第3章 1. 重力与弹力-【重难点手册】2025-2026学年高中物理必修第一册同步练习册（人教版2019）

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：15分钟 1.[知识点6]关于弹性形变的概念，下列说法中正 确的是(） A.物体形状或体积的改变叫弹性形变 A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B.一根钢筋被用力弯折后的形变就是弹性形变 B.运动员受到的支持力是由于跳板发生形变而 C.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状 产生的 的形变，叫弹性形变 C,跳板对运动员的支持力产生的直接原因是运 D.物体在外力停止作用后的形变叫弹性形变 动员受到了重力 2.[知识点5]下列说法中正确的是( ). D.此时运动员对跳板的压力就是运动员受到的 A.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这 重力 是由于木块发生微小的形变而产生的 5.[知识点7]易错题三根完全相同的轻弹簧右端 B.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹 受到大小皆为F的拉力作用，左端皆连接质量 竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 为m的物块，但物块的状态各不相同：图甲中的 C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收 物块静止在粗糙的斜面上：图乙中的物块在光滑 缩的方向 的桌面上向右匀加速滑动：图丙中的物块在粗糙 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因 的桌面上匀速滑动.以x1、x2、x1分别表示图 为电灯发生微小的形变而产生的 甲、乙、丙中轻弹簧的伸长量，则有( 3.[题型2](2024·安徽合肥一中高一期中)如图 所示，运动员将足球踢向斜台，下列关于足球与 斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法，正确 的是( 乙 丙 A.x1>x2>x3 B.x1<x2<x3 C.x1=x:=x1 D.<t:=t 6.[知识点2、3]如图所示是陕西西安 半坡村出土的盛水陶罐（也称为欹 A.沿1的方向 器)，它的特点是底尖、腹大、口小 B.沿2的方向 穿入绳子（系绳的耳环设在瓶腹稍 C.先沿v1的方向后沿v2的方向 靠下的部位)，将空的欹器悬挂起来 D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向 静止时，发现整个容器无法正立而是略有倾斜 4.[知识点2、5](2025·湖北武钢三中高一月考) (如图所示).往其中注入适量的水（一半左右） 在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情 后，发现整个容器正立了，保持竖直状态，若注人 况比较普遍，如图所示，当运动员踩压跳板使跳 的水太满，容器会自动倾倒，将多余的水倒出.则 板弯曲到最低点时，下列说法正确的是(). 关于以上几个状态下容器重心的变化，下列说法 32 第三章相互作用一力甜用 中正确的是(). 数的表达式正确的是( A.让未装水的欹器竖立时，它的重心略低于耳环 B.装适量水时的欹器，重心略高于耳环 C.装适量水时的欹器，重心略低于耳环 D.装满水时的欹器重心最低 B综合提能练 kakp 。测试时间：25分钟 Ak十kn B.k.十k 7.[重难点2]图中各物体均处于静止状态.图中画 kko Ck。-kb D..+k 2 出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是 10.[题型5](2025·浙江宁波镇海中学高一月考) ( (多选)如图甲所示，轻质弹簧的左端与固定在 墙上的拉力传感器连接，在右端拉力T的作用 下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，通过刻度 尺可以读出弹簧的总长(，通过拉力传感器可 以读出弹簧的弹力F,作出F-1图像如图乙所 示.