3.1重力与弹力 基础填空与分层练习 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 分层递进式设计，通过基础概念记忆→辨析应用→综合推理→复杂情境分析的路径，系统巩固重力与弹力核心知识，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础填空|重力（定义/方向/大小/重心）、弹力（产生条件/方向/胡克定律）|核心概念填空，强化物理观念中的相互作用观念| |基础训练|重心变化、弹力有无判断、胡克定律简单应用、实验操作|选择+实验题型，结合生活情境（如课本旋转、篮球运动），培养科学思维与科学探究能力| |能力提升|弹簧与轻绳系统平衡、弹力方向综合判断、实验数据处理|多选题形式，整合多知识点（如平衡条件+弹力分析），提升科学推理与质疑创新能力| |拓展拔高|多物体-弹簧系统动态分析、弹簧形变量变化计算|复杂情境问题（如三物块弹簧系统），深化运动与相互作用观念，发展模型建构能力|

3.1重力与弹力 基础填空与分层练习 【基础填空】 重力 1．定义：由于_______的吸引而使物体受到的力。 2．方向：______________。 3．大小：G＝____________，g是自由落体加速度。 4．（1）重心：一个物体的各部分都受到____________的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的_______________。 （2）决定因素：①物体的___________；②物体的_____________分布。 5．认识弹力 (1)弹力：发生________的物体，由于要恢复原状，会对与它________的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。 (2)弹力的方向：总是与该物体所发生的形变方向________。 (3)常见的弹力及方向 ①压力和支持力的方向________________而指向被压或被支持的物体。 ②绳子对物体的拉力方向总是________绳子而指向绳子________的方向。 几种常见弹力的方向，具体情形如下： 6．胡克定律 (1)内容：弹簧发生________时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 (2)表达式：________。 ①k是弹簧的________，单位为________；k的大小由弹簧________决定。 ②x是________，但不是弹簧形变以后的长度。 【基础训练】 7．下列说法错误的是（     ） A．静止在水平面的物体对水平面的压力大小不一定等于其重力的大小 B．在乒乓球比赛中，击球后，乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用 C．小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心，使驾乘感更平稳舒适 D．在研究物体运动时，利用光电门测瞬时速度的科学方法是极限法 8．如图所示，将水平桌面上竖直放置的物理课本绕其底端缓慢旋转，直到课本平放在水平桌面上，该过程中物理课本的重心位置（　　） A．一直在升高 B．一直在降低 C．始终不变 D．先降低后升高 9．下列各图中P、Q两球均保持静止状态且所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是（　　） A． B． C． D． 10．篮球运动是全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与篮球有关的情境，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，水平地面对篮球的弹力方向竖直向下，与重力平衡 B．图甲中，地面对篮球的弹力是由于地面发生形变而产生的 C．图乙中，水平地面上两个相互接触的篮球之间必定存在弹力 D．图丙中，篮球撞击篮板时，篮板对篮球的弹力方向垂直指向篮板 11．如图所示为一台式弹簧秤，其结构可简化为一根轻质弹簧和一托盘。弹簧在只放托盘不放物体时压缩量为1cm，若放上质量5kg的物体在托盘上时压缩量变为6cm，取重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．托盘质量为2kg B．弹簧的劲度系数为1000N/m C．弹簧的劲度系数随弹簧的压缩量增加而增大 D．托盘所受压力是由于托盘发生形变想要恢复原状而产生的 12．某同学利用图甲装置测量弹簧的劲度系数。弹簧弹力用F表示，钩码的总质量用m表示，弹簧挂上钩码后的总长度用x表示，表中是该同学记录的实验数据。实验时弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度大小g= 10m/s2。 钩码总质量m/g 50 100 150 200 250 弹簧总长度x/cm 11.01 12.02 13.04 14.03 15.02 (1)图乙是弹簧不挂钩码时的长度，其读数为______cm (2)请根据表格中的数据在F-x坐标纸上作出弹簧弹力F与总长度x 的关系图像； (3)根据图像得到弹簧的劲度系数是_____N/m （保留两位有效数字）； (4)若弹簧原长测量值偏大，则对本实验测量弹簧劲度系数的值 _____（填“有 ”或“无 ”）影响。 【能力提升】 13．（多选）图中为三个物块，为两根轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们如图连接并处于平衡状态，则（　　） A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C．有可能N处于原长状态而M处于拉伸状态 D．有可能N处于拉伸状态而M处于原长状态 14．（多选）关于图中物体弹力的存在及方向，下列说法正确的是（　　） A．甲图小车匀速运动，小球受到车厢的弹力，方向竖直向上 B．乙图斜面静止，小球受到斜面的弹力，方向垂直斜面向上 C．丙图中b绳对小球有弹力，方向沿b绳斜向上 D．丁图中右侧小球对左侧小球有弹力，方向水平向左 15．（多选）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验，下列说法不正确的是（　　） A．如图乙所示，该弹簧劲度系数为 B．实验中还需要刻度尺作为测量工具 C．如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，可知a的劲度系数比b的大 D．如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，可知弹力与弹簧长度成正比 【拓展拔高】 16．（多选）如图所示，质量分别为、、的物块、、间隔轻质弹簧竖直静置于桌面上，物块、与弹簧栓接，与弹簧未栓接。、间弹簧Ⅰ的劲度系数，、间弹簧Ⅱ的劲度系数。现缓慢向上拉动物块直至离开弹簧。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．初始系统静止时弹簧Ⅰ、Ⅱ的形变量之比为 B．离开弹簧后，弹簧Ⅱ的形变量为 C．该过程中，物块上升的高度为 D．若，则该过程中弹簧Ⅰ的形变量变化量大于弹簧Ⅱ的形变量变化量 17．（多选）如图所示，木块质量为，两个轻质弹簧1、2的劲度系数分别为、，弹簧与木块、地面各接触点都栓连，整个系统静止。在弹簧1的上端A点施加竖直向上的拉力，将木块缓慢提起，停止时弹簧2的弹力大小变为原来的一半，则在这一过程中A点向上移动的距离可能为（　　） A． B． C． D． 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 参考答案 1．地球 2．竖直向下 3．mg 4． 重力 重心 形状 质量 5．(1) 形变 接触 (2)相反 (3) 垂直于物体的接触面 沿着 收缩 6．(1)弹性形变 (2) 劲度系数 自身性质 形变量 7．B 【详解】A．静止在水平面的物体，如果受到向上的拉力或者其他竖直方向上的力，此时物体对水平面的压力大小就不等于自身重力，A正确； B．击球后乒乓球在空中运动时，球拍已经和乒乓球分离，不存在推力作用，乒乓球只受到重力和空气阻力作用，B错误； C．降低重心可以提升物体的稳定程度，小汽车底盘厚重且位置较低，正是通过降低重心来让行驶平稳，该描述符合物理规律，C正确； D．光电门测瞬时速度的原理是：利用极短时间内的平均速度近似等于该时刻的瞬时速度，当时间间隔趋近于时，平均速度就无限趋近于瞬时速度，这是极限法的思想，D正确。 故选B。 8．B 【详解】可以将物理课本看作一个质量分布均匀的长方体，重心位于其几何中心，在物理课本绕其底端缓慢旋转直到平放的过程中，物理课本的重心位置一直在降低。 故选B。 9．B 【详解】A．拿走Q后，P会向右运动，所以P、Q两球之间存在弹力，A错误。 B．拿走P后，Q保持原状态不变，所以P、Q两球之间不存在弹力，B正确； C．拿走Q后，P会掉下来，所以P、Q两球之间存在弹力，C错误； D．拿走Q后，P会向右运动，所以P、Q两球之间存在弹力，D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．弹力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体。地面对篮球的弹力方向应为竖直向上，与竖直向下的重力平衡， A错误； B．弹力是施力物体发生弹性形变后，对受力物体产生的力。地面对篮球的弹力，施力物体是地面，因此是由于地面发生形变产生的，B正确； C．弹力产生的条件是物体相互接触且发生弹性形变（相互挤压）。图乙中，两个篮球虽然相互接触，但在水平方向上没有相互挤压的趋势，它们之间没有弹力作用，C错误； D．弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体。图丙中，篮球撞击篮板时，篮板对篮球的弹力方向应垂直于篮板，并指向篮球，D错误。 故选B。 11．B 【详解】AB．根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 设空托盘质量为，则有 可得，故A错误，B正确； C．弹簧的劲度系数只由弹簧自身决定，不会随弹簧的压缩量增加而增大，故C错误； D．托盘所受压力是由于物体发生形变想要恢复原状而产生的，故D错误。 故选B。 12．(1)10.00 (2) (3)50/49/51 (4)无 【详解】（1）图乙刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，读数为 （2）根据计算出对应弹力，结合表格的弹簧长度描点，连线得到直线即可。 （3）根据胡克定律可得，图像的斜率等于劲度系数 由数据可得，弹力每增加，弹簧长度增加约，因此 （4）劲度系数由图像的斜率计算得到，原长测量偏大只会改变图像的截距，不会改变斜率，因此对劲度系数的测量结果无影响。 13．AD 【详解】AD．以a为研究对象，若N处于拉伸状态，则a受轻绳向上的拉力、竖直向下的重力和M对a的弹力，绳对a的拉力可能小于、等于、大于a的重力，所以M对a的作用力可能向上、为零、向下，即M可能处于压缩、原长、拉伸状态，故AD正确； B．由于轻绳不可能对N提供向下的力，故N不可能处于压缩状态，故B错误； C．若N处于原长状态，则绳对a没有力，根据a受力平衡可知，M对a有向上的弹力，则M只能处于压缩状态，故C错误。 故选AD。 14．AB 【详解】A．甲图中小车匀速运动，小球受力平衡，受到竖直向下的重力和车厢地板竖直向上的弹力，故A正确； B．乙图斜面静止，小球受到斜面的弹力，根据弹力方向的特点可知，弹力方向垂直斜面向上，故B正确； C．假设b绳对小球有弹力，则小球在水平方向合力不为零，小球无法静止，故b绳对小球无弹力，故C错误； D．假设两小球间有弹力，则细绳不可能处于竖直状态，故右侧小球对左侧小球没有弹力，故D错误。 故选AB。 15．AD 【详解】A．如图乙所示，该弹簧劲度系数为，故A错误，符合题意； B．实验中还需要刻度尺作为测量工具，测量弹簧受到拉力后弹簧的长度，故B正确，不符合题意； C．设弹簧的原长为，弹簧的劲度系数为，根据胡克定律可得 可知图像的斜率等于弹簧的劲度系数，由图丙可知弹簧的劲度系数大于弹簧的劲度系数，故C正确，不符合题意； D．弹力随弹簧长度变长而变大，但是不是成正比，故D错误，符合题意。 故选D。 故选AD。 16．AD 【详解】A．初始系统静止时对物块有 解得弹簧Ⅱ的形变量 对B、C整体有 解得弹簧Ⅰ的形变量 可得，故A正确； BC．C离开弹簧后弹簧Ⅱ恢复原长，形变量 对物块有 解得弹簧Ⅰ的形变量 物块上升高度，故BC错误； D．在该过程中 弹簧Ⅰ的形变量变化为，弹簧Ⅱ的形变量变化为，如果，则弹簧Ⅰ的形变量变化量大于弹簧Ⅱ的形变量变化量，故D正确。 故选AD。 17．CD 【详解】未施加拉力时，弹簧1没有形变量，弹簧2的形变量满足 解得 将木块缓慢提起，停止时，当弹簧2处于压缩状态，有 ， 此过程中A点向上移动的距离 当弹簧2处于拉伸状态，有 ， 此过程中A点向上移动的距离 故选CD。 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 $