第二章 第1讲　重力　弹力　摩擦力 专项练习 -2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 聚焦相互作用核心概念，以对点训练构建"重力-弹力-摩擦力"递进式知识网络，通过典型情境题强化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|重心位置判断与重力性质分析|从物体重力本质出发，延伸重心概念及影响因素| |弹力|2题|弹力方向判断与胡克定律应用|基于形变产生弹力，结合图像考查规律应用| |摩擦力|6选择+2计算|静/滑动摩擦力计算及生活情境应用|以弹力为基础，递进分析摩擦力产生条件与计算方法|

第二章　相互作用——力 第1讲　重力　弹力　摩擦力 对点1.重力和重心 1.(2025·湖南娄底模拟)关于重力,下列说法不正确的是(　　) A.重力的作用点叫重心,物体的重心一定在物体上 B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 C.无论支持面是否水平,重力的方向总是竖直向下的 D.一车荔枝(质量不变)从广东运到北京,其重力变大 2.(2025·河南模拟)《西游记》中孙悟空的武器如意金箍棒大小可随心变化,深受读者喜爱。如图,假设金箍棒可以变到地球直径的长度,把金箍棒立在地面上,若变长的金箍棒质量分布均匀,其长度的中点在O处,那么金箍棒的重心位置(　　) A.也在O点处 B.在O点右方,比O点更远离地球 C.在O点左方,比O点更靠近地球 D.无法确定在O点左方还是右方 对点2.弹力 3.(多选)(2025·福建莆田期中)力是物理学基础的概念,下列受力情况分析正确的是(　　) A.图甲中,由于桌子的形变,书对桌面产生向下的弹力F1 B.图乙中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右 C.图丙中,半圆形碗对筷子的弹力沿筷子斜向上 D.图丁中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向 4.(多选)(2025·宁夏中卫期中)如图所示为一轻质弹簧的弹力随长度变化的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度),下列说法正确的是(　　) A.弹簧的原长为6 cm B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧两端各加4 N拉力时,弹簧的长度为8 cm D.弹簧的长度为0.16 m时,弹力的大小为10 N 对点3.摩擦力 5.(2025·陕晋青宁卷,4)如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为(　　) A.μmgcos θ B.μmg C.μmg D.0 6.(2024·黑吉辽卷,3)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,(　　) A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 7.(2025·湖南湘潭期末)如图所示为一个免打孔伸缩晾衣杆的示意图,使用时,先调节杆的长度使其恰好与两侧的竖直墙面接触,然后打开锁紧装置保持杆长不变,最后旋转增压旋钮增加杆头与墙面间的压力,使其在晾衣物时能保持静止。下列说法正确的是(　　) A.杆头与墙面间的压力越大,杆头与墙面间的摩擦力就越大 B.所晾衣物的质量越大,杆头与墙面间的摩擦力就越大 C.在湿衣物晾干的过程中,杆头与墙面间的摩擦力保持不变 D.为了能晾更大质量的衣物,可增加杆头与墙面的接触面积 8.(2025·四川成都三模)图甲为答题卡扫描仪,其内部结构如图乙所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F,摩擦滚轮顺时针转动,摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描,直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m,摩擦滚轮与答题卡间的动摩擦因数恒为μ=0.8,各答题卡间的动摩擦因数μ′范围为0.4≤μ′≤0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作,正压力F的最大取值范围为(　　) A.mg<F≤3mg B.mg<F≤2mg C.mg<F≤3mg D.mg<F≤2mg 9.某同学制作的“互”字形木制模型如图所示。模型的上下两部分质量均为0.5m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时,整个模型可以竖直静止在水平地面上。则(　　) A.模型下部分受到三个力的作用 B.地面受到模型的压力为0.5mg C.细线ab的拉力小于细线cd的拉力 D.细线ab和cd对模型上半部分的力均向下 10.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施加一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10 m/s2) (1)当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数为多大? (2)若将弹簧拉长至11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少? (3)若将弹簧拉长至13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少? 11.