3.1 重力与弹力 同步练习 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦重力与弹力核心概念，以“基础巩固-综合应用-问题解决”分层设计，通过生活情境与实验探究题，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|重力方向、弹力产生条件、胡克定律简单应用|单选1-5题，如重锤检测竖直原理，直接考查物理观念| |进阶层|弹簧串并联、F-x图像分析、重心确定|单选6-8题及多选，如握力器弹簧劲度系数计算，体现模型建构| |提升层|力学平衡综合、实验数据处理|解答题12-13题，如货车重心高度计算，融合科学推理与问题解决|

3.1 重力与弹力 姓名：___________班级：___________学号：___________ 一、单选题 1．一轻弹簧原长为10 cm，在它的下端挂一个质量为400g的物体时，弹簧长度为12cm，若在它的下端挂上一质量为800g的物体时，弹簧长度应为（仍在弹性限度内）（　　） A．24 cm B．14 cm C．20 cm D．15 cm 2．2025年8月11日，在第一届全国青少年田径运动会男子5公里竞走决赛中，来自北京小将朱宁浩以19分57秒的成绩夺冠。关于运动的描述、重力，下列说法正确的是（　　） A．“19分57秒”指时刻，“5公里”指位移 B．研究朱宁浩在竞走比赛中的抬脚动作时，可以将朱宁浩视为质点 C．朱宁浩从起点到终点的位移的方向与平均速度的方向相同 D．朱宁浩竞走过程中所受重力的方向始终垂直地面 3．如图所示，杯子静止在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．杯子对桌面的压力就是杯子所受的重力 B．杯子所受弹力是由于杯子发生微小的形变而产生的 C．杯子对桌面的压力方向是竖直向下的 D．杯子所受弹力的方向是竖直向下的 4．如图所示，一铅球静止在蹦床上面。下列分析正确的是（    ） A．蹦床受到的压力，就是铅球的重力 B．铅球没有发生形变，所以蹦床不受弹力 C．蹦床受到向下的压力，是因为蹦床发生了弹性形变 D．铅球受到向上的支持力，是因为蹦床发生了弹性形变 5．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．桥面受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变 6．为探究摩托车避震系统弹簧的劲度系数，小明从摩托车修理店中买来两根摩托车避震系统的弹簧，并委托师傅将两根弹簧并联后加上坐垫，小明测得自身体重是100kg，弹簧坐垫竖直放置时的长度是40cm，小明站上坐垫后静止时同学测得弹簧的长度变为37.5cm，g取，则根据以上数据可测得一根避震系统的弹簧劲度系数为（　　） A．10000N/m B．20000N/m C．40000N/m D．80000N/m 7．握力器是一种锻炼人手腕、手臂力量的小型健身器材，被广泛应用于健身和康复训练中。图甲是一款可调握力器，可简化为图乙。通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在之间变化。已知弹簧下端处于A点时弹簧处于原长状态，弹簧与水平杆成角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成角，已知AB间长，，，则该弹簧的劲度系数为（    ） A． B． C． D． 8．一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图所示。由图像可知（　　） A．弹簧a的原长比b的长 B．两根弹簧弹力均与弹簧的长度成正比 C．弹簧伸长量相同时，弹簧a受到的力比b的大 D．施加相同大小的力，弹簧a的形变量比b的大 二、多选题 9．如图所示，有一形状不规则的薄板，先在薄板上A点接一轻质细线将其悬挂起来，静止时在薄板上过A点画一条竖直线AB；再选薄板上另一处D点接一轻质细线将其悬挂起来，静止时在薄板上过D点画一条竖直线DE，AB和DE的交点为C。下列说法正确的是（　　） A．薄板所受重力就是细线的拉力 B．薄板上D点受重力的作用 C．重力的方向与薄板的悬挂方式无关 D．薄板的重心在A点 10．如图甲所示，某兴趣小组为测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，把两根弹簧连接起来，做如下操作：将弹簧2的一端固定在竖直放置的透明有机玻璃管底端，再将单个质量为100g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口放入，每放入一个钢球，待弹簧静止，分别测出弹簧1上端和弹簧2上端到玻璃管底端的距离、。在坐标纸上画出、与钢球个数n的关系图像，如图乙所示。忽略摩擦，重力加速度g取，则下列说法正确的是（    ） A．弹簧1的原长为20cm B．时，弹簧1和弹簧2的形变量相同 C．弹簧1的劲度系数为50N/m D．弹簧2的劲度系数为N/m 三、解答题 11．如图所示，建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直，为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直？ 12．运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时，如图所示，仍不至于翻倒。也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面（地面上，以车轮为顶点构成的平面）以内，如果车轮间的距离为2m，车身的重心不能高出地面多少米？    13．