第3章 第1节 重力与弹力-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

练习册参考答案与解析次 ①采用停车方案，列车匀减速运动的位移西=号 方向垂直于接触面，即竖直向上，故选C 5.AC【解析】弹力是由于相互接触的物体间由于弹性 停车方案中列车运动的总位移x=2知， 形变而产生的力，桥面受向下的弹力是因为汽车发生 解得r=6400m. 了形变，A正确：汽车轮胎发生的形变很小，汽车受到 ②停车方案中，列车进站、停靠，出站共用时g=2:十， 桥面因形变产生的向上的弹力，BD错误，C正确.故 吊舱方案中，列车至恢复正常行驶，运动的总位移 选AC r喻=2.x, 6C【解析】手压玻璃瓶时小液柱会上升，利用了微小形 要和停车方案运动相同位移，还需运动x一x一： 变放大法，故A错误：胡克认为在弹性限度内，弹簧的 还需用时/=兰 弹力始终与形变量成正比，故B错误：推导匀变速直线 列车减速进站时间为4，由运动学公式边=物一t, 运动位移公式时，把整个运动过程等分很多小段，然后 列车从开始减速到恢复正常行驶共用时衡=211， 将各小段位移相加，运用了微元法，故C正确：伽利略 节省时间为△=停一一(， 猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直 接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理， 解得△1=342.5s. 故D错误，故选C 第三章相互作用一力 7.B【解析】小球只受到重力和竖直方向的拉力，才能保 第1节重力与弹力 持平衡，如果存在斜向上的拉力，小球将无法保持平 衡，所以不能有F存在，故A错误：杆的M点与地面 A基础过关练 接触，则F垂直于地面向上，杆在V点与球面接触， LD【解析】重力的方向是竖直向下的，不总是指向地 则弹力F方向垂直于杆的方向指向上，故B正确：杆 心，只有两极和赤道处重力指向地心，故A错误，重心 与半球容器有两个接触点，左侧处为点与球面接触，所 是重力的等效作用点，重心与物体的形状和质量分布 以弹力F的方向过圆心与接触点，且垂直于球的切 有关，形状规则的物体，质量分布不一定均匀，所以其 面，方向指向被支持的杆：右侧是点与直杆接触，所以 几何中心不一定与其重心重合·故B错误：悬挂法只能 弹力Fm方向垂直于杆的方向指向上，故C错误：小球 用于测定具有固定形状物体的重心，故C错误：物体所 受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于平衡状 受重力大小取决于物体质量和当地的重力加速度，与 态，所以杆给小球的作用力应该竖直向上，与重力的大 其运动状态无关，故D正确.故选D 小相等，故D错误.故选B 2.D【解析】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻 8.A【解析】力的图示能够详细地表示力的三要素：大 转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水 桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线 小，方向、作用点.重力的方向竖直向下，大小为15N, 偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故 单位长度表示5N.故选A 选D. 9.(1)开始时，对A受力分析，有g=kx, 3.B【解析】木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是 解得x1=0.02m. 由于桌面发生微小形变而产生的，故A错误：质量分布 (2)B刚要离开地面时，对B受力分析，有mg=k, 均匀，形状规则的物体重心在几何中心，可能在物体 对A受力分析，有F=mg十k 上，可能在物体外，故B正确：重力的方向总是竖直向 解得F=30N 下的，故C错误；磁铁间存在相互作用，通过磁场发生 (3)B刚好离开地面时有mg=k., 作用力，力仍没有离开物体单独存在，故D错误.故选B 解得x2=0.04m 4.C【解析】乒乓球斜打到台面上时，乒乓球受到的弹力 物体A上升的高度为x=T1十x2=0.06m 19 重雅点手册高中物理必修第一册)（浙江专用】 B综合提能练 是故选C L.C【解析】风筝升空后，越升越高，但是风筝受到的重 6.D【解析】设弹簧原长为L,劲度系数为。.由胡克定 力不变，选项A错误：压力和重力是不同性质的力，只 律得F=k(L,一L),F=k(L一L),联立两式得Lo 能说静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等 =0.6m=60cm,k=500N/m.故选D 于物体的重力，选项B错误：形状规则、质量分布均匀 7.BD【解析】某人用400N的水平拉力将拉力器从 的物体的重心一定在其几何中心，形状规则的物体的 重心不一定在其几何中心，选项C正确：用弹簧测力计 50m拉伸至150cm,每根弹簧的拉力F==k4x 悬挂小球且处于静止状态，小球所受重力的施力物体 解得k=100N/m,故A错误：若将弹簧换为硬弹簧，劲 是地球，选项D错误.故选C. 度系数变大，根据F=k△x可知，则拉伸至同样长度需 2.A【解析】充满沙子的玻璃球的重心在其几何中心 要更大的力，故B正确：弹簧的劲度系数由弹簧自身决 处，随着沙子流出，重心位置不断下降，沙子快流完时， 定，与弹簧所受拉力无关，故C错误：若将拉力器的一 重心又上升，最后处于几何中心处，故重心先下降后上 端固定后再水平拉伸至同样长度，每根弹簧弹力仍是 升，故A正确，B错误：底部玻璃球及内部流入的沙子 100N,根据平衡条件可知，另一端仍需施加400N的 共同重心不一定在其内部的沙子上，如开始流人很少 水平拉力，故D正确.故选BD 时，故C错误：沙漏对桌面的压力不是沙漏和沙子的重 8.C【解析】设弹簧S原长为L。且有n圈，每圈弹簧的 力，这两个力的施力物体不同，故D错误.故选A 劲度系数为k,S弹簧原长为11，有历圈，S弹簧原 3.A【解析】图甲、乙中P,Q尽管接触，P与Q之间没有 长为L,有m圈，依题意有=十，所以第一种情况 相互挤压，没有发生弹性形变，不存在弹力，假如存在 下弹簧S的长度L=L+学，第二种情况下弹簧的长 弹力，Q球将发生滚动，所以Q球只受支持力：丁图中 只有竖直线对Q球有拉力作用，丙图中绳子和斜面对 小球Q都有弹力作用.故选A. 所以4--n一要一->0，故 k k 4.A【解析】因每次曝光的时间间隔相等，而运动员在 空中只受重力作用，加速度为g,则相邻位置运动员重 L,一定大于L2,且越大，其差值就越大，La就越 心的速度变化均为g△，选项A正确：运动员在A、D 短：越大（即S原长越长），其差值也越大故选C 位置时重心的速度大小相同，但是方向不同，选项B错 9.(1)如图所示. 误：由图可知，运动员从A到B的时间为4△，从C到 F孙N 3.0 D的时间为5△1，时间不相同，选项C错误：运动员重 2.5 2.0 心位置的最高点位于C点，选项D错误故选A 1.5 5.C【解析】OA段的重心O,位于OA段的中点，AB段 1.0 0.5 的重心O2位于AB段的中点，则OA段的重心O,与 04 2.01.06.08.010.012.0 AB段的重心0，之间的距离为00，=号，由于0A段 (2)25. (3)C. (4)C 【解析】(1)描点作图如图所示 的密度是AB段的两倍，且OA=AB,则OA段的质量 是AB段的质量的两倍，则直棒的重心O与O之间 (2图像的斜串为弹资的劲度系数=兰-Nm 的距离是O与O)之间的距离的两倍，设O与O之 =25.0N/m 间的距离为x,则有3x=0,0,=专，解得x=青则直 (3)在图中，当弹簧的弹力为0时，弹簧处于原长，故b 的原长大于。的原长，故A错误：斜率代表劲度系数， 棒的重心到0点的距离为00，=00，十x=上+ 46 故a的劲度系数大于b的劲度系数，相同弹力形变量 20 练习册参考答案与解析次 更小，a弹簧比b弹簧更“硬”，故B错误，C正确：弹簧 =(+)+2x(）-+, k 的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误.故选C (4)弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下伸长，即 B上升的高度△山=(g+裂)- 竖直悬挂时测得的弹簧的原长比水平放置在桌面上所 则A,B的高度差h+△hB=65+12mg, 测原长要长，图线与横轴相交：两种情况下图线斜率一 k 样，弹簧的劲度系数相同，两图线平行.故选C 第2节摩擦力 10.(1)m离开弹簧后，对m:分析可知mg=k2x2, A基础过关练 即下面弹簧的压缩量.