第4讲　重力、弹力、摩擦力 课后分层作业基础版练习 - 2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 针对物理基础薄弱学生设计的力学基础分层训练，以生活情境题构建重力、弹力、摩擦力的递进式知识逻辑，强化概念辨析与公式应用，落实物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重力和重心|2题（滑板/欹器）|考查重心位置判断、重力与压力区别|从重力概念出发，通过实际情境理解重心动态变化及平衡条件| |弹力|3题（手机支架/拉力器/弹簧）|涉及弹力方向、胡克定律应用|以形变产生弹力为核心，结合生活工具强化公式计算与作用效果分析| |摩擦力|3题（皮带传动/机器人斜坡/叠放体）|静摩擦力方向判断、动摩擦因数计算|基于弹力基础，递进分析摩擦力产生条件及平衡状态下的受力关系| |综合提升|3题（叠放体匀速/弹簧静摩擦/斜面对角线运动）|多力平衡与公式综合应用|整合前三模块知识，通过复杂情境提升科学推理与模型建构能力|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 课后分层作业 答案与解析 第4讲　重力、弹力、摩擦力 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　重力和重心 1.(2026·云南昭通一中期中)滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示,当人站在滑板上运动时,下列说法正确的是(　　) A.人的重心位置固定不变 B.人对滑板的压力就是人的重力 C.人的重心一定在人身上 D.水平地面对滑板的弹力方向竖直向上 答案　D 解析　人的重心位置可能随人做各种动作而改变,故A错误;人对滑板的压力施力物体是人,人的重力施力物体是地球,人对滑板的压力和人的重力不是同一个力,故B错误;重心可能在人上,也可能在人外,故C错误;水平地面对滑板的弹力垂直于水平地面,故D正确。 2.如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是(　　) A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低 答案　D 解析　由于水桶可以绕水平轴转动,因此一段时间后,当水桶内的水变多导致重心升高到一定程度时,就会造成水桶翻转,故D正确,A、B、C错误。 题型2　弹力 3. 如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是(　　) A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力 B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变 C.手机对斜面的压力就是手机的重力 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变 答案　D 4.拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,女子用100 N的力拉开拉力器,使其比原长伸长了40 cm,假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则(　　) A.每根弹性绳的劲度系数为125 N/m B.每根弹性绳的劲度系数为250 N/m C.若对拉力器的拉力增大,则弹性绳的劲度系数也增大 D.若对拉力器的拉力减为50 N,则弹性绳长度变为20 cm 答案　A 解析　由胡克定律可得F=2kΔx,解得k= N/m=125 N/m,故A正确,B错误;弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因素有关,与外力无关,故C错误;若对拉力器的拉力减为50 N,则有F'=2kΔx',解得弹性绳的伸长量Δx'== m=20 cm,此时弹性绳的长度一定大于20 cm,故D错误。 5.(2026·陕西安康模拟)如图所示,水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧,弹簧下端固定,上端放一物块甲,平衡时弹簧的压缩量为Δx,现在物块甲上面轻放一物块乙,平衡时弹簧的压缩量为Δy,弹簧始终处于弹性限度内,则甲、乙两物块的质量之比为(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　设弹簧的劲度系数为k,上端放一物块甲时,根据平衡条件可得kΔx=m甲g,现在物块甲上面轻放一物块乙,根据平衡条件可得kΔy=(m甲+m乙)g,联立可得甲、乙两物块的质量之比为=,故A正确。 题型3　摩擦力 6.(2026·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图所示为皮带传动装置,两皮带轮正匀速转动,皮带不打滑,P是A轮边缘上一点,Q是B轮边缘上一点,此时P受到的静摩擦力向下,则下列说法正确的是(　　) A.A轮一定是主动轮 B.A轮可能是主动轮且沿逆时针方向转动 C.B轮一定沿顺时针方向转动 D.此时,Q点受到的摩擦力一定向下 答案　D 解析　若A是主动轮,由图可知A、B顺时针转动时P、Q受到的静摩擦力均向下;若B是主动轮,由图可知A、B逆时针转动时P、Q受到的静摩擦力均向下,故D正确。 7.(2026·湖南邵阳第三次联考)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　根据题意可知该国产机器人可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走,对该机器人进行受力分析,有mgsin 37°≤μmgcos 37°,可得μ≥tan 37°=,故C正确。 8.(2026·浙江五湖联盟期中)如图所示,物体a、b和c叠放在水平面上,水平力为Fb=3 N,Fc=6 N,分别作用于物体b、c上,a、b 和c仍保持静止,以Ff1、Ff2、Ff3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则(　　) A.Ff1=3 N,Ff2=3 N,Ff3=3 N B.Ff1=3 N,Ff2=0,Ff3=6 N C.Ff1=0,Ff2=3 N,Ff3=3 N D.Ff1=0,Ff2=6 N,Ff3=3 N 答案　C 解析　对a受力分析,受重力和b对a支持力,a相对于b没有运动趋势,所以物体a不受b的静摩擦力,即Ff1=0,把物体a、b看作一个整体,对其受力分析,受重力、物体c对b的支持力和水平向左的水平力Fb,a、b整体相对c有向左的运动趋势,所以会受到c的向右的静摩擦力Ff2,由力的平衡条件可知Ff2=Fb=3 N;把物体a、b、c三者看作一个整体,受力分析,受重力、地面的支持力、水平向左的力Fb、水平向右的力Fc,整体有向右的运动趋势,在水平方向上由力的平衡条件有Ff3=Fc-Fb=6 N-3 N=3 N,故C正确。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(多选)如图所示,三个物块A、B、C叠放在斜面上,用方向与斜面平行的拉力F作用在B上,使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动。设物块C对A的摩擦力为FfA,C对B的摩擦力为FfB,下列说法正确的是(　　) A.如果斜面光滑,FfA与FfB方向相同,且FfA>FfB B.如果斜面光滑,FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB C.如果斜面粗糙,FfA与FfB方向相同,且FfA>FfB D.如果斜面粗糙,FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB 答案　BD 解析　若斜面光滑,A匀速向上运动,则FfA沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知,A对C的摩擦力沿斜面向下,C匀速向上运动,故C受到B的摩擦力沿斜面向上,因此FfB沿斜面向下。