列图像能反映小芳站立过程体重计示数随时间变化的是（　　）
A． B．
C． D．
2．2016年10月17日7时30分，神舟十一号飞船搭载着航天员陈冬和景海鹏在中国酒泉卫星发射中心利用长征五号运载火箭发射升空，并于10月日凌晨，与天宫二号自动交会对接成功。下列说法正确的是（　　）
A．在发射升空期间，景海鹏认为陈冬静止不动，他可能是以飞船作为参考系
B．在发射升空初期，长征五号运载火箭向后喷气，周围的空气给了火箭向上的升力
C．在与天空二号交会对接之后，以地球作为参考系天空二号是静止不动的
D．在与天空二号交会对接之后，景海鹏的体重比他在地面上的体重要大
3．如图甲所示，一弹射器固定在地面上，初始时，弹射器内轻弹簧压缩一定的长度并处于锁定状态。将一个小球放置在弹簧的上端，解除锁定，小球由静止加速后竖直向上射出（竖直向上为正方向），一段时间后又落回弹射器内。整个运动过程中，小球受到的空气阻力随速率增大而增大，随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时，小球上升到最高点
B．，小球的加速度方向竖直向上
C．，小球的加速度大小一直减小
D．，小球处于失重状态
4．一个质量为60kg的人为了研究失重和超重现象，他在竖直升降的电梯内的水平地板上放置一个台秤，当电梯运动时他发现台秤的读数一段时间为603 N，g取。则这段时间电梯的运动情况可能是（　　）
A．以加速度加速上升 B．以加速度减速下降
C．以加速度加速下降 D．以加速度减速下降
5．小明同学在河南宝泉旅游度假区体验了号称“崖壁穿梭机”的洞穴电梯。电梯沿陡峭崖壁垂直上行时，他打开手机中的传感器软件，测量电梯的加速度。软件显示出电梯在一段时间内的图像，如图所示，以竖直向上为正方向。则以下说法正确的是（ ）
A．时刻电梯的速度最大 B．时刻电梯的速度最大
C．时刻电梯处于失重状态 D．时刻电梯处于超重状态
6．如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N。关于实验现象，下列说法正确的是（ ）
A．“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象
B．“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况
C．“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象
D．图乙记录的是他完成四次“蹲起”的过程
二、解答题
7．某同学站在水平放置于电梯内的台秤上，电梯从时由静止开始运动，时速度恰好为零，台秤的示数随时间变化的图像如图所示。已知电梯静止时台秤的示数为，重力加速度取。求：
(1)时台秤的示数；
(2)电梯内运行的总位移大小。
8．摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图甲所示。电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在时由静止开始上升，图像如图乙所示。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力；
(2)类比是一种常用的研究方法。对比加速度和速度的定义，根据图乙所示图像，求电梯在第末的速率v；
(3)根据图乙所示图像，分别写出电梯处于超重和失重的时间范围。
9．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。
10．小明将重物静止悬挂在力传感器下如图（a）所示，从t时刻起，小明手持力传感器沿竖直方向运动，如图（b）为得到的力传感器示数F随时间t的变化图像，忽略空气阻力。请解答下列问题：
(1)指出重物在时间内超重和失重的情况；
(2)推断重物在时间内的运动方向，并分析其原因；
(3)指出重物在时间内，何时速度最大？
11．如图甲，一小孩站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计的示数为400N。时刻，电梯从静止开始上升，体重计的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，求：
(1)第2s末和第6s末电梯的速度大小；
(2)前6s内，电梯上升的高度。
12．2024年8月10日在巴黎奥运会上，我国举重运动员刘焕华打破奥运会纪录获冠军，刘焕华还在2024年4月8日于泰国普吉岛举行的举重世界杯上以挺举233公斤的成绩创造新的世界纪录。如果在稳定运行的升降机中，重力加速度取。求（计算结果保留一位小数）
(1)当升降机以的加速度匀加速上升，刘焕华挺举的最好成绩将是多少；
(2)当升降机以的加速度匀加速下降，刘焕华挺举的最好成绩将是多少。
答案
一．超重与失重的判断
1． 由题意，可知人在向上运动至最高点的过程中，人先加速后减速，加速度方向先竖直向上后竖直向下，所以人先处于超重状态后处于失重状态。
故选C。
同体积的水比乒乓球的质量大，在乒乓球加速上升的过程中，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小。
图中B点时的弹性绳正好完全伸直且没有弹力，所以在AB段绳子无拉力，重物做自由落体运动，处于完全失重状态。A正确；C点时重物静止悬吊时的平衡位置，所以在BC段绳的拉力在增大，但是一直小于重力，重物一直处于失重状态，CD段绳的拉力大于重物的重力，重物处于超重状态。B错误，C正确；D点时绳子拉力大于重力，重物将向上加速。D错误。
故选AC。
图2和图5中体重计示数大于图1，说明电梯内同学处于超重状态，可能是加速上升或减速下降过程。图3和图4中体重计示数小于图1，说明电梯内同学处于失重状态，可能是减速上升或加速下降过程。
故选CD。
在时间轴的上方，表示加速度向上，此时处于超重状态，在时间轴的下方，表示加速度向下，此时处于失重状态；在t=2s时向上的加速度最大，此时对地板的压力最大，大于重力，故A正确；t=5s时，人随电梯做匀速运动，人处于平衡状态，所以人受到的支持力等于人的质量，由牛顿第三定律可知，人对地板的压力等于人的重力，故BC错误；在t=8.5s时具有向下的最大的加速度，此时对地板的压力最小，小于重力，D正确。
故选AD。
6 电梯静止不动时，小球受力平衡，有
电梯运行时，轻质弹性细绳的伸长量比电梯静止时大，说明弹力变大了，由牛顿第二定律有
解得加速度大小为
方向竖直向上，故小明处于超重状态，所以电梯可能加速上升或减速下降。
故选A。
7． C
二．超重与失重的定量运算问题
8． 选B　分析图像可知：a点，人处于静止状态，重力等于支持力，所以G＝500 N，A错误。c点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，B正确。e点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，C错误。在f点，人只受重力，加速度g＝10 m/s2；在d点，根据牛顿第二定律有FN－mg＝ma，得a＝20 m/s2，d点的加速度大于f点的加速度，D错误。
9． （1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N，则读数为5.0N。
（2）[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，小于物体重力可知此段时间内物体处于失重状态；
[2]根据根据牛顿第二定律代入数据联立解得电梯加速度大小
10． 选D　v-t图线与t轴所围图形面积表示位移，由题图可知，在1.5 min时，消防员上升的高度最高，有x＝×15×1.5×60 m＝675 m，A错误；图像的斜率表示加速度，所以在0～0.5 min内加速度最大，B错误；消防员在3.5～4.25 min减速下落，处于超重状态，C错误；消防员在2.5～4.25 min，平均速度为＝＝ m/s≈6.43 m/s，D正确。
11． AD
电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，知重物的重力等于10 N；在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N，对重物有F-mg=ma，解得a=2 m/s2，方向竖直向上，则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上，电梯可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动，故A、D正确，B、C错误。
根据牛顿第二定律有FN－mg＝ma，解得电梯底部对人的支持力大小为FN＝mg，由牛顿第三定律知，人对电梯底部的压力大小为FN′＝mg，选项C正确.
AB．台秤示数变小，说明该同学处于失重状态，有向下的加速度，说明电梯从静止开始向下加速运动，A项错误，B项正确；
设电梯对该同学的支持力为F，根据题意可知根据牛顿第三定律，该同学对台秤的压力大小为480N，C项错误；
D．根据牛顿第二定律解得，D项正确。故选BD。
14． 当F＝0时a＝－a0，此时的加速度为重力加速度，故g＝a0，B错误；当a＝0时，拉力F＝F0，拉力大小等于重力，故物体的质量为，A正确；当a＞0时，加速度方向竖直向上，物体处于超重状态，C错误；当a＝a1时，由牛顿第二定律得F－mg＝ma1，又m＝、g＝a0，故拉力F＝(a1＋a0)，D错误。
三．综合问题
15． 因5s末的速度0.5m/s，则前5s的平均速度是0.25m/s，选项A错误；
图像的面积等于位移，可知整个过程上升高度是
选项B错误；30-36s材料减速上升，加速度向下，则处于失重状态，选项C错误；
前10s材料加速上升，处于超重状态，钢索最容易发生断裂，选项D正确。
故选D。
A．根据对称性可知，8根钢索的拉力大小相等，令钢索与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律有
钢筒做匀加速直线运动，加速度一定，则钢索拉力不变，故A错误；
B．根据几何关系有
结合上述解得，
故B错误；
C．结合题意与上述可知，当加速度最大时，钢索拉力最大，即拉力大小为F，则有
解得
故C正确；
D．钢筒的加速度方向竖直向上，则钢筒处于超重状态，故D正确。
故选CD。
选D　将挂吊篮的绳子剪断瞬间，装水的杯子做自由落体运动，水处于完全失重状态，即可以认为水和球之间没有相互作用力。以杯子作为参考系，A受到向上的弹力作用，B受到向下的弹力作用，C不受到弹力作用，所以A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动。
A．图甲为提杠上肩后的状态，运动员处于平衡状态，故A错误；
B．从图甲状态到图乙状态过程中，杠铃先加速上升后减速上升，所以杠铃先超重后失重，故B正确；
C．杠铃加速上升过程中，手对杠铃的作用力与杠铃对手的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误；
D．运动员对地面的压力是由于运动员形变产生的，故D错误。
故选B。