双人反向竞跑运动很受年轻人喜欢，如图所示，甲、乙两名运动员静止站在粗糙的水平地面上准备出发，甲站左侧，乙站右侧，此时甲、乙之间的弹性绳处于水平拉伸状态，被拉长了。已知甲和乙的质量分别为和，重力加速度g取，甲、乙两名运动员与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性绳的弹力满足胡克定律且弹性绳始终在弹性限度内，劲度系数。 (1)求此时弹性绳的弹力大小； (2)求此时乙受到的摩擦力的大小及方向； (3)若再给甲施加一水平向左、大小为700N的力，甲仍然静止不动，求甲受到的摩擦力的大小及方向。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.1重力与弹力》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D C B B C BC AC 1．B 【知识点】胡克定律 【详解】弹簧原长，挂400g物体时，弹簧长度，伸长量 根据胡克定律得 挂800g物体时，由胡克定律得 解得弹簧总长度为 故选B。 2．C 【知识点】质点、位移的定义、路程与位移、平均速度、重力的概念、大小和方向 【详解】A．“19分57秒”指时间间隔，“5公里”指路程，A错误； B．研究朱宁浩在竞走比赛中的抬脚动作时，朱宁浩的身体形状不可忽略不计，不可以将朱宁浩视为质点，B错误； C．朱宁浩从起点到终点的位移的方向与平均速度的方向相同，C正确； D．朱宁浩竞走过程中所受重力的方向始终竖直向下，但不一定垂直地面，D错误。 故选C。 3．C 【知识点】弹力的大小和方向、弹力定义及产生条件 【详解】A．压力和重力是不同性质的力，只能说杯子对桌面的压力大小等于杯子所受的重力大小，A错误； B．杯子所受弹力是由于桌面发生微小的形变而产生的，B错误； C．杯子对桌面的压力方向是竖直向下的，C正确； D．杯子所受弹力的方向是竖直向上的，D错误。 故选C。 4．D 【知识点】弹力定义及产生条件 【详解】A．压力和重力是不同性质的力，只能说蹦床受到的压力大小等于铅球的重力大小，选项A错误； B．铅球也发生形变，蹦床也受铅球的弹力，选项B错误； C．蹦床受到向下的压力，是因为铅球发生了弹性形变，选项C错误； D．铅球受到向上的支持力，是因为蹦床发生了弹性形变，选项D正确。 故选D。 5．C 【知识点】弹力定义及产生条件 【详解】A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变要恢复原状，故A错误； B．汽车与桥面接触且相互挤压，都发生了弹性形变，故B错误； CD．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变要恢复原状，故C正确，D错误。 故选C。 6．B 【知识点】胡克定律 【详解】对小明受力分析，有 将cm-37.5cm=2.5cm代入解得k=20000N/m 故选B。 7．B 【知识点】胡克定律 【详解】设O点到AB的垂直距离为，根据几何关系可得 解得 由于弹簧下端处于A点时弹簧处于原长状态，弹簧下端处于A点时弹簧弹力为，根据胡克定律可得 解得该弹簧的劲度系数为 故选B。 8．C 【知识点】弹簧F-x图像问题 【详解】A．在图像中，与横轴的交点即为弹簧的原长，由图可知，弹簧a的原长比b的短，A错误； B．由图可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，B错误； C．在图像中，图像的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知弹簧a的劲度系数大于弹簧b的劲度系数，故弹簧伸长量相同时，弹簧a受到的力比b的大，C正确； D．根据上述分析可知，施加相同大小的力，弹簧a的形变量比b的小，D错误。 故选C。 9．BC 【知识点】重心 【详解】A．拉力和重力是不同性质的力，薄板所受重力大小等于细线的拉力大小，选项A错误； BD．由题意可知C点是薄板的重心，是薄板所受重力的等效作用点，但是薄板上并非只有C点受到重力作用，薄板上任一点均受重力的作用，选项B正确，D错误； C．薄板所受重力的方向与薄板的悬挂方式无关，总是竖直向下，选项C正确。 故选BC。 10．AC 【知识点】胡克定律 【详解】A．由题图乙可知，弹簧1的原长为 弹簧2的原长为 故A正确； B．由题图乙可知，时，弹簧1的长度为 形变量为 弹簧2的长度为 形变量为 故B错误； CD．时两根弹簧的弹力大小均为 根据胡克定律可得 ， 故C正确，D错误。 故选AC。 11．见解析 【知识点】重力的概念、大小和方向 【详解】因为重力的方向竖直向下，所以悬挂重锤的细线一定在竖直方向上。若细线与墙壁保持平行，则说明墙壁竖直。 12．1.7m 【知识点】重力的概念、大小和方向 【详解】重力的作用线在竖直方向上，由题意知，要求重力的作用线落在货车的支持面内，即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间，当交点位于车轮与斜坡的接触点时，对应重心的位置即满足条件的最高重心位置，作出示意图，如图所示    设重心离地面的最高距离为x，A点是车轮与地面的交点，B点为中轴线与地面的交点，由几何关系有 其中 AB=1m 解得 13．(1)320N (2)320N，水平向右 (3)380N，水平向右 【知识点】胡克定律 【详解】（1）由胡克定律可知弹性绳的弹力大小 （2）乙运动员静止，由平衡条件可知，乙运动员受到的摩擦力与弹性绳的弹力大小相等，则 摩擦力的方向水平向右。 （3）再给甲施加一水平向左的力后，甲仍处于静止状态，则甲受到的摩擦力 摩擦力的方向水平向右。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $