第二章 第1节 重力 弹力 摩擦力&实验特训2 弹力与摩擦力相关实验-【5星学霸·高考白题】2026年高考物理一轮复习

学霸高春白题物理 第二章 第1节 重力 ☑应用提优考点全面，能力提升限时：40min 1.(2024·浙江杭州师大附中期中)小明在参观 科技馆时观察到一个十分有趣的“锥体上滚” 实验，如图所示，将一个双圆锥体轻轻放在倾 斜轨道的低端，就会看到它似乎在向“上”滚 去，关于锥体的运动说法正确的是 ( A.双圆锥体的重心在锥体配 的外部，不在锥体上 B.在双圆锥体上滚的过程 中，锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中，虽然看到的现象好 像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话锥 体重心其实是下移的 D.当双圆锥体与轨道的接触点在轨道的最 低处时，它的重心在最低处；当双圆锥体 与轨道的接触点在轨道最高处时，它的重 心在最高处 2.（2025·福建泉州期末)（多选）风洞实验室 中可产生水平方向、大小可调的风力.如图， 一正方体物块静置于风洞内的水平面上，其 面与风速垂直，风速从零开始逐渐增大，当 风速为3m/s时刚好能推动此物块.已知风 对物块的推力FcS2,其中v为风速、S为物 块迎风面积则 A.风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地 面的摩擦力变大 B.风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地 面的摩擦力不变 C.风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地 面的摩擦力变大 D.风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地 018 相互作用 弹力摩擦力 面的摩擦力不变 (第2题) (第3题) 3.如图所示，某大型快递物流公司使用电动传 输机进行货物运送，现将一箱子放置在倾斜 的传送带上，与传送带一起斜向上匀速运动. 若突然停电，传送带减速直至停止的整个过程 中箱子与传送带始终保持相对静止，则下列说 法正确的是 A.斜向上匀速运动时，箱子只受重力与支持 力作用 B.斜向上匀速运动时，箱子受到的静摩擦力 沿传送带向下 C.斜向上减速运动时，箱子受到的静摩擦力 一定沿传送带向下 D.斜向上减速运动时，箱子受到的静摩擦力 可能沿传送带向上 4.(2025·山东菏泽期中)如图甲所示，将一轻 质弹簧放在水平地面上，上端放一个质量 为200g的物体，弹簧的长度为30cm:如图乙 所示，若将该弹簧上端固定，下端挂一个质量 为100g的物体，弹簧的长度为45cm.重力 加速度大小g取10m/s2则该弹簧的劲度系 数为 () A.0.2N/m 44 B.10 N/m C.20 N/m D.由于弹簧原长未知，无法 甲 求解 5.(2024·四川成都期初联考)如图甲，一根大 的轻质弹簧内套一根小的轻质弹簧，小弹簧比 大弹簧长0.2m,它们的一端齐平并竖直固定 在水平地面上，另一端自然放置.当缓慢压缩此 组合弹簧时，测得弹簧弹力与压缩距离之间的 关系图像如图乙所示，则小弹簧的劲度系 数k,、大弹簧的劲度系数k2分别为 ( 0 0.10.20.3x/m A.k1=10N/m,k2=20N/m B.k1=10N/m,k2=5N/m C.k1=10N/m,k2=10N/m D.k =5 N/m,k2 =5 N/m 6.(2024·浙江金华期 中)三个重均为10N 的相同木块a、b、c和 两个劲度系数均为 500N/m的相同轻弹簧P、Q用轻绳连接如 图，其中a放在无摩擦的水平桌面上.开始 时，P弹簧处于原长，木块都处于静止状态现 用水平力缓慢地向左拉P弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止.该过程P弹簧 的左端向左移动的距离是 A.4cm B.6cm C.8 cm D.10 cm 7.(2025·广东广州三校联考)（多选）如图所 示，一质量为m的物块用水平轻质细线连接， 细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量 为m。的物体，物块放在水平传送带上，水平 传送带以2的速度顺时针匀速转动，物块以 初速度”，向右运动，传送带与物块间的动摩 擦因数为4.则关于物块m所受的摩擦力f,下 第二章相互作用学霸高春 列说法正确的是 () A.若，<2，则f=umg,方向向左 B.若1>2，则f=mg,方向向左 C.若，=2，且物块m保持匀速运动，则f=0 D.若1=2，且物块m保持匀速运动， 则f=mg,方向向左 m (第7题) (第8题) 8.