物快刚接触弹簧时，弹力小于重力，物块具有向下的加速度，物块向下继续加速，弹簧继续被压缩，弹力增大，加速度逐渐减小，当弹簧的弹力等于重力时，此时物块所受合力为零，加速度为零，物块速度达到最大，当弹簧弹力大于重力时，物块的加速度向上，物块做减速运动， 随着弹簧继续被压缩，弹力增大，加速度反向增大，故物块先处于失重状态后处于超重状态，ACD错误，B正确。
故选B。
ABC．下落全过程中，跳跳杆接触地面前，该同学和跳跳杆做自由落体运动，速度增大，加速度保持不变；跳跳杆接触地面后，一开始弹簧弹力小于该同学和踏板的总重力，该同学和踏板继续向下做加速度减小的加速运动；当弹簧弹力等于该同学和踏板的总重力时，该同学和踏板的速度达到最大；之后弹簧弹力大于该同学和踏板的总重力，加速度方向向上，则该同学和踏板将向下做加速度增大的减速运动，故下落全过程中，该同学速度先增大后减小，加速度先不变，再减小，最后增大，故ABC错误；
D．下落全过程中，弹簧形变量最大时，加速度方向向上，该同学处于超重状态，故D正确。
故选D。
以AB整体为研究对象，设弹簧的弹力为F′，根据平衡条件
得弹簧的弹力为 F′=mg
方向竖直向下，弹簧处于压缩状态。由胡克定律
解得弹簧的形变量为
故C错误；撤去力F后，弹簧弹力不变，假设AB间有相互作用力，即AB加速度相同，则以整体为研究对象，整体受的合外力为3mg，则整体的加速度为
而B向下的加速度最大为g，故A的加速度大于B的加速度，二者分离，A不受B的压力；以A为研究对象，受重力和弹簧的弹力
得 ， A处于失重状态，B处于完全失重。故A正确，BD错误。
故选A。
四．图像问题
22． 时刻，加速度向下，其值稳定一段时间，对应物体自由下落，加速度大小为g，手机处于完全失重状态，故A错误，C正确；到时间内，有一段时间加速度向上，表明手机处于超重状态，故B错误；时刻，手机向上的加速度最大，表明手机对手的压力最大，此时手机运动到最低位置，速度为零，即将向上运动，故D错误。
23． 运动员在蹦极台上跳下后，先做自由落体运动，，加速度方向向下，保持不变，速度增大；当开始受到弹力作用的一小段时间内，，根据牛顿第二定律有，加速度方向下，且随着弹力的增大，加速度减小，速度继续增大；直到时，速度达到最大值，此时加速度等于零；随着弹力继续增大，根据牛顿第二定律有，加速度方向向上，且随着弹力的增大，加速度增大，但因为加速度此时与速度方向相反，故速度减小，直到为零，到达最低点。
A．运动员下落15m时，因速度达到最大，此时有，说明此时之前就已经受到弹力的作用，A错误；
B．运动员到达最低点时，速度为零，从图中可以看出，此时的位移为26m，此时加速度方向向上，处于超重状态，B正确；
C．整个下落过程中，加速度方向先是向下，后变为向上，C错误；
D．整个下落过程中，加速度先是保持不变，后逐渐减小到零，再逐渐增大，D错误。
故选B。
选D　根据位移—时间图像的斜率表示速度可知，0～t1时间内，图像斜率增大，速度v增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力FN＜mg，A错误；t1～t2时间内，图像斜率不变，速度v不变，加速度为零，乘客所受的支持力FN＝mg，B错误；t2～t3时间内，图像斜率减小，速度v减小，加速度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力FN＞mg，C错误，D正确。
A．根据图像可知，1~3s内航天员的加速度大小发生改变，则1~3s内航天员做的不是匀加速运动，故A错误；
B．时的加速度的变化率为故B错误；
C．图线与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，则0~1s内速度的变化量为，0~5s内速度的变化量为则0~1s内与0~5s内速度的变化量相同，故C正确；
D．时航天员的加速度竖直向上，可知航天员处于超重状态，故D错误。故选C。
26． 　利用a－t图像可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A错误；0～5 s时间内，电梯处于超重状态，拉力大于重力，5～55 s时间内，a＝0，电梯处于匀速上升过程，拉力等于重力，55～60 s时间内，电梯处于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误；因a－t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t＝60 s时为零，选项D正确。
27． A．从传感器的示数可知，该同学的重力约为500N，体重约为 ，A错误；
B．1s~2s内，该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，B正确；
C．人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出，1s时人放下身体，2s时过程结束。内，该同学进行了先放下身体的动作、后拉起身体，C错误；
D．该同学拉起身体过程中，单杠对人有力的作用，但没有位移，故不做功，选项D错误；
故选B。
人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项D错误；在1 s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；2 s时人已经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B正确；该同学在前2 s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的动作，选项C错误.
综合练
1．D
小芳站立过程中先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，则小芳先超重后失重。
故选D。
2．A
A．在发射升空期间，若景海鹏以飞船为参考系，陈冬与飞船之间无相对运动，故陈冬静止不动，故A正确；
B．火箭升空的推力来源于喷出气体的反作用力，而非空气的推动。即使在真空中，火箭仍能通过喷气获得推力，故B错误；
C．天宫二号绕地球做圆周运动，对接后仍处于运动状态。以地球为参考系，天宫二号与其的位置发生变化，故其是运动的，故C错误；
D．航天器在轨道上运行时处于完全失重状态，航天员体重为零，比地面体重小，故D错误。
故选A。
3．C
A．竖直向下，可知这段时间内速度方向竖直向上，，竖直向上，可知这段时间内速度方向竖直向下，所以时，小球上升到最高点，故A错误；
B．先增大后减小，可知速度先增加后减小，所以加速度方向先竖直向上后竖直向下，故B错误；
C．竖直向上且一直增大，根据牛顿第二定律，可知小球的加速度大小一直减小，故C正确；
D．竖直向上且一直减小，可知速度竖直向下，也一直减小，加速度竖直向上，小球处于超重状态，故D错误。
故选C。
4．D
对人受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，方向竖直向上，说明人处于超重状态，电梯的加速度方向向上，则电梯可能以的加速度加速上升，或以的加速度减速下降，故选D。
5．B
AB．时刻电梯向上运动的加速度向上，速度还要继续增大，时刻电梯的加速度开始反向，开始做减速运动，此时电梯速度最大，故A错误，B正确；
CD．时刻电梯加速度向上，超重；时刻电梯加速度向下，失重，故CD错误。
故选B。
6．C
AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确；
B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误；
D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计的示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。
故选C。
7．(1)
(2)
（1）由题意得
内电梯向下加速运动，由牛顿第二定律可列
代入数据，解得
时的速度大小为
内电梯向下减速运动直至静止，根据运动学公式可得
解得加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
（2）内的位移大小为
内电梯向下匀速直线运动，通过的位移大小为
内，由
解得
则内电梯运行的总位移大小为
8．(1)，
(2)
(3)，
（1）电梯在上升过程中受到的拉力最大时，电梯的加速度方向向上，运动的加速度最大，由a-t图像可知
对电梯由牛顿第二定律有
解得最大拉力大小为
电梯在上升过程中受到的拉力最小时，电梯的加速度方向向下，运动的加速度最大，由a-t图像可知
对电梯由牛顿第二定律有
解得最小拉力大小为
（2）由题意可得：所求速度变化量等于第1 s内a-t图线与t轴所围图形的面积，可得
由，解得电梯在第末的速率
（3）电梯加速度方向向上时电梯处于超重状态，时间范围为；电梯加速度方向向下时电梯处于失重状态，时间范围为。
9．(1)1.25m/s
(2)0.625m，2.5m
(3)3.75m
（1）内对该同学由牛顿第二定律
解得加速度大小
1s末的速度
内匀速下降；内减速下降，加速度大小
则4s末速度为
则该同学速度的最大值1.25m/s。
（2）内加速下降的位移大小
匀速下降的位移大小
（3）电梯减速运动的位移
可得内电梯运动的距离
10．(1)在时间FG，超重
(2)重物加速向下运动
(3)时刻
（1）重物在时间FG，超重；
（2）重物在时间内失重，则加速度向下，因小明提着重物由静止开始运动，则重物在时间内加速向下运动；
（3）在时间内加速向下运动，而在时间内减速向下运动，可知重物在时刻速度最大。
11．(1)2m/s，0
(2)9m
（1）根据题意，小孩的质量为。
在到的时间内，由牛顿第二定律得
代入数据解得
第2s末的速度为
在到的时间内，由牛顿第二定律得
解得
所以电梯在这段时间内做匀速直线运动，有
在到的时间内，由牛顿第二定律得
解得
第6s末的速度为
（2）前6s内，电梯上升的高度为
代入数据得
12．(1)211.8kg
(2)258.9kg
（1）刘焕华对被举的物体支持力为
当升降机以的加速度匀加速上升时，以被举的物体为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）当升降机以的加速度匀加速下降时，以被举的物体为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
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