弹簧与水平面不接触，下列说法正确的是 1拉力传感养了 wwwwM C D 8.[突破点1](2025·湖南师大附中高一周练)在 2一F 探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹 A.弹簧的劲度系数为 l2-l1 簧的弹性限度有限，某同学将两根相同的轻质弹 簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系 且黄的原长为台 数为k,则单根弹簧的劲度系数为()， C.传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感 器的作用力大小相等 D.F-1图像中图线明显变弯的原因可能是超出 了弹簧的弹性限度 11.[题型3](2025·四川成都七中高一期末)（多 选)两根轻弹簧分别与质量均为m的A,B物 A.2k B.k C.0.5k D.0.2k 体相连接，劲度系数分别为k1和k2,装置呈竖 9.[突破点1]某同学通过实验探究两弹簧串联后 直状态静止在水平地面上，如图所示.劲度系数 的劲度系数.如图，他把劲度系数分别为k。和 为k2的弹簧与地面不拴接.现用竖直向上的拉 k的不同轻弹簧a、b串接在一起，a的上端固定 力F拉A物体，使A缓慢上升，当下边弹簧的 在天花板上，竖直悬挂.测量α和b弹簧原长，计 下端即将离开地面时( 算串接后弹簧a和b的总长度：在b的下端悬挂 4 一定质量的钩码，再次测量弹簧a和b的长度， 计算总长度，悬挂钩码的重力与总形变量之比记 为两弹簧串联后的等效劲度系数，则等效劲度系 33 翻重难点手册高中物理必修第一附R」， (1)m1、m2各上移的距离。 4B物体比施加F前高 (2)推力F的大小. BA物体比施加F前高 C.F>mg D.F=mg 12.[题型5]某学习小组尝试探究弹簧所受弹力F 与弹簧长度L的关系. (1)通过多次实验，记录实验数据，描绘出如图 甲所示的FL图像.则弹簧原长L。 cm,弹簧的劲度系数k= N/m. C培优突破练 。测试时间：10分钟 14.[题型3]如图所示，质量为m的物体A放在地 面上的竖直轻弹簧B上，且弹簧B分别与地面 和物体A相连接.现用细绳跨过定滑轮将物体 .0 6.09.012.0 A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位 置且右端位于4点时没有发生形变.已知弹簧 B和弹簧C的劲度系数分别为1和k:,不计 pmmmprmmmmmimmm 定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端 由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B的弹力 (2)如图乙所示，若将该弹簧左端固定在中间带 的大小变为原来的号，求： 有小圆孔的竖直挡板上，弹簧右端连接细 (1)弹簧C在a点时，弹簧B的压缩 线，细线穿过圆孔，通过光滑的滑轮与钩码 量x1 相连，竖直挡板固定在刻度尺零刻度线处， (2)a、b两点间的距离L. 已知每个钩码重为0.5N.当弹簧水平压缩 /0000 稳定后，指针指标如图乙所示.由此可推测 所挂钩码的个数为」 个 13.[题型3]如图所示，在倾角为0的光滑斜面上， 劲度系数分别为k1、k:的两个轻弹簧沿斜面悬 挂着，两弹簧之间有一质量为1的重物，最下 端挂一质量为m2的重物.现用力F沿斜面向 上缓慢推动m2,当两弹簧的总长等于两弹簧原 长之和时，求： 34解得4=19m/8 步验证所求解时间的合理性」 设此后再经过t2,两车速度相等，则v=一a1l2=4十al2, 2.解决运动学问题不能直接套用公式，因为会有条件 解得t2=1s, 限制，也存在不同的运动性质，比如第(3)问中先加速后匀 所以t总=t十tg=3.8s,v=23m/s 速，需要根据不同运动状态运用不同规律公式分析求解， 15.(1)6s(2)(2√6一3)8(3)第18辆车 【解析】(1)在绿灯亮后，第3辆车等待时间为△3=2。=2s 第三章 相互作用一力 设第3辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动， 所用时间为，则有2L+L)=号。 第1节重力与弹力 基础过关练 解得t1=48 1.C【解析】物体在外力停止作用后能够恢复原来形状的形 由于1=at1=6m/svm=15m/5, 一关链意：脸证走香超连 变，叫作弹性形变，所以C正确，A、D不正确：钢筋被用力弯 则绿灯亮后，停止线后第3辆车车头到达停止线所用时间 折后，撤去外力，形变不能恢复，不是弹性形变，所以B不 为t=△：十t1=6s 正确。 (2)在绿灯亮后，第4辆车等待时间为△14=3t。=3s. 2.C【解析】木块受到的弹力是由于桌面发生形变而产生的， 设第4辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动， A错：木头受到的弹力是由于细竹竿发生形变而产生的，B 所用时同为，则有3L十忆，)=号4。 错：由细绳弹力的方向可知C对：电灯受到的弹力是由于电 线发生微小形变而产生的，D错 解得a=26s 3.D【解析】足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足 由于g=at2=3v6m/s<vm=15m/s, 球所受弹力方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方的方 则绿灯亮后，停止线后第4辆车车头到达停止线所用时间 向，故D正确。 为t=△，+2=(3+26)s 4B【解析】根据力的作用的相互性，跳板和运动员都会受到 故第3辆车车头到达停止线时，第4辆车车头也到达停止 力的作用，所以都会发生形变，A错误：弹力是由施力物体发 线经过的时间为t'一t=(3+2√6)s一6s=(26-3)s 生形变引起并指向受力物体的，故运动员受到的支持力是由 (3)设在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线 于跳板发生形变而产生的，B正确，C错误：压力属于弹力， 后第n辆车，则其等待的时间为。=(n一1)to=(n一1)s, 而弹力与重力是不同性质的力，D错误。 该车从启动加速到最大速度所用时间为红-=10s, a 5.C【解析】弹簧弹力与其形变量成正比，由于三种情况下轻 -5m 该车从启动加速到最大速度通过的位移为x加一2 弹簧右端受到大小皆为F的拉力，左端物块拉弹簧的力均为 F,即弹簧弹力均为F,根据胡克定律F=kx1=kxg=k红3， 则该车匀速运动到停止线所用时间为 t-a-1)L+L）--6m-81s=2h=2红 故题中各图中弹簧的伸长量是相同的，即x1二x?三x3 m 15 5 多特是非力的大小身物体动动秋商无美。无论什么联， 态，只要弹力相等，弹舞的形变量一宣相同 为了该车能通过路口，则有△.十tm十t句<△=30s, 6.C【解析】未装水的敢器竖立时，容器无法正立而是略有倾 可得(n-1+10+20=29)<30, 斜，说明它的重心略高于耳环，故A错误，装适量水时，整个 5 容器正立了，说明此时重心略低于耳环，故B错误，C正确： 解得n<1号≈1886， 装满水时的献器会自动倾倒，说明其重心不是最低，故 可知在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线 D错误】 后第18辆车 综合提能练 易错奢示 7.C【解析】由题图A可知，小球A受重力和弹力，根据平衡 1.先根据题意判断第3辆车车头到停止线的距离，以 条件，杆对小球A的弹力应竖直向上，故A错误：由题图B, 及绿灯亮后到启动所用时间，再根据题意以及运动学公式 对小球A受力分析可知，F应为0，该绳没有发生形变，对 求解绿灯亮后，经过多长时问停止线后第3辆车车头过停 小球A没有力的作用，否则小球A不能平衡，故B错误，由 止线，注意根据加造时间判断第3辆车是否达到限速，进一 图C受力分析可知，小球A受重力、下面球的弹力和墙壁的 20 支持力，两个支持力均垂直于接触面，故C正确：由图D受 定律可知F1=k(L。-L1)=200×(3.0-1.5)×102N= 力分析可知，半圆槽对小球A的支持力F。应是沿过小球 3N,由题可知每个钩码重0.5N,由此可推测所挂钩码的 与圆接触点的半径，并指向圆心，故D错误 8.C【解析】设两根弹簧并联后，下端悬挂物体的重力为G 个数为和-君-品-6 时，单根弹簧的仲长量为x,根据胡克定律G=x,设单根弹 13.(1)s= 2sn0_m1gsn0,s/=m十m2）gsin+ k1 关链点：弹簧异联相》于殊箐变越，动度系数变大一 簧的劲度系数为'，对于单根弹簧，所受的拉力为F=2G, mag sin 6 k2 2m,gs血9叶6209 1 【解析】(1)设k1轻弹簧的形变量为x,由题意，两弹簧的总 根据胡克定律'-F一2 =0.5k xx 长等于两弹簧的原长之和，则知k1的伸长量与k2的压缩 9.A【解析】总形变量等于两弹簧形变量之和，弹簧b的形变量 量相等，由m1重物平衡得1x十k2x=m1gsin0,解得x= 五一器，选弹簧6与倒码为整体，弹簧@的形变量玉。一爱，所 m:gsin 0 ,k1原来的伸长量为x。=m:十m)gim9,则 k1十k2 关健点：弹簧事联 以等效劲度系数为k=m=。。一翰于弹舞发长 由几何关系得m1上移的距离为s=x。一x,联立得s= xa十x6k。十k。 动度系数变，小 (m十mz)gsin0m1gsin0 k+k2 刚开始弹簧。：的形变量为 10.ACD【解析】令原长为lo,根据胡克定律有F=k(1-l。)= 一从，根据题图乙可知=。士，故A正确；结合上述 xo-mzgsin 0 ,加外力后m2上移的距离'=s十(x十x) kz 当F等于F时，横坐标等于1，解得，-F二E,赦B （m1十m2)gsin0+magsin0 F2-F1 错误：传感器对弹簧的作用力与弹簧对传感器的作用力为 (2)由m2重物平衡可知F=m2gsin0+k2x=m2gsin0+ migsin 0 一对相互作用力，可知传感器对弹簧的作用力大小与弹簧 k2k1十k2 对传感器的作用力大小相等，故C正确：根据上述可知，F 方法总结 与！成线性关系，在弹性限度内，图像是一条倾斜的直线， 1.两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和，则知1的仲 题图中F!图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹 长量与k2的压编量相等， 簧的弹性限度，故D正确」 2.由m1重物平衡可求出k1轻弹簧的形变量， 11.AC【解析】对劲度系数为k2的弹簧，初状态的弹力是 3.先求出k1原来的伸长量，再由几何关系求出m1上 2mg,末状态的弹力是0，弹力的改变量为2mg,由胡克定 移的距离」 律，弹簧长度的改变量为△，P-2g,B物体比施加 4.根据两弹簧的形变量相等，由胡克定律列方程求出F k, 培优实破练 F前升高m,A正确：对劲度系数为1的弹簧，初状态的 弹力是压力mg,末状态的弹力是拉力mg,弹力的改变量 4①紧2(+)政（好+片） 为2mg,由胡克定律知，弹簧长度的政变量为4，-二 【解析1)当弹簧C在a点时，弹簧B的压缩量为-紧 k1 /1 (2)第一种情形：拉伸弹簧C后，弹簧B是压缩状态，B的 2mg,A物体比施加F前升高△x1十△r?=2mg（十k2 B错误：当下边弹簧的下端即将离开地面时F=2mg,C正 亏mg,此时弹簧C的拉力为mg, 压缩量为x=k:5k1 确，D错误 3 12.(1)3.0:200(2)6 则C的伸长量为= 5 mg k2 -3mg,故此时a、b间距为 5k 【解析】(1)当弹簧弹力为0时，弹簧处于自然状态，由题图 可知，弹簧的原长为L,=30cm,由胡克定律可知k=L一乙。 F 第二种情形：拉伸弹簧C后，弹簧B是伸长的，伸长量为 12 9.0-3.0N/cm=200N/m 2 (2)由题图可知，该刻度尺的读数为L,=1.50cm,由胡克 i-5 mg 此时弹资C的拉力为mg十号g=子mg,C 21 7 匀速运动，则物块受向右的拉力与静摩擦力而平衡，则受静 5 mg 的伸长量为x= 7mg,故此时a、b间距为s= 摩擦力∫=mg,方向向左，选项C错误，D正确， 6.C【解析】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等 x1十x2十x= +) 于弹簧的弹力，弹簧弹力为F1=kx=400N/m×0.01m= 易错分析 4N,B木块与地面间的最大静摩擦力fm=Gg=0.20× 对弹簧形变的双解认识不全而致错.如果题目中只给 60N=12N,A木块与地面间的最大静摩擦力fAm=GA= 出弹簧的形变量，没有给出是仲长量还是压编量，或只给出 0.20X50N=10N,施加F后，对木块B有F+F,<fBm, 弹簧弹力的大小，而没有指出弹簧处于拉仲状态还是压缩 木块B仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小∫= 状态，这要分两种情况进行讨论，弹簧既可能处于压缩状 F十F1一2N十4N=6N,方向水平向左，故C正确：因为 态，也可能处于拉仲状态.无论处于哪种状态，只要在弹性 A,B仍然静止，故弹簧弹力不变，F:=4N,故D错误；施加 限度内，胡克定律都适用. 2N的F之后，木块A仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦 第2节摩擦力 力，大小为fA=F1=4N,方向水平向右，故A,B错误. 基础过关练 综合提能练 1,A【解析】对a木块由受力平衡可得，水平方向不受摩擦 7.D【解析】滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相反，故A 力，故选项A正确，选项B错误：对b木块，水平方向受力平 正确：静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，比如放在粗 衡，c作用于b的静摩擦力与水平恒力F是一对平衡力，故c 髓斜面上的物块随斜面一起水平运动时，物块所受静摩擦力 作用于b的静摩擦力大小等于F,由牛顿第三定律得，b作用 沿斜面向上，物块运动方向沿水平方向，两者不共线，故B正 于c的静摩擦力大小为F,故选项C、D错误 确：货物在传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静 2A【解折压在AM纸上的字典质量为m-需×570g- 止：在地面上滑行的物体，地面受到滑动摩擦力，而地面是静 止不动的，故C正确：静摩擦力既可以是阻力，也可以是动 0.2kg,A4纸上下表面受到的滑动摩擦力大小为f=N= 力，比如：在板块模型中，木块放在木板上，随木板一起加速 mg=0.4×0.2×10N=0.8N,所以要把A4纸从字典中 运动且相对静止，此时木块所受的静摩擦力为动力：滑动摩 拉出，拉力至少为F=2f=1.6N. 擦力不一定是阻力，也可以是动力，比如木块以一定的初速 6错点：要注意A4纸的两面都要受到 滑动厚擦力 度滑到静止的木板上，带动木板运动，此时木板受木块的滑 3.B【解析】白纸相对于桌面向右运动，则桌面对白纸施加的 动摩擦力为动力，故D错误 摩擦力方向向左，故A错误：白纸受到的摩擦力大小为f= 易错分析 :·8G+·7G=15G,故B正确；白纸对物理书的摩擦力 运动物体也可以受静摩擦力，静摩擦力的方向总是与 大小为f1=7G,故C错误：将白纸从物理书本底下向右迅 物体相对运动趋势的方向相反，却可以与物体运动方向相 速抽出（物理书未从桌面滑落），物理书与白纸间的摩擦力为 同，正如行走的人脚掌受到的静摩擦力就是人行走的方向， 滑动摩擦力，拉力F增大，摩擦力不变，故D错误 是人前进的动力 4.C【解析】木块及长木板一起由静止开始向右滑行，则二者 8.AD【解析】第一张答题卡相对搓纸轮有向右运动的趋势， 保持相对静止，长木板对木块的摩擦力为静摩擦力，不一定 则第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左，选项A正确；前 等于二者之间最大静摩擦力1mg,故A错误：地面对长木 一张答题卡给后一张答题卡的摩擦力向左，即后一张答题卡 板的摩擦力为滑动摩擦力，大小一定为fm=:N=:· 受到前一张答题卡的摩擦力向左，选项B错误：最后一张答 3g=342mg,放B错误；若不管F多大，长木板都不可能 题卡相对摩擦片向左运动，则最后一张答题卡受到摩擦片的 相对地面滑动，则木块对木板的最大静摩擦力一定要小于地 摩擦力向右，选项C错误：对第一张答题卡而言，要想只有这 面对木板的最大静摩擦力，即fx=mg<∫m=∫得= 一张进人，则需1>2，对最后一张答题卡而言，要想向左 3g2mg,可得41<3u2,反之，若要木板相对地面滑动，只需 进入，则只需要以a>42,即三个动摩擦因数中，42是最小的， 要木块对木板的静摩擦力大于或等于地面对木板的最大静 选项D正确。 摩擦力即可，与F的大小无关，故C正确，D错误 9.D【解析】两木块以共同速度沿水平桌面匀速向右移动， 5.BD【解析】若1<2，则物块受向右的滑动摩擦力，大小 根据二力平衡条件知，b作用于a的静摩擦力为F,方向水 f=g,选项A错误；若，>vg,则物块受向左的滑动摩擦 平向左，故A错误，B错误：对整体进行分析，根据二力平衡 力，大小为f=g,选项B正确：若1=，且物块m保持 条件知桌面作用于b的滑动摩擦力大小为F,方向水平向 22