(2025·山东青岛期中)如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的两轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m的物体,最下端挂着质量为2m的另一物体,整个装置处于静止状态。 (1)求这时两弹簧的总长度; (2)若用一平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板对下面物体的弹力大小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲　重力　弹力　摩擦力 课时作业 对点1.重力和重心 1.(2025·湖南娄底模拟)关于重力,下列说法不正确的是(　　) A.重力的作用点叫重心,物体的重心一定在物体上 B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 C.无论支持面是否水平,重力的方向总是竖直向下的 D.一车荔枝(质量不变)从广东运到北京,其重力变大 【答案】 A 【解析】 重力的作用点叫重心,物体的重心不一定在物体上,如圆环的重心,故A说法错误,符合题意;重力的方向竖直向下,与支持面是否水平无关,用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心,故B、C说法正确,不符合题意;重力的计算公式G=mg,一车荔枝(质量不变)从广东运到北京,g值变大,其重力变大,故D说法正确,不符合题意。 2.(2025·河南模拟)《西游记》中孙悟空的武器如意金箍棒大小可随心变化,深受读者喜爱。如图,假设金箍棒可以变到地球直径的长度,把金箍棒立在地面上,若变长的金箍棒质量分布均匀,其长度的中点在O处,那么金箍棒的重心位置(　　) A.也在O点处 B.在O点右方,比O点更远离地球 C.在O点左方,比O点更靠近地球 D.无法确定在O点左方还是右方 【答案】 C 【解析】 因为质量分布均匀,但越靠近地面重力加速度越大,所以重心与几何中心不重合,在O点左方,比O点更靠近地球。 对点2.弹力 3.(多选)(2025·福建莆田期中)力是物理学基础的概念,下列受力情况分析正确的是(　　) A.图甲中,由于桌子的形变,书对桌面产生向下的弹力F1 B.图乙中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右 C.图丙中,半圆形碗对筷子的弹力沿筷子斜向上 D.图丁中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向 【答案】 BD 【解析】 题图甲中,由于书的形变,书对桌面产生向下的弹力F1,故A错误;题图乙中,小车向右压缩弹簧,弹簧对小车的弹力方向向左,小车对弹簧的弹力方向向右,故B正确;题图丙中,碗对筷子的弹力垂直于该点切线指向圆心,故C错误;题图丁中,绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向,故D正确。 4.(多选)(2025·宁夏中卫期中)如图所示为一轻质弹簧的弹力随长度变化的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度),下列说法正确的是(　　) A.弹簧的原长为6 cm B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧两端各加4 N拉力时,弹簧的长度为8 cm D.弹簧的长度为0.16 m时,弹力的大小为10 N 【答案】 ABD 【解析】 根据图像可知,当弹簧的长度为l0=6 cm时,弹簧的弹力为零,即弹簧的原长为6 cm,故A正确;根据图像可知,弹簧的劲度系数为k== N/m=100 N/m,故B正确;弹簧两端各加4 N拉力时,弹簧弹力为4 N,则弹簧的伸长量x==0.04 m=4 cm,弹簧的长度为l=l0+x=10 cm,故C错误;弹簧的长度为0.16 m时,弹力的大小为F1=k(l1-l0)=10 N,故D正确。 对点3.摩擦力 5.(2025·陕晋青宁卷,4)如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为(　　) A.μmgcos θ B.μmg C.μmg D.0 【答案】 D 【解析】 对钢管受力分析,如图所示,若钢管受到地面的摩擦力,则钢管水平方向受力不平衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩擦力大小为零,A、B、C错误,D正确。 6.(2024·黑吉辽卷,3)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,(　　) A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】 C 【解析】 当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台所受重力与墨条对砚台的压力的合力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。 7.(2025·湖南湘潭期末)如图所示为一个免打孔伸缩晾衣杆的示意图,使用时,先调节杆的长度使其恰好与两侧的竖直墙面接触,然后打开锁紧装置保持杆长不变,最后旋转增压旋钮增加杆头与墙面间的压力,使其在晾衣物时能保持静止。下列说法正确的是(　　) A.杆头与墙面间的压力越大,杆头与墙面间的摩擦力就越大 B.所晾衣物的质量越大,杆头与墙面间的摩擦力就越大 C.在湿衣物晾干的过程中,杆头与墙面间的摩擦力保持不变 D.为了能晾更大质量的衣物,可增加杆头与墙面的接触面积 【答案】 B 【解析】 以晾衣杆与衣物为整体,受力分析可知,两边杆头与墙面间的静摩擦力等于晾衣杆与衣物所受的总重力,即Ff=(m衣物+m晾衣杆)g,故杆头与墙面间的压力越大,杆头与墙面间的摩擦力不变,所晾衣物的质量越大,杆头与墙面间的摩擦力就越大,故A错误,B正确;在湿衣物晾干的过程中,晾衣杆与衣物所受的总重力减小,杆头与墙面间的摩擦力减小,故C错误;为了能晾更大质量的衣物,可增加杆头与墙面的粗糙程度或增大杆头与墙面间的压力,以增大杆头与墙面间的最大静摩擦力,增加杆头与墙面的接触面积不能够增大杆头与墙面间的最大静摩擦力,故D错误。 8.(2025·四川成都三模)图甲为答题卡扫描仪,其内部结构如图乙所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F,摩擦滚轮顺时针转动,摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描,直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m,摩擦滚轮与答题卡间的动摩擦因数恒为μ=0.8,各答题卡间的动摩擦因数μ′范围为0.4≤μ′≤0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作,正压力F的最大取值范围为(　　) A.mg<F≤3mg B.mg<F≤2mg C.mg<F≤3mg D.mg<F≤2mg 【答案】 A 【解析】 要使扫描仪正常工作,每次只能带动顶部答题卡,需满足滚轮对顶部答题卡的摩擦力大于顶部与下方答题卡间的最大静摩擦力,则由平衡条件及摩擦力的计算公式可得μF>μ′(F+mg),由题知μ=0.8,令μ′=0.5(取最大值保证所有μ′情况),解得F>mg;同时第二张答题卡不能动,需满足第一张答题卡对第二张答题卡的滑动摩擦力小于或等于第三张答题卡对第二张答题卡的最大静摩擦力,即0.5(F+mg)≤0.4(F+2mg),解得F≤3mg,综上可得mg<F≤3mg。故选A。 9.某同学制作的“互”字形木制模型如图所示。模型的上下两部分质量均为0.5m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时,整个模型可以竖直静止在水平地面上。则(　　) A.模型下部分受到三个力的作用 B.地面受到模型的压力为0.5mg C.细线ab的拉力小于细线cd的拉力 D.细线ab和cd对模型上半部分的力均向下 【答案】 C 【解析】 模型下部分受到重力、地面的支持力、细线ab的拉力、细线cd的拉力四个力的作用,故A错误;对整个模型受力分析,受总重力mg、地面的支持力,二力平衡,根据牛顿第三定律,整个模型对地面的压力大小为mg,故B错误;模型上部分受三个力的作用,重力0.5mg、细线ab对a点向下的拉力F1、细线cd对d点向上的拉力F2,它们的关系为F2=0.5mg+F1,故C正确,D错误。 10.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施加一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10 m/s2) (1)当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数为多大? (2)若将弹簧拉长至11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少? (3)若将弹簧拉长至13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少? 【答案】 (1)200 N/m　(2)2 N　(3)4 N 【解析】 (1)物体匀速运动时,有k(l-l0)=μmg, 解得k=200 N/m。 (2)弹簧拉长至11 cm时的弹力为 F1=k(l1-l0)=200×(0.11-0.10) N=2 N, 最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力, Ffm=0.2×2×10 N=4 N, 弹力小于最大静摩擦力,物体静止,故所受静摩擦力大小Ff1=F1=2 N。 (3)弹簧拉长至13 cm时的弹力为 F2=k(l2-l0)=200×(0.13-0.10) N=6 N, 物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力大小为 Ff2=μmg=0.2×2×10 N=4 N。 11.(2025·山东青岛期中)如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的两轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m的物体,最下端挂着质量为2m的另一物体,整个装置处于静止状态。 (1)求这时两弹簧的总长度; (2)若用一平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板对下面物体的弹力大小。 【答案】 (1)L1+L2++ (2)+2mg 【解析】 (1)设劲度系数为k1的轻质弹簧的伸长量为x1,对整体,根据胡克定律有 (m+2m)g=k1x1, 设劲度系数为k2的轻质弹簧的伸长量为x2,对下面的物体,根据胡克定律有 2mg=k2x2, 这时两个弹簧的总长度为 L=L1+L2+x1+x2, 联立可得L=L1+L2++。 (2)用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时,设此时下面的弹簧被压缩x,上面的弹簧被拉伸x,以质量为m的物体为研究对象,根据平衡关系有(k1+k2)x=mg, 以质量为2m的物体为研究对象,设平板对质量为2m的物体的支持力为FN,根据平衡关系有 FN=k2x+2mg, 联立可得FN=+2mg。 学科网（北京）股份有限公司 $