第4讲 重力 弹力 摩擦力 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦重力、弹力、摩擦力核心概念，通过典型情境题构建“概念辨析-受力分析-规律应用”的解题逻辑链，强化相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1-3题|重心位置判断（质量分布）、弹力方向判定（接触方式）|从物质观念出发，建立重心与质量分布、弹力与形变的关联| |受力分析|4-6、9题|摩擦力方向（相对运动趋势）、静/滑动摩擦切换条件|基于运动和相互作用观念，通过平衡条件推理摩擦力性质| |规律应用|5、7、10-12题|胡克定律（多弹簧组合）、摩擦力计算（临界状态）|以科学推理为核心，构建“规律-情境-计算”的应用链条，覆盖高频考点|

第4讲 重力　弹力　摩擦力 专项训练 一、选择题: 1.在空易拉罐中注入少许水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是(　　) A.注水后,易拉罐的重心位置降低了 B.注水后,易拉罐的重心仍在易拉罐的几何中心上 C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变 D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变 2.如图所示,一杆的底端置于粗糙水平地面上,用手通过一根细线将其顶端拉住,杆处于静止状态,细线水平。下列说法正确的是(　　) A.杆对细线的弹力方向为水平向右 B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左 C.杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的 D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方 3.下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是(　　) 4.消防员训练时沿柱子先向上攀爬,然后匀速下滑,消防员(　　) A.向上攀爬时所受摩擦力方向向下 B.整个过程所受摩擦力方向不变 C.下滑速度越大,摩擦力越大 D.下滑速度越大,摩擦力越小 5.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300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为(　　) A.10 N/m B.100 N/m C.200 N/m D.300 N/m 6.右图为某同学课桌上整齐竖直摆放的一堆书,中间夹了一本物理课本,课本的质量为0.4 kg,两侧相邻书对物理课本的压力为10 N,书与物理课本之间的动摩擦因数均为0.3,重力加速度g取10 m/s2。为了将物理课本竖直向上抽出,该同学提供的拉力至少为(　　) A.4 N B.7 N C.10 N D.14 N 7.(2026南京、盐城期末)劲度系数分别为k1、k2的轻质弹簧甲、乙,k1>k2;质量分别为m1、m2的小物块丙、丁,m1>m2。将轻质弹簧、小物块按图示方式悬挂起来,为使两根弹簧处于平衡状态时的总长度最长,下列操作可行的是(　　) A.甲在上　丙在上 B.甲在上　丁在上 C.乙在上　丙在上 D.乙在上　丁在上 8.水平地面上一质量为m的物体在水平外力F作用下做匀速直线运动,从t=0时刻开始F随时间均匀减小,直至t1时刻减小为零。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,物体所受的摩擦力为Ff、加速度为a、速度为v,重力加速度为g。则下列Ff、a、v随时间变化的图像可能正确的是(　　) 9.黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板,已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ,不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是(　　) A. B. C. D. 10.(多选)如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°,一煤块以初速度v0沿传送带向上从传送带的底端冲上传送带,其运动的v-t图像如图乙所示,煤块运动到传送带顶端时速度恰好为零,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则(　　) A.传送带的速度为4 m/s B.传送带底端到顶端的距离为14 m C.v0<v1 D.煤块在0~1 s和1~2 s所受摩擦力方向相反 二、计算题: 11.