如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书， 并停留在空中.已知手掌与书间的动摩擦因数 41=0.3,书与书间的动摩擦因数42=0.2，设最 大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小若每 本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压 力为100N,每本书均呈竖直静止状态，重力 加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是 ( A.每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B.书与书之间的摩擦力大小均相等 C.他最多能夹住22本书 D.他最多能夹住30本书 9.(2025·江苏苏州中学期中)如图所示，跨过 两固定滑轮的轻绳两端分别与A、C两个物体 相连接，已知三个物体的质量均为2kg;物 体A与B间的动摩擦因数为0.6，B与C及C 与地面间的动摩擦因数均为0.2，且每个接触 面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，轻 绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.现对物体A施 加一水平力将其向左匀速拉动，则F的大小 为(g取10m/s2) () A.36NB.28NC.20ND.12N 019 学霸高专白题物理 实验特训2弹力与 ☑题型强化热点聚焦，重难突破限时：20min 1.(2025·四川二模)某同学用如图甲所示的装 置测量木块与木板之间的动摩擦因数跨过光 滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的 木块和竖直悬挂的弹簧测力计相连 N 28 弹簧测力计 块 出X出出出出出出 2.0 0 0.050.100.150.20m/k 2 (1)关于本实验操作要求，下列说法中正确的 是 (填序号) A.桌面必须水平 B.实验时，必须匀速向左拉出木板 C.弹簧测力计竖直悬挂后必须进行零刻 度线校准 D.只要弹簧测力计竖直悬挂，与木块相 连的细线不水平也可以 (2)该同学在木块上逐渐增加砝码个数，记录砝 码的总质量m,正确操作并记录弹簧测力计 对应的示数￡测得多组数据后，建立∫-m坐 标系，描点得到的图线如图乙所示，则木块 与木板之间的动摩擦因数4= .(重 力加速度大小g取10m/s2) 2.(2024·湖南湘西期末)某同学学习了胡克定 律后，设计了如图甲所示的装置.不计弹簧和 纸片的重力，激光测距仪可测量纸片到地面 的距离。 (1)先在水桶中装入一定质量的水，测量出桶 和水的总重力G,挂好水桶稳定后，用激 020 摩擦力相关实验 光测距仪测量纸片到 地面的距离h,然后依 纸片 次向水桶中加入已知 激光 重力的水，记录相应 桶和水的总重力，并 激光 测距仪口 测量对应的h,得到了 甲 图乙中的图线a,则弹簧的劲度系数k= N/m(结果保留到个位). th/cm 120.0 118.0 116.0 114.0 112.0 110.00 5101520253035C六 ↑h/cm 80.0 60.0 40.0 20.0 015304562.4GN 丙 (2)该同学将两根相同的弹簧并联挂在铁架台 上，重复(1)过程，得到了图乙中的图线b,则 两根相同的弹簧并联后的劲度系数k,与一 根弹簧的劲度系数k的关系近似为k= k(结果保留2位有效数字) (3)该同学将两根弹簧串联挂在铁架台上，重复 (1)过程，得到了如图丙所示的图像，当h= 40cm时，对应的力F=62.4N,则两根弹簧 串联后的劲度系数为k2= N/m (结果保留到个位)，图丙中，当拉力大于 62.4N后图像弯曲的原因是之m2=(g4,解得宁P:(g-片）h,结合图像可知g 上，故m>m2 m2 12.(1)3m/g(2)3m/s≤2≤3.4m/s(3)3m/s0.4s 解析：(1)当球与N点等高时42叶=d,解得=3ms: (2)若最小时，球拾好运动到与N点等商，-之码=d,求 得2=3m/s, 若o最大时，球恰好运动到与M点等高，h~2片=dl,解得 2m,=3.4m/s, 空管的速度大小6应满足3m/a≤2≤3,4m/s: (3)当小球运动到M处恰好与管共速，小球在空管内部运动的时 间最长，则 5gs的2号=d+l,解得与=0.3s,3=3m/s, 小球与N点等商时，则42戏=d,解得=0.1s或4=0.5s, 即1=01时，小球刚进人空管N端，t=0.5s时，小球恰好离开空 管N端，则小球在空管内部运动的最长时间为△=0.5s-01= 0.4 第一章真題演练 1,C解析：操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿 态，测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小 和形状，因此不可以将机器人看作质点，定位机器人在敷埋线路上 的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以将机器人视为质点。 故选C. 2.C解析：根据运动学公式=o+ad,代入数值解得a=-6m/s2.故 选C 3.B解析：火车运动的时间为1=60×708=70，火车的速度6= 36kmh=10m9,火车共行驶的距离x=号1=)×70m=350m故 选B. 4.A解析：由题意可知，设匀加速直线运动时间为：，匀速运动的速 度为，匀加速直线运动阶段，位移x=宁：根据逆向思维，匀减速 直线运动阶段的位移等于匀加速直线运动阶段的位移x=?:匀 速直线运动阶段有8：联立解得一子再根据一之心， 解得x=182.故选A 5.D解析：因为M、N在运动过程中始终处于问一高度，所以N的速 度w与M在竖直方向的分速度Pw,大小相等，设M做匀速圆运 动的角速度为u,半径为，其竖直方向分速度W,=wrcos,即w= rcos at,则D正确，ABC错误故选D, 6.(1)2.4m/,方向与正方向相同(2)0.1m/。2,方向与正方向相同 (3)4.2m,方向与正方向相同 解析：(1)0-2s内的平均速度D=28+20 m/s=24m/6,方向与正 2 22-20 方向相同：(2)44,2-46,2内的加速度a462-42m? 0.1m/:2,方向与正方向相同：(3)44.2-46.28内的位移x= (2.2+2.0)×2 m=4,2m,方向与正方向相同 2 第二章相互作用 第1节重力弹力摩擦力 1.C解析：BC.双圆锥体上滚的原理是重心运动，虽然看到的现象好 像是双圆锥体在上滚，但是从侧面观察的话双圆锥体重心其实是下 移的，B错误，C正确.A.双圆锥体的重心在双圆锥体的内部几何重 心上，不在锥体外面，A错误D.双圆锥体在轨道的最低处时，放手 一学霸高考·白 后它会向轨道高处滚动，这是因为当双圆锥体与轨道的接触点在轨 道的最低处时，它的重心在最高处：同理，当双圆锥体与轨道的接触 点在轨道最高处时，它的重心却在最低处，D错误，故选C. 2.AD解析：AB.由题可知，当风速小于3m/s时，物块静止，推力与 摩擦力平衡，所以随着风速增大，推力增大，摩擦力增大，故A正确， B错误：CD.当风速大于3m/s时，物块处于运动状态，摩擦力为滑 动摩擦力，大小不变，故C错误，D正确.故选AD. 3.D解析：AB.斜向上匀速运动时，根据受力平衡可知，箱子受重力 支持力和沿传送带向上的静摩擦力作用，故AB错误：CD.设传送带 领角为6，箱子的质量为m,加速度大小为a,对箱子受力分析可 知mgsin0+f=ma,若a=gsin0,则箱子受到的静摩藤力为零；若 a>gsin8,则箱子受到的静摩擦力沿传送带向下：若a<gsin8,则箱子 受到的静摩擦力沿传送带向上，故C错误，D正确.故选D. 4,C解析：设弹簧的原长为，劲度系数为k,对甲图由胡克定律可 得m1g=k(o-41),对乙图由胡克定律可得m2g=k(2-。),解 得k=20N/m.故选C. 5.A解析：由图像可知，当1=0.2m时，F1=2N,在0.2m之内只有 小弹簧被压缩，根据胡克定律得F:=k,小弹簧的劲度系数为k1= 02Vm=10NVm,从02m至Q3m的过程中，两弹簧均被压 F12 缩，当F,=5N时，小弹簧的压缩量为x2=Q,3m,大弹簧的压缩量为 对=幻考1=0.3-02m=0.1m,根据胡克定律得12+对=F2,大弹 簧的劲度系数为与-5一10x03 N/m=20N/m,故进A 0.1 6.C解析：对物块6分析受力可知，Q弹簧初始时压缩量为A1= mg-10 名500m=0.02m,对物块e分析受力可知，Q弹簧未状态时伸长 量为4，=管=Q02m,末状态下，对c整体分析受力可知，细线对6 向上的拉力大小为2mg,由于物块a平衡，所以P弹簧的弹力大小也 为2mg,则未状态下P弹簧伸长4-2=0.04m,由以上可知P弹 簧左端向左移动的距离为s=△x1+△x2+△3=0.08m=8cm.故 ABD错误，C正确.故选C 7.BD解析：A.若1<2，则物块相对于传送带向左滑动，故滑动摩擦 力方向向右，大小为∫=4mg,故A错误；B.若1>2，则物块相对于 传送带向右滑动，故滑动摩擦力方向向左，大小为f=mg,故B正 确：CD.若1=2，且物块保持匀速运动，由物块处于平衡可知，摩赛 力方向向左，且大小为f=m。g,故C错误，D正确.故选BD. 8.C解析：A因为每本书均是竖直静止状态，所以每本书所受的摩擦 力的合力都能与书的重力平衡，即每本书受到的摩擦力的合力大小 相等，A错误：B.越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之 间的摩擦力大小不相等，B错误：CD,先将所有的书（设有n本）当作 整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据二力平衡条件 得24P≥ng,则有n≤ -=30,再考虑除最外侧两本书外的其他 mg 书(-2本)，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据二力平衡 条件得24，F3(m-2mg,则有n≤22=22，故最多可以夹住22 本书，C正确，D错误故选C 9.B解析：M、B间的最大静摩擦力/8=41mAg=12N,B、C间的最大 静肇擦力fc=(m4+mg)g=8N,因此用力F拉动A时，B,C间发 生相对滑动，将AB作为整体，受力分析可知F=T2(m1+ma)g,对 C进行受力分析可知T=42(m4+m帮)g2(m4+m居+mc)g,联立解得 F=28N.故选B. 实验特训2弹力与摩擦力相关实验 1.(1)AC(2)0.4 解析：(1)AD.应保持与木块相连的细线水平，同时保证桌面水平， 否则木块对木板的正压力不等于木块和砝码的总重力，A正确， D错误：B.实验时，将木块拉动即可，这时细线的拉力大小等于摩擦 力的大小，而不一定要将木板匀速拉动，B错误：C,实验前，应先对 弹簧测力计两零，否则读数可能不准确，C正确：故选AC.(2)摩器 力的公式为∫户uFN=a(m+mo)g广m图线的斜率表示g,图线的斜 2.6-2.0 率为&017Q24,所以=04 题·物理·07一 2.(1)313(310-315之间均可)(2)20(3)156拉力超过了弹簧 的弹性限度 解析：(1)由胡克定律△G=k△h可得，图像斜率绝对值的倒数表示弹 簧劲度系数，则有 30.0-0 Ah(120.0-110.4)×10NVm-313Vm (2)由图线b知，两根相同的弹簧并联后的劲度系数k1为 △G1 25-0 k1_625N/m=2.0 4-h,120.0-160)x10Vm=625Vm,素313Wm (3)由图丙所示的图像，两根相同的弹簧串联后的劲度系数 △G 624-0 ah,(80.0-40.0)X10Wm=156Vm 图丙中，当拉力大于624N后图像弯曲，不再是线性变化，是因为拉 力超过了弹簧的弹性限度， 第2节牛顿第三定律 1.C解析：AC.飞行器受到重力和空气对飞行器的作用力，即飞行器 受到2个力的作用，根据平衡条件可知，空气对飞行器的作用力与 飞行器所受的重力是一对平衡力，故A错误，C正确：BD.空气对飞 行器的作用力和飞行器对空气的作用力是一对作用力和反作用力」 大小总是相等，故BD错误故选C 2.A解析：A黑板擦与黑板间存在三对作用力与反作用力，相互作 用的弹力、相互作用的磁力、相互作用的静摩擦力，故A正确： BC.对黑板擦受力分析，它受到重力、黑板对黑板擦的弹力、静摩擦 力、磁力、外加的恒力F,共五个力，垂直于黑板面的方向上，黑板擦 受到的磁力和黑板对它的弹力为平衡力，故BC错误：D.分析黑板 擦，沿黑板面，重力、拉力和静摩擦力三力平衡，故根据平衡条件， 有f=√F+(mg)予，故D错误故选A 3.B解析：A.物块b受到：重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持 力、推力F,共受五个力，故A错误：B.以a为研究对象，由平衡条件 知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为2mg,由牛顿第三定律知a 对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确：C.以整体为研究对象，则 地面对b的支持力等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg, 牧C错误：D.物块a受到物块b两个力作用：水平向右的压力和竖 直向上的静摩擦力，它们的合力斜向右上方，则物块4受到物块b 的作用力斜向右上方，故D错误故选B. 4.A解析：A.因石块a、b的接触面不一定水平，则石块a可能受重 力、支持力和摩擦力，共3个力作用，选项A正确：B.石块b一定受 重力、a对b的压力和c对b的支持力：可能有a对b和c对b的摩 擦力，则b不一定受4个力作用.选项B错误：C.石块a、b整体一定 受重力和c对整体的支持力，可能还受到©对整体的摩擦力，选项 C错误：D.石块a对石块b的压力和b对a的支持力是一对作用力 和反作用力：石块e对石块b的支持力和b对ε的压力是一对作用 力和反作用力，选项D错误故选A 5.C解析：环在竖直方向上受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力f, 根据牛顿第三定律，环应给杆一个大小相等，竖直向下的摩擦力' 故木架竖直方向上受重力Mg,地面对它的支持力N及环给它的摩 擦力∫'，由于木架处于平衡状态，可得N=∫+Mg=十Mg,根据牛顿第 三定律，木架对地面的压力大小等于地面对木架的弹力，即 N”'=f+Mg,故选项C正确.故选C. 第3节力的合成与分解 1.C解析：以F,、F,为邻边作平行四边形，由几何关系，可知平行四 边形是矩形，则合力F,=2F2,则F,、F2、F,的合力F合=F,+F2= 3F2=6N.枚选C. 2.C解析：AB.对人受力分析，在水平方向根据平衡条件可知，人受 到墙壁对人水平向右的弹力N和地面对人水平向左的摩擦力∫，大 小相等，即∫=N,根据牛顿第三定律可知，脚对地面的摩擦力水平向 右，大小为N,故AB错误；C,在竖直方向上，根据平衡条件可知，地 面对人竖直向上的支持力和人的重力大小相等，即F,=G,在水平力 向上f=N,所以地面对人的作用力大小为F=√F2=√G+N 故C正确：D.对人受力分析，人受到地面对人的作用力、墙壁对人 的弹力和自身重力，根据平衡条件可知，地面和墙壁对人的作用力 的合力与人的重力等大反向.故D错误故选C 3.A解析：将球A的重力沿着垂直挡板方向和垂直斜面方向分解，重 力沿着垂直挡板方向的分力大小等于球A对挡板的压力，沿着垂直 一学霸高考·白 斜面方向的分力大小等于球A对斜面的压力，设球A对挡板的压力 为F,根据几何关系号=细30，解得P=户四30-号？放选九 4.D解析：每根橡皮条被拉伸至长度为2L时，据胡克定律可知，每根 橡皮条的弹力大小为F球=k(2L-L)=L,根据几何关系得F= 60° 弹c=5F果，联立解得劲度系数k=故 5.B解析：设两个力的大小分别为F,F2,且F>F2,由题图可知，当 两个力的夹角为90时，有F+号=(5N)2,当两个力的夹角为180° 时，有F1-F2=1N,联立解得F1=4N,F2=3N,当夹角为0时，两共 点力的合力最大为F=F,+F=7N故选B. 6.B解析：选项A中，铁钉受到拉力F,=F:选项B中铁丝中点的力 F的分解示意图如图所示： 根据几何关系血血”，解得铁钉受到拉力P,=F。一血9，此时 F FR sin o 0=90°，Fw>F:又根据选项B、C、D中a角度不变，力F不变，0角度 减小，铁钉受到拉力也逐渐减小，因此选项B中铁钉受到拉力最大， 故B正确.故选B. 7.A解析：将F分解在水平方向和竖直方向，则F与竖直方向的夹角 为B,则F水平方向上的分力大小为Fsin B.故选A 8.A解析：A根据平衡条件，作出力F与F‘和F,‘的关系图如图 所示： 其中F=F、F=F:'、F2=F:',由于F,对应的是直角三角形的斜边 可知，力F一定小于F1,故A正确：B.由于直角三角形的两个锐角 大小关系不确定，故力F与F2的大小关系不确定，故B错误：C.根 据上述关系图可有F1c%B=2,故C错误；D.结合上述可知 F F1in8=F,F1c%8=F2,解得F1= 面。Pamg可知，在预部施 加同样的力F时，夹角8越大，力F,和F2越小，凿子越不容易进人 木头，故D错误故选A 9.A解析：由题意，对杆受力分析，设门对顶门杠顶端的作用力大小 为F,该力沿杆向下，可分解为两个分量：垂直于地而的分量F,= ina,该分量产生对地面的正压力大小N=Fsin a,沿水平方向的 分量Fg=F©osa,该分量需与地面摩擦力平衡：且杆与地面最大静 摩擦力为fm=uN.为防止滑动，南满足Fg≤∫m,即Feos a≤ uFsin a,得tana≥ 】故选 10.A解析：由图可知，风力F在垂直于帆而方向的分力为Fsi加8°： 该力的方向与风力的夹角为90°-8°=82°，则该力与船行驶方向 的夹角为135°-82°=53°，则该力沿船行驶方向的分力为F= Fim8os53°=fin8,故选A 实验特训3探究两个互成角度的力的合成规律 1.(1)CD(2)A(3)甲 解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F,-F2|≤F:≤ 1F,+F21,故CD正确.(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤 是标记结点0的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，从而确 定三个力的大小和方向.故选A(3)F,的方向一定竖直向下，由于 测量误差，F,和F2的合力方向可能偏离竖直方向，所以甲是正 确的. 、FF2F (2)变大 解析：(1)根据力的平衡，可以得到几何平行四边形和力的平行四边 题·物理·08一