=S 1.B【解析】手握水杯，保持不动，杯子受到竖直向上的 k 静摩擦力与重力是一对平衡力，故A正确：若高铁匀速 (2)系统处于原来状态时，下面弹簧：的弹力 运动，则硬币受重力和支持力作用：若高铁做加速运 F2=(m1十g 动，则硬币除受重力和支持力外，还受与列车运动方向 被压缩的长度是=m士8，】 相同的摩擦力作用：若高铁做诚速运动，则硬币除受重 上面的弹簧的压缩量=8】 力和支持力外，还受与列车运动方向相反的摩擦力作 用，故B错误：高山滑雪，雪板受到与运动方向相反的 当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧k:被压缩 滑动摩擦力，故C正确：离开手的冰壶向前滑行，冰壶 的长度=心5，所以上面木块移动的距离为 受到向后的滑动摩擦力，故D正确.故选B =-x十4=mg(k十) 2.D【解析】静止的物体可能受到滑动摩擦力，比如汽车 kkz 急刹车时地面受滑动摩擦力，A错误：运动的物体也可 C强基突破练 能受到静摩擦力作用，比如相对静止的两运动物体间 1.(1)开始时，由于B的质量大于A的质量，所以，弹簧 如果存在相对运动趋势，则可能受到静摩擦力作用，故 :处于压缩状态，设B、C间弹簧的压缩量为x1,上面 B错误：滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反， 的弹簧伸长量为x,绳子的拉力为T:对物体A根据 可能与运动方向相同，充当动力，故C错误：静摩擦力 平衡条件可得T=g,对物体B根据平衡条件可得 与相对运动趋势方向相反，既可以是动力，也可以是阻 2加g=k十T,解得=器 力，故D正确.故选D 对滑轮根据平衡条件可得 3.A【解析】战土的手向下用力，有向下运动的趋势，战 2T=x,解得-2ms 士受到的摩擦力方向向上，故A正确：战士在匀速向上 k1 爬升的过程中，竖直方向受重力和静摩擦力，二力平 (2)设C物体刚要离开地面时，B,C间弹簧的伸长量为 衡，因而静摩擦力等于自身重力，故C错误：动摩擦因 ,上面的弹簧伸长量为x,绳子的拉力为T;对物体 数与材料和接触面的粗糙程度有关，与受到的压力无 C根据平衡条件可得 关，故D错误.故选A. 2mg=k红，解得=2m5 4.B【解析】甲，乙，丙三个物体中，甲对地面的正压力最 C物体刚要离地时，绳子拉力为T=4mg, 小，乙对地面的正压力最大，所以甲受到的摩擦力最 对滑轮根据平衡条件可得 小，乙受到的摩擦力最大，故B正确，故选B 8mg=k,解得x4=85, 5.C【解析】木块没有动，所以木块受到的摩擦是静摩 擦，则F:=G=6N,A正确：木块沿墙面下滑，受到的 C刚要离地时滑轮下降的距离为4r=一-x=6ms k 摩擦是滑动摩擦，则F=F=0.25×10N=2.5N,B (3)A下降的距离 正确：当F变大时，若木块是处于静止状态，则木块受 21第三章相互作用一力收超 第三章 相互作用—力 第1节 重力与弹力 A基础过关练 测试时间：30分钟 C.重力的方向总是垂直接触面向下的 1.(2023·浙江嘉兴五中高一期中)下列关 D.由磁铁间存在相互作用可知：力可以 于物体重力的说法中正确的是( 离开物体而单独存在 A.重力的方向一定指向地心 4.(2023·浙江湖州中学高一阶段练习) B.重心是重力的等效作用点，重心一定 2023年9月份亚运会在杭州举行，乒乓 与物体的几何中心重合 球比赛是大家特别关注的项目，男女团 C.用悬挂法可以测定任何物体的重心 体都进入了决赛，在一次比赛中，国乒选 D.同一地点，物体所受重力大小与其质 手将乒乓球斜打到台面上时，乒乓球受 量有关，与其运动状态无关 到的弹力方向( ). 2.(2022·浙江选考)如图所示，公园里有 A.斜向左上 B.斜向右上 一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可 C.竖直向上 D.竖直向下 绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过 5.(多选)(2023·浙江宁波慈溪中学高一 一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻 期中)玩具汽车停在模型桥面上，如图所 转的主要因素是( 示，下列说法正确的是( A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 A桥面受向下的弹力，是因为汽车发生 C.水流对桶撞击力的大小 了形变 D.水桶与水整体的重心高低 B.汽车没有发生形变，所以汽车不受 3.(2023·浙江嘉兴三中高一期中)下列说 弹力 法正确的是(). C.汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生 A.木块放在桌面上受到一个向上的弹 了弹性形变 力，这是由于木块发生微小形变而产 D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生 生的 了形变 B.质量均匀分布、形状规则的物体的重 6.(2023·浙江宁波镇海中学高一期中)下 心可能在物体上，也可能在物体外 列叙述正确的是( 41 滩点手册高中物理必修第一册（浙江专用） A.手压玻璃瓶时小液柱会上升， 9.如图所示，A、B两个物体的质量分别为 利用了极限思维 mA=1kg,mB=2kg,A、B通过劲度系 B.胡克认为无论在什么条件下，弹 数为500N/m的轻弹簧连接在一起.轻 簧的弹力始终与形变量成正比 绳绕过定滑轮，一端与A物体相连，另 C.推导匀变速直线运动的位移公式时， 端施加力F.开始时，力F为0，物体 运用了微元法 都处于静止状态.现缓慢增大力F,直到 D.伽利略利用斜面“冲淡了重力作用”， 物体B刚要离开水平地面时（此时物体A 验证了小球运动的速度与位移成 没有与滑轮相碰).不计绳子、弹簧的重力 正比 和一切摩擦.求： 7.(2023·浙江大学附属中学高一期中)如 (1)开始时弹簧的压缩量 图所示，下列4种情境中的小球或杆均 (2)物体B刚要离开地面时，力F的大小 处于静止状态，则关于它们受到的弹力 (3)从开始到物体B刚要离开地面，物体 的示意图正确的是( A上升的高度. A B 8.(2023·浙江嘉兴海盐二中高一阶段练 习)一个重力为15N的物体沿斜面下 滑，下列选项中所作出的关于该物体所 受重力的图示，其中正确的是( 乃综合提能练 测试时间：50分钟 1.关于重力、重心，下列说法中正确的是 B ( ) A.风筝升空后，越升越高，说明风筝受 到的重力越来越小 B.静止在水平面上的物体，对水平面的 压力就是物体的重力 2 第三章 相互作用—力营超 C.形状规则的物体的重心不一定在其 A.一个 B.两个 几何中心 C.三个 D.四个 D.用弹簧测力计悬挂小球且处于静止 4.(2021·浙江选考)某一滑雪运动员从滑 状态，小球所受重力的施力物体是弹 道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到 簧测力计 的照片如图所示，每次曝光的时间间隔 2.(2023·浙江宁波余姚中学 相等.若运动员的重心轨迹与同速度不 高一期中)古代计时工具沙 计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和 漏也叫作沙钟，是一种测量 D表示重心位置，且A和D处于同一水 时间的装置.如图所示，其中 平高度.下列说法正确的是(). 一种沙漏由两个玻璃球和一 个狭窄的连接管道组成.最初沙子全部 在上方玻璃球内，根据沙子从狭窄的管 道流入底部空玻璃球所需要的时间来对 A 时间进行测量.下列说法正确的是 A.相邻位置运动员重心的速度变化 (). 相同 A.上方玻璃球及内部剩余的沙子共同 B.运动员在A、D位置时重心的速度 重心先下降后上升 相同 B.上方玻璃球及内部剩余的沙子共同重 C.运动员从A到B和从C到D的时间 心一直下降 相同 C.底部玻璃球及内部流入的沙子共同重 D.运动员重心位置的最高点位于B和 心一定在其内部的沙子上 C中间 D.沙子全部流入底部玻璃球后，沙漏对 5.(2023·浙江杭州二中高一期中)如图所 桌面的压力就是沙漏和沙子的重力 示，粗细均匀的直棒OAB由两种不同材 3.下列甲、乙、丙、丁所示各图中，所有接触 料组成，长为L,OA=AB,OA段的密度 面都是光滑的，且物体均保持静止.则Q 是AB段的两倍，则直棒的重心到O点 球受两个弹力的有( 的距离可能是( A号 B装 竖直线 c沿 6.如图所示，一根轻质弹簧一端固定，用大 小为50N的力拉弹簧的另一端，平衡时 43 滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 长度为L,=70cm:改用大小为100N 的力压弹簧的另一端，平衡时长度为I2 口2 =40cm.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限 度内，则弹簧的原长和劲度系数分别为 (). A.L2一定等于L A.30cm,250N/m B.L2一定大于L1,且m越大、S原长 B.30cm,500N/m 越长，L2就越长 C.60cm,250N/m C.L2一定小于L1,且m越大、S2原长 D.60cm,500N/m 越长，L2就越短 7.(多选)(2023·浙江台州路桥中学高 D.L2一定小于L1,且2越大、S:原长 期中)弹簧拉力器是一种适合大众的健 越长，L2就越短 身器材，某拉力器由四根完全相同的弹 9.在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的 簧组成.某人用400N的水平拉力将拉 实验中，第一组同学设计了如图甲所示 力器从50cm拉伸至150cm(未超出弹 的实验装置.在弹簧两端各系一轻细的 性限度、且未与身体其他部位接触)，下 绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架 列说法正确的是(). 台上，另一端的绳套用来悬挂钩码.先测 A.每根弹簧的劲度系数为400N/m 出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐 B.若将弹簧换为硬弹簧，则拉伸至同样 个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静 长度需要更大的力 止时相应的弹簧总长度L,再算出弹簧 C.拉伸过程中弹簧的劲度系数随弹簧长 伸长的长度x,并将数据填在下面的表 度的增加而增大 格中 D.若将拉力器的一端固定后再水平拉 测量次序 2 3 4 5 6 伸至同样长度，另一端仍需施加 弹簧弹力 400N的水平拉力 0 0.5 1.0 1.502.0 2.5 F/N 8.轻质弹簧S的上端固定在天花板上，下 弹簧的总 13.0015.0517.1019.0021.0023.00 端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧 长度L/cm 的长度为L.现将一根与S完全相同的 弹簧伸长的 2.054.106.008.0010.00 弹簧剪为S1和S2两部分，将质量分别 长度x/cm 为m1和m2的两物体分别与S和S2相 连并悬挂在天花板上(m1十2=m),如 图所示.平衡时S1和S2的长度之和为 L2,则( 44 第三章相互作用—力么的 (1)在图乙的坐标纸上已经描出了其中 5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧 伸长的长度x对应的数据点，请把第 4次测量的数据对应点描绘出来，并 作出Fx图线. 0Λ 2.5 2.0 D 1.5 1.0 10.(2023·浙江义乌商城学校高一阶段练 0.5 习)如图所示，两木块的质量分别为 xcm 0 2.04.06.08.010.012.0 和2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k,和k2,上面的木块压在上面的弹簧 上（但不拴接），整个系统处于静止状 态.现缓慢地向上提上面的木块1，直 到它刚离开上面的弹簧，求： (1)叫离开弹簧后，下面弹簧的压缩量. 公 (2)这个过程中上面木块移动的距离. (2)根据图线算得该弹簧的劲度系数为 H: N/m. (3)另外一个实验小组在探究弹簧弹力 与形变量的关系的实验中，使用两根 不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹 力与弹簧长度之间关系的图像如图 丙所示，下列表述正确的是 A.a的原长比b的长 B.a弹簧比b弹簧更“软” C.a的劲度系数比b的大 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 (4)第二小组同学将同一弹簧水平放置 测出其自然长度，然后竖直悬挂完成 实验，得到Fx图线用虚线表示（实 线为第一组同学实验所得).如图所 示的图线最符合实际的是 45 雅手册高中物理必修第一册 2(浙江专用) C强基突破练 测试时间：10分钟 (2)求C刚要离地时滑轮下降的距离. 1.(2023·浙江杭州二中高一阶段练习)如 (3)求C刚要离地时A、B两物体的高 图所示，A、B、C三个物体的质量是mA 度差 531sh3545s5 =m,mg=mc=2m,A、B两物体通过绳 子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数为 k2的轻弹簧相连，劲度系数为k,的轻弹 簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮 相连.开始时，A、B两物体在同一水平 面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一 切摩擦.现用竖直向下的力缓慢拉动A 物体，在拉动过程中，弹簧和与A、B相 连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开 地面(A尚未落地，B没有与滑轮相碰). (1)求未拉动A物体前两弹簧的形 变量 46