如图所示,一个M=2 kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1 kg的小桶B相连,已知A受到的最大静摩擦力Ffmax=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g取10 N/kg,求以下情况,A受到的摩擦力的大小。 (1)只挂B,处于静止状态时; (2)只挂B,但在A上再放一个M'=3 kg的物体时; (3)只在小桶内加入m1=0.33 kg的沙子时; (4)只在小桶内加入m2=0.5 kg的沙子时。 12.如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块,另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上。现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时,求A点上升的高度。 参考答案： 1.A　2.A 3.C　解析 根据受力平衡可知,固定杆对小球A的弹力与重力平衡,方向竖直向上,A项错误;根据受力平衡可知,小球A受到重力和竖直绳拉力FT1,倾斜绳子拉力FT2应为0,故B项错误;根据受力平衡可知,小球A受到重力、竖直墙壁对小球A水平向左的弹力FN2、下方小球对小球A沿两球心斜向上的弹力FN1,故C项正确;根据受力平衡可知,小球A受到重力、沿绳子方向的弹力FN1、半圆轨道对小球指向半圆轨道圆心的弹力FN2,故D项错误。 4.B　5.B 6.C　解析 物理课本与书的两个接触面都有滑动摩擦力,则有Ff=2μFN=2×0.3×10 N=6 N,为了将物理课本竖直向上抽出,该同学提供的拉力F=Ff+mg=(6+0.4×10)N=10 N,C项正确。 7.D　解析 由图可知,上面的弹簧受到的拉力大小为(m1+m2)g,下面弹簧受到的拉力大小为丙或丁的重力,由胡克定律可知,重的物体在下时弹簧的形变量较大,所以丙在下、丁在上;若甲在上,由胡克定律可知,两弹簧的总形变量x1=,若乙在上,由胡克定律可知,两弹簧的总形变量x2=,x1-x2=<0,即x2>x1,则乙在上时总形变量较大。故选D。 8.B　解析 由题意可知,物体做匀速运动,从t=0时刻,拉力F开始均匀减小,t1时刻拉力减小为零,出现的摩擦力有两种可能,一是当拉力为零时,物体仍在滑动,则受到的一直是滑动摩擦力,即大小不变;另一是当拉力为零前,物体已静止,则当拉力为零时,先是滑动摩擦力,后是静摩擦力,滑动摩擦力大小不变,而静摩擦力的大小与拉力相等,而此时拉力小于滑动摩擦力大小,故A项错误,B项正确;t=0时,物体加速度应该为零,故C项错误;因为物体受的拉力不断变化,所以受的合力也会变化,加速度也会变化,不会做匀减速直线运动,故D项错误。 9.B　解析 设黑板擦与黑板间的弹力为FN,摩擦力为Ff,由勾股定理可得F2=,滑动摩擦力公式为Ff=μFN,联立可得Ff=,故A、C、D项错误,B项正确。 10.AD　解析 根据题图乙可知,1 s时刻,煤块的加速度发生突变,可知此时煤块的速度与传送带的速度相等,即传送带的速度v1=4 m/s,而煤块的初速度v0=12 m/s,故A正确,C错误;煤块在0~1 s和1~2 s加速度不等,可知0~1 s内,摩擦力方向沿传送带向下,1~2 s摩擦力方向沿传送带向上,故D正确;根据题意可知,煤块的总位移与传送带底端到顶端的距离相等,即等于v-t图像与时间轴所围图形的面积,则L= m+ m=10 m,故B错误。 11.(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N 解析 (1)因为物体A所受拉力FT1=m0g=1 N<Ffmax,物体A处于静止状态,受静摩擦力作用,由二力平衡得A受到的摩擦力Ff1=m0g=1 N。 (2)在A上再放一个M'=3 kg的物体,A仍静止,绳的拉力不变,仍受静摩擦力Ff2=m0g=1 N。 (3)因为此时绳上拉力FT2=(m0+m1)g=4.3 N<Ffmax,故A处于静止状态,所受静摩擦力Ff3=(m0+m1)g=4.3 N。 (4)因为此时绳上拉力FT3=(m0+m2)g=6 N>Ffmax,故A受到滑动摩擦力作用FfA=μMg=4 N。 12.)或) 解析 在没有向上提弹簧甲时,物块受重力和弹簧乙的支持力,由二力平衡,有F2=mg。向上提弹簧甲,当乙处于压缩状态时,物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力、弹簧甲向上的拉力F1,当F2减小为F3=mg时,F1=mg-F3=mg,则A点上升的高度为h=,解得h=);当乙处于伸长状态时,物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力F4和弹簧甲向上的拉力F5,则有F4=mg,F5=mg+F4=mg,则A点上升的高度为h'=,解得h'=)。 学科网（北京）股份有限公司 $