以C为研究对象,设斜面倾斜角为α,则有FfB'=FfA'+mCgsin α,故FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB,A错误,B正确;如果斜面粗糙,A匀速向上运动,A受到斜面的摩擦力沿斜面向下,故FfA沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知,A对C的摩擦力沿斜面向下,C匀速向上运动,故C受到B的摩擦力沿斜面向上,因此FfB沿斜面向下。以C为研究对象,设斜面倾斜角为α,则有FfB'=FfA'+mCgsin α,故FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB,C错误,D正确。 10.(2026·山东淄博模拟)如图所示,某同学将一轻质弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端与物块连接,物块置于水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置,发现物块只能在A、B两点间保持静止,测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2,物块的质量为m,当地重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该弹簧的劲度系数为(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　根据题意,设弹簧的原长为d0,劲度系数为k,在A点时,有k(d0-d1)=μmg,在B点时,有k(d2-d0)=μmg,联立解得k=,故A正确。 11.(2026·辽宁省名校联盟三模)如图所示,粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角θ=30°,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动,重力加速度为g,则(　　) A.物体与斜面间的动摩擦因数为 B.物体与斜面间的动摩擦因数为 C.恒力F的大小为mg D.恒力F的大小为mg 答案　B 解析　物体所受摩擦力方向与速度方向相反,即沿CA方向,重力的分力沿斜面向下,则由平衡条件可知Ffcos 45°+Fcos 45°=mgsin 30°,Ffsin 45°=Fsin 45°,解得Ff=F=mg,故C、D错误;根据Ff=μmgcos 30°,可得μ=,故B正确,A错误。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 课后分层作业 第4讲　重力、弹力、摩擦力 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　重力和重心 1.(2026·云南昭通一中期中)滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示,当人站在滑板上运动时,下列说法正确的是(　　) A.人的重心位置固定不变 B.人对滑板的压力就是人的重力 C.人的重心一定在人身上 D.水平地面对滑板的弹力方向竖直向上 2.如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是(　　) A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低 题型2　弹力 3. 如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是(　　) A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力 B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变 C.手机对斜面的压力就是手机的重力 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变 4.拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,女子用100 N的力拉开拉力器,使其比原长伸长了40 cm,假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则(　　) A.每根弹性绳的劲度系数为125 N/m B.每根弹性绳的劲度系数为250 N/m C.若对拉力器的拉力增大,则弹性绳的劲度系数也增大 D.若对拉力器的拉力减为50 N,则弹性绳长度变为20 cm 5.(2026·陕西安康模拟)如图所示,水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧,弹簧下端固定,上端放一物块甲,平衡时弹簧的压缩量为Δx,现在物块甲上面轻放一物块乙,平衡时弹簧的压缩量为Δy,弹簧始终处于弹性限度内,则甲、乙两物块的质量之比为(　　) A. B. C. D. 题型3　摩擦力 6.(2026·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图所示为皮带传动装置,两皮带轮正匀速转动,皮带不打滑,P是A轮边缘上一点,Q是B轮边缘上一点,此时P受到的静摩擦力向下,则下列说法正确的是(　　) A.A轮一定是主动轮 B.A轮可能是主动轮且沿逆时针方向转动 C.B轮一定沿顺时针方向转动 D.此时,Q点受到的摩擦力一定向下 7.(2026·湖南邵阳第三次联考)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(　　) A. B. C. D. 8.(2026·浙江五湖联盟期中)如图所示,物体a、b和c叠放在水平面上,水平力为Fb=3 N,Fc=6 N,分别作用于物体b、c上,a、b 和c仍保持静止,以Ff1、Ff2、Ff3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则(　　) A.Ff1=3 N,Ff2=3 N,Ff3=3 N B.Ff1=3 N,Ff2=0,Ff3=6 N C.Ff1=0,Ff2=3 N,Ff3=3 N D.Ff1=0,Ff2=6 N,Ff3=3 N ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(多选)如图所示,三个物块A、B、C叠放在斜面上,用方向与斜面平行的拉力F作用在B上,使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动。设物块C对A的摩擦力为FfA,C对B的摩擦力为FfB,下列说法正确的是(　　) A.如果斜面光滑,FfA与FfB方向相同,且FfA>FfB B.如果斜面光滑,FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB C.如果斜面粗糙,FfA与FfB方向相同,且FfA>FfB D.如果斜面粗糙,FfA与FfB方向相反,且FfA<FfB 10.(2026·山东淄博模拟)如图所示,某同学将一轻质弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端与物块连接,物块置于水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置,发现物块只能在A、B两点间保持静止,测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2,物块的质量为m,当地重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该弹簧的劲度系数为(　　) A. B. C. D. 11.(2026·辽宁省名校联盟三模)如图所示,粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角θ=30°,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动,重力加速度为g,则(　　) A.物体与斜面间的动摩擦因数为 B.物体与斜面间的动摩擦因数为 C.恒力F的大小为mg D.恒力F的大小为mg 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $