2026届高考物理一轮复习题型训练：2.2 弹力

题型训练2.2弹力 学科网（北京）股份有限公司 轻环模型 1.如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为 ( ) A. m² C. m D.2m 2.如图所示，AOB为水平放置且固定的光滑杆,其夹角∠AOB=60°,在杆上套两个质量均为m的小球，两小球由可伸缩的弹性绳连接，在绳的中点C，施以沿∠AOB角平分线方向向右的水平拉力F，两小球平衡时绳对小球弹力大小为FT，则FT与F大小的关系是 ( ) D.无法确定 轻绳的活结与死结问题 3.(多选)用两根轻质细绳挂住一重物G，另一端分别固定在水平天花板上的M、N两点，如图所示.已知细绳MO和NO所能承受的最大拉力相同，且MO>NO，下列说法正确的是（ ） A.绳MO受到的拉力大于绳NO受到的拉力 B.绳MO受到的拉力小于绳NO受到的拉力 C.若缓慢向右移动N点，则绳MO先断 D.若缓慢向右移动N点，则绳NO先断 4.如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受拉力的大小FTA、FTB的变化情况是 ( ) A. FTA增大,FTB不变 B. FTA、FTB均不变 C. FTA不变,FTB增大 D. FTA、FTB均减小 5.(多选)甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物.乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°.甲、乙中杆都垂直于墙，两图中重物都静止，则下列说法中正确的是 ( ) A.与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为 B.轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为 mg C.两根杆中弹力方向均沿杆方向 D.若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂 轻杆中的活杆与死杆问题 6.麦克风静止在水平桌面上，下列图中能正确表示支架对话筒作用力的方向的是 （ ） 7.如图所示，轻杆AB下端固定在竖直墙上，上端有一光滑的轻质小滑轮，一根细绳一端C系在墙上，绕过滑轮另一端系一质量为m的物体，当C端缓慢地上移过程中，则杆对滑轮的作用力将（ ） A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定 8.图中AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重为G，处于水平位置. BC为支撑横梁的轻杆，它与竖直方向成α角. A、B、C三处均用铰链连接.轻杆所承受的力为 ( ) A.Gcosα 学科网（北京）股份有限公司 9.(多选)如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ） A.小车静止时,F=mgsinθ,方向沿杆向上 B.小车向右以加速度 gtanθ运动时，杆力沿杆向上 C.小车向右以加速度a运动时，一定有 D.小车向左以加速度a运动时， 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足 四 弹簧 胡克定律 ①胡克定律及其变式的应用 10.餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘.托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平.已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s².弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为 ( ) A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m 11一根轻质弹簧一端固定，用大小为F₁的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l₁；改用大小为F₂的力拉弹簧，平衡时长度为l₂.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 ( ) 12.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内) ( ) A.86cm B.92cm C.98cm D.104cm ❷弹簧的串并联问题 13.(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中K₁，K₂为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是 ( ) A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C.垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D.垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 14.两个劲度系数分别为k₁和k₂的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则（ ） A. b弹簧的伸长量为L B. b弹簧的伸长量为 C. P端向右移动的距离为2L D. P端向右移动的距离为 15.一小组将两个完全相同的轻弹簧分别按图甲和图乙连接，等效为两个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图像”如图丙所示，则下列说法正确的是 ( ) A. F=2N时甲图中每个弹簧伸长0.1m B. F=2N时乙图中每个弹簧伸长0.1m C.原来每个弹簧的劲度系数为20N/m D. b为甲图弹簧得到的图像 16.如图所示，a、b两物体通过轻弹簧P栓接，轻弹簧Q上端与物体b栓接，下端与水平地面接触但不栓接，两物体及两轻弹簧在同一竖直线上且均处于静止状态. a、b两物体重量均为G、P、Q两轻弹簧劲度系数均为k，且两轻弹簧始终在弹性限度内.现对物体a施加一竖直向上的力，使其缓慢上升，轻弹簧Q下端脱离地面瞬时，物体a上升的高度为 ( ) A. 17.(1)一根轻质均匀弹簧，若下端挂重量为G的重物，其伸长量为x，将其截去 ，则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物，其伸长量为多少? (2)a、b两个轻质弹簧，下端分别挂重量为G的重物时，a、b伸长量分别为x₁、x₂.现用细线通过轻质光滑滑轮将a、b连接，如图所示，若在滑轮上挂一重量为G的重物，平衡时滑轮下降的距离为多少? 题型训练2.2弹力 1. C【解析】如图所示，设圆弧的圆心为O，由于a、b间的距离恰好等于圆弧的半径，则△Oab为等边三角形.由于两小球的质量相等，故平衡时各段细线中的张力大小相等，均为 mg，对于a环，两段细线的拉力关于 Oa对称，且可知两段细线对b环的拉力关于 Ob对称，由几何知识可知两段细线对物块的拉力之间的夹角为120°，设物块的质量为m'，由共点力平衡得 解得m'=m,，综上答案为C. 2. A【解析】球和C点受力如图所示，球平衡时 C点受三个力互成120°角而平衡，故F=FT，综上答案为A. 3. BD【解析】由共点力平衡得，两根绳的合力必与重物G平衡，由平形四边形法则可得下图，由于MO>NO，可知α>β，由几何关系得 故A 错误B正确；若缓慢向右移动N点，不管怎么移动，总有 故一定是绳NO先断.综上答案为BD. 4. B【解析】因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受拉力的大小FTC、FTB始终相等，且等于物体的重力，又因为OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，故A点缓慢右移时，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件知OA段绳上所受的拉力不变，综上答案为B. 5. AB【解析】甲图中受力如图所示，杆是自由杆，受力只能沿杆方向，两端绳中拉力不同，由平行四边形定则，可知FN₁ 由牛顿第三定律知，轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为 乙图中由于杆是固定杆，弹力可以不沿杆方向，但滑轮处是活结，绳中两个拉力大小相同，受力分析如图乙所示.故小滑轮受到杆的弹力 故AB正确C错误；若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲乙图中绳子拉力大小关系 故甲中轻绳更容易断裂，故D错误.综上答案为AB. 6. A【解析】由共点力平衡得，支架对话筒的作用力与话筒受到的重力大小相等，方向相反，因此支架对话筒作用力的方向竖直向上，故A正确. 7. A【解析】由于AB杆是自由杆，滑轮处又是活结，AB杆对滑轮的作用力的大小等于两绳子上拉力的合力的大小，由于两绳子上拉力相等，都等于G，设绳子夹角为θ，则F合 当C上移时，θ变大，则F合减小，杆对滑轮的作用力将减小，综上答案为A. 8. D【解析】对AB受力分析，如图所示，由平衡条件知，AB所受的重力G，CB的支持力F与A点铰链给AB的作用力，这三个力必然是共点力，其交点在BC的中点位置(三力汇交原理)，由几何关系可知F与N与竖直线的夹角均为α,则F=N,由平衡条件知2Fcosα=G,解得 综上答案为D. 9. BD【解析】小车静止时，球受到重力和杆的弹力作用，由平衡条件可得杆对球的作用力F=mg，方向竖直向上，故A错误；若杆的力沿杆向上，对小球进行受力分析，小球受到重力和弹力的作用，合力水平向右，受力分析的F合= mgtanθ,故加速度大小为gtanθ,故B正确;小车向右以加速度a运动时，如图甲所示，只有当a=gtanθ时，才有F 故C错误；小车向左以加速度a运动时，根据牛顿第二定律可知小球受到的合力水平向左，如图乙所示，则杆对球的作用力 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足 故D正确.综上答案为BD. 10. B【解析】根据胡克定律的推论△F=k·△x得3k·△x=mg，代入数据解得 B正确. 11. C【解析】设弹簧原长为l₀，由胡克定律得 联立解得 综上答案为C. 12. B【解析】将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡后对钩码进行受力分析，如图所示，设钩码质量为m，弹性绳的拉力为T，弹性绳与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件知2Tcosθ= mg,由胡可定律得T=k△x,联立解得 将弹性绳两端拉至同一点重新平衡后，设弹性绳上拉力为T₁，弹性绳的形变量为△x'，由平衡条件知： ，由胡克定律有 联立解得 由几何关系得 联立解得 ，故弹性绳的总长度变为92cm，综上答案为B. 13. BD【解析】两弹簧串联在一起，由牛顿第三定律可以判断，它们受的弹力大小相等，那么劲度系数小的弹簧形变量就大，缓冲效果就好，所以两弹簧的缓冲效果不同，故A错误，B正确；由于弹簧原长相等，但形变量不同，所以受压力后长度不等，故C错误；弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，弹簧被压缩时，弹性势能要发生变化，故D正确. 14. B【解析】两根弹簧中弹力相等，对于b弹簧有 k₁L 解得 故A错误B正确；P端向右移动的总距离为 故CD错误，综上答案为B. 15. A【解析】由弹簧串联与并联的特点可知，两条弹簧并联后新弹簧的劲度系数增大，而串联后新弹簧的劲度系数相对较小；弹簧的拉力与弹簧伸长量的关系图像中，直线的斜率 对比胡克定律F=k△x可知，直线的斜率即表示弹簧的劲度系数.由于a的劲度系数大，b的劲度系数小，所以a为甲图弹簧得到的图像，b为乙图弹簧得到的图像.甲图是两根弹簧并联，新弹簧的伸长量等于每一个弹簧的伸长量，所以甲图中，F=2N时每个弹簧都伸长0.1m，故A正确BD错误；由丙图可知，新弹簧的劲度系数 则原来每个弹簧的劲度系数一定不是20N/m,故C错误.综上答案为A. 16. D【解析】由题知静止时轻弹簧P压缩量为 轻弹簧Q压缩量为 轻弹簧Q下端脱离地面瞬时轻弹簧Q恢复为原长，轻弹簧P伸长量为 物体a上升的高度为 综上答案为D. 17.(1)1.8x; 【解析】(1)将其截去 ，剩余部分的劲度系数为 则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物，其伸长量为x (2)两根弹簧所受的拉力都为G/₂，所以a的伸长量为2a ,b的伸长量为x ；平衡时滑轮下降的距离为 ab伸长量的一半k $