第2章 第1讲 重力 弹力(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考物理大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦重力与弹力，以“概念-分析-计算-综合”递进逻辑设计，通过基础分组与创新提升结合，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|2题（自动冲水装置/歼-20）|概念辨析与实际装置分析|重心位置判断、重力性质（施力物体/方向）| |弹力分析判断|2题（篮球压力）|弹力产生与方向判断|形变产生弹力、弹力方向竖直向下| |弹力计算|3题（弹簧串并联）|胡克定律及串并联应用|劲度系数计算、形变量与弹力关系| |创新提升|6题（组合弹簧/口罩弹性绳）|综合情景与实际问题|重心综合判断、弹簧多情景应用、实际问题建模|

限时规范训练(7) (建议用时：40分钟　满分：73分) (选择题1～7题每题5分，8～12题每题6分，共65分) [基础分组训练] 题组1　重力 1．(2026·江苏南通模拟)如图所示是一个自动冲水装置：一容器可绕水平轴O在竖直平面内转动。容器中无水时，其重心在P点，容器下端搁在固定的支点M上。当容器中水量增加到一定程度时，容器会绕轴转动而将水倒出冲洗排污沟，倒完水的容器又能自动恢复到原位置重新接水。设容器接满水时整体的重心在P′点，则O、P、P′的位置关系可能正确的是(　　) 解析：A　因容器无水时容器口能向上，可知其重心P一定在O点左侧；而当容器中装一定量的水后容器能翻转将水倒出，可知此时容器重心P′在O点右侧。故选A。 2．(2025·重庆市七中期中)如图所示，歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是(　　) A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力作用，但它对地球没有引力 C．战机受到的重力的施力物体是地球 D．战机匀速飞行时，它不受重力作用 解析：C　重力的方向竖直向下，但不一定指向地心，A错误；地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生引力，B错误；任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，C正确；地球附近的任何物体都受重力作用，与运动状态无关，D错误。 题组2　弹力的分析和判断 3．(2025·海南文昌中学月考)篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面的压力是由(　　) A．篮球的形变而产生，方向斜向下 B．地面的形变而产生，方向斜向下 C．篮球的形变而产生，方向竖直向下 D．地面的形变而产生，方向竖直向下 解析：C　水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的竖直向下的弹力，故C正确，A、B、D错误。 4．如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为mA的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为mB的物块，两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2，已知重力加速度大小为g，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为(　　) A．　　 B． C． 解析：B　设弹簧原长为l0，根据平衡条件得mAg＝k(l1－l0)，mBg＝k(l0－l2)，解得k＝，故选B。 题组3　弹力的计算 5．(2026·江苏南京模拟)如图所示的玩具静止时轻弹簧长度为2 cm，将头部拆卸后静止时该弹簧长度为4 cm。已知该弹簧的劲度系数k＝100 N/m，g＝10 m/s2，则该玩具头部的质量为(　　) A．0.1 kg B．0.2 kg C．0.3 kg D．0.4 kg 解析：B　根据胡克定律得k＝ N/m，解得m＝0.2 kg，故选B。 6．(2026·河南新未来联考)如图1所示，两相同的轻质弹簧串联在一起，用外力F沿水平方向缓慢地拉弹簧，F与两个弹簧伸长量之和x的关系图像如图2所示；再把两弹簧并联，如图3所示，再用外力F′沿水平方向缓慢地拉弹簧，则F′与每个弹簧伸长量x′的关系图像的斜率为(　　) 图1　　　　　　图2　　　　　图3 A． C． 解析：A　对图1，可知每根弹簧的弹力相同，设每根弹簧的劲度系数为k，弹力为F，总伸长量为x，由胡克定律可得F＝k×，由图2可得劲度系数k＝，对图3，可知两根弹簧的形变量相同，设形变量为x′，弹力相同，由胡克定律可得F′＝2kx′，可知F′-x′关系图像的斜率为k′＝2k＝，故选A。 7．(2025·湖北广水二中月考)如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　) A．mg B．mg C．mg D．mg 解析：D　小球处于静止状态，其合力为零，对小球进行受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F＝ mg，D正确。 [创新提升训练] 8．如图所示，正方形网格框中有一个质量均匀分布的薄板。若用一细线穿过其边缘附近任意一点将它悬挂在空中，则细线的延长线一定通过图中的(　　) A．a B．b C．c D．O 解析：D　薄板质量分布均匀，由图可知当吊起B点时，沿着OB这条线，两边图形等底等高，面积相同，则质量相同，即中心在沿OB直线上；同理，当吊起C点时，沿着OC这条线两边图像面积相同，质量相同，重心在沿OC直线上；所以可知O点为该薄板的重心，细线的延长线一定通过图中的O点。 9．(2025·广东广雅中学模拟)如图所示的装置中，各小球的质量均相等，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是(　　) 甲　　　　乙　　 　　丙 A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＜F3 C．F1＝F3＞F2 D．F3＞F1＞F2 解析：A　图甲中，以弹簧下方的小球为研究对象，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；在乙、丙图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧的弹力大小相等，故选A。 10．(2026·江苏海安开学考)如图所示，细线1、2与两相同的轻质弹簧连接竖直悬挂在O点，细线3、4与两弹簧首尾相连，弹簧底端悬挂一重物静止时，1、2紧绷，3、4自然伸长且绳中无弹力。现将2剪断，重物再次静止时(　　) A．1中拉力变大 B．弹簧中拉力变大 C．3中拉力比4大 D．重物的位置上移 解析：D　1中拉力总等于重物的重力，则大小不变，A错误；剪断2之前，两弹簧串联，每个弹簧的拉力都等于重物的重力；剪断2之后两弹簧并联，则每个弹簧的拉力等于重物重力的一半，可知弹簧中拉力变小，B错误；由以上分析可知，3中拉力与4中拉力相等，C错误；因弹簧弹力变为原来的一半，则弹簧伸长量减小，重物的位置上移，D正确。故选D。 11．(多选)(2026·陕西多校期中联考)一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20 m，它们的下端固定在地面上，上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2)(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．k1＝100 N/m B．k1＝200 N/m C．k2＝200 N/m D．k2＝300 N/m 解析：AC　大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2，依据公式F＝kΔx得在0到0.2 m 范围内有20 N＝k1×0.2 m，在0.2 m到0.3 m范围内有(这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小0.2 m)50 N＝k1×0.3 m＋k2×0.1 m，解得k1＝100 N/m，k2＝200 N/m，故选A、C。 12．(多选)(2025·江苏苏州一中月考)口罩是一种卫生用品，为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力，则下列说法正确的是(　　) A．弹性绳的原长为20 cm B．弹性绳的劲度系数为10 N/m C．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍 D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长度为45 cm 解析：ACD　设弹性绳的原长为l0，当悬挂一块橡皮擦时，有mg＝k(l1－l0)①，当悬挂两块橡皮擦时，有2mg＝k(l2－l0)②，当悬挂一支笔时，有m′g＝k(l3－l0)③，由①②得l0＝20 cm，由于橡皮擦的重力未知，所以弹性绳的劲度系数求不出具体数值，故A正确，B错误；由①③得＝1.5，故C正确；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，设弹性绳长为l4，有mg＋m′g＝k(l4－l0)④，由以上各式联立得l4＝45 cm，故D正确。 13．(8分)(2025·河北石家庄质检)如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度为g，忽略一切摩擦。 (1)求物体B对地面的压力大小； (2)把物体C的质量改为5m，这时，C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度。 解析：(1)对AB整体有mg＋FN＝5mg， 所以FN＝4mg。 (2)对C有FT＝5mg， 对A有FT＝Fk＋2mg， 所以Fk＝3mg即kx1＝3mg，x1＝ 开始时，通过对A受力分析可知，弹簧弹力大小为mg，弹簧的压缩量为x2， 则kx2＝mg，x2＝ 所以A上升的高度为hA＝x1＋x2＝。 答案：(1)4mg　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $