《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.7 超重和失重问题（解析版）
2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第三部分 牛顿运动定律
专题 3.7．超重和失重问题
一．选择题
1. （2020 高考模拟示范卷 6）如图所示，某宾馆大楼中的电梯下方固定有 4根相同的竖直弹簧，其劲度系
数均为 k 。这是为了防止电梯在空中因缆绳断裂而造成生命危险。若缆绳断裂后，总质量为 m的电梯下
坠，4根弹簧同时着地而开始缓冲，电梯坠到最低点时加速度大小为 5g（g为重力加速度大小），下列说
法正确的是
A. 电梯坠到最低点时，每根弹簧的压缩长度为
B. 电梯坠到最低点时，每根弹簧的压缩长度为
C. 从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，电梯先处于失重状态后处于超重状态
D. 从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，电梯始终处于失重状态
【参考答案】C
【名师解析】在最低点时，由牛顿第二定律： ，其中 a=5g，解得 ，选项 AB 错
误；从弹簧着地开始至电梯下落到最低点的过程中，重力先大于弹力，电梯向下先加速运动，当重力小于
弹力时，电梯的加速度向上，电梯向下做减速运动，则电梯先处于失重状态后处于超重状态，选项 C正确，
D错误.
2.(2020·浙江名校联盟检测)如图所示，斜面体 b 的质量为 M，放在粗糙的水平地面上．一质量为 m的
滑块 a 以一定的初速度沿着有摩擦的斜面向上滑，然后又返回，整个过程中 b相对地面没有移动．由此可
1
知( )
A．地面对 b一直有向右的摩擦力
B．地面与 b间无摩擦力作用
C．地面对 b的摩擦力方向先向左后向右
D．地面对 b的支持力一直小于(M＋m)g
【参考答案】D
【名师解析】.不论滑块向上滑行，还是向下滑行，其加速度方向均沿斜面向下而保持不变，则对斜面和滑
块整体而言，水平方向有向左的加速度，故地面对 b一直有向左的摩擦力，而竖直方向有向下的加速度而
处于失重状态，则地面对 b的支持力一直小于(M＋m)g.选项 D正确。
3.(2019 四川泸州质检)高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,
人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是( )
A.人向上弹起过程中,一直处于超重状态
B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
【参考答案】C
【名师解析】 人向上弹起的过程中,先做加速度逐渐减小的加速直线运动(超重状态),而后做加速度逐渐
增加的减速直线运动(失重状态),最后做匀减速直线运动(完全失重)到最高点,选项 A 错误;人向上弹起过程
中,踏板对人的作用力和人对踏板的作用力属于作用力和反作用力,二者等大反向,选项 B 错误;当弹簧压缩
到最低点时,人有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律可知,高跷对人的作用力大于人的重力,由牛顿第三
定律可知人对高跷的作用力大于人的重力,高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,选项 C 正确,D 错误。
4. (2019 浙江稽阳联谊学校联考模拟)绍兴市 S区奥体中心举行 CH 杯全国蹦床锦标赛，对于如图所示蹦床
比赛时运动员的分析，下列说法中正确的是（ ）
2
A．运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态
B．运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大
C．运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态
D．运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大
【参考答案】.C
【命题意图】 本题以蹦床锦标赛为情景，考查牛顿第二定律、超重和失重、机械能及其相关的知识点。
【解题思路】运动员在蹦床上上升阶段，先加速向上运动后减速向上运动，减速向上运动加速度向下，处
于失重状态，选项 A错误；运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹力对运动员做功，蹦床的弹性势能减
小，选项 B错误；运动员离开蹦床在空中运动阶段，只受重力作用，加速度向下，一直处于失重状态，选
项C正确；运动员离开蹦床在空中运动上升阶段，动能转化为重力势能，重力势能增大，在空中运动下降
阶段，重力势能转化为动能，重力势能减小，选项 D错误。
【方法归纳】判断超重或失重的方法是：当物体具有向下的加速度时，处于失重状态；具有向上的加速度
时，处于超重状态。
5（2019 浙江绍兴模拟）如图所示，橡皮膜包住空心塑料管的底端，细线将橡皮膜固定密封，用手竖直握
住塑料管保持静止状态，先将水从塑料管顶端倒入并灌至整管的三分之二处，然后在管顶处加一个多孔的
瓶盖，此时橡皮膜突出成半球状，现用力将塑料管向上加速提升一段距离，再减速上升直至速度为零，则
3
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