3.1 重力与弹力 分层作业 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册【基础题】

**基本信息** 分层清晰，从基础概念辨析到实验综合应用，梯度合理，适配新授课知识巩固与科学探究能力培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|重力与弹力基本概念及判断|单选为主，结合生活情境（如白瓷对底座压力、足球形变）| |B组|弹力计算与实验图像分析|多选与F-L图像结合（如劲度系数测定）| |C组|实验操作与数据处理|实验步骤填空（如弹簧安装）及劲度系数计算|

3.1 重力与弹力 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2025·武冈会考）在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，静止时弹簧的伸长量为2.0cm。现在弹簧下端再加挂一个相同的钩码，弹簧始终在弹性限度内，重新静止时弹簧的伸长量为（　　） A．7.0cm B．6.0cm C．4.0cm D．2.0cm 【答案】C 【解析】设一个钩码整理为G，在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码平衡时有（x=2.0cm） 现在弹簧下端再加挂一个相同的钩码平衡时有 联立可得 故答案为：C。 （多选）2．（2025高二上·防城港期末）下列属于弹力的是（　　） A．拉力 B．压力 C．摩擦力 D．重力 【答案】A,B 【解析】AB．物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力， 常见的拉力如弹簧拉力、绳的拉力，是由于弹簧或绳发生弹性形变而产生的，属于弹力， 例如物体对桌面的压力，是由于物体与桌面接触部分发生微小形变而产生的，属于弹力 ，故AB正确； C． 摩擦力是接触力，但它是由于接触面粗糙、有相对运动或趋势而产生的，不是由于物体弹性形变直接产生的，不属于弹力，故C错误； D．重力属于万有引力相互作用力，不是弹力，故D错误。 故选AB。 3．（2026高一上·河东月考）中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷，该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称，被誉为“东方艺术珍品”。如图所示台面上摆放着一个深色底座，底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样。下列说法正确的是（　　） A．白瓷对底座的压力是由于底座发生形变而产生的 B．底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的 C．白瓷对台面有压力，且方向垂直台面向下 D．由于白瓷质地坚硬，所以白瓷不可能发生形变 【答案】B 【解析】A、白瓷对底座的压力是由于白瓷发生形变而产生的，故A错误；B、底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的，故B正确； C、白瓷对底座有压力，底座对台面有压力，白瓷与台面不直接接触，白瓷对台面没有压力，故C错误； D、白瓷虽然质地坚硬，但底座对白瓷的支持力，白瓷也能发生微小形变，故D错误。 故选：B。 4．（2025高一上·白云期中）如图所示，足球运动员用脚踩在足球上面，让足球静止在水平草坪上，下列说法中正确的是（　　） A．足球对地面的压力是由于足球发生弹性形变引起的 B．人对足球施加的压力，就是运动员的重力 C．如果足球气打得足一点，那么，足球可能不会发生形变 D．人对足球施加了压力，足球对人没有施加作用力 【答案】A 【解析】A．弹力为形变物体对所接触的物体产生的作用力，足球对地面压力的施力物体是足球，所以是由足球发生弹性形变引起的，故A正确； B．人对足球施加的压力与运动员的重力属于不同性质的两种力，受力物体也不同，所以不是同一种力，故B错误； C．如果足球气打得足一点，但足球和地面存在弹力时，就算足球发生的形变不明显，但仍然有形变，故C错误； D．力的作用是相互的，人对足球施加了压力，足球对人施加了支持力，故D错误。 故选A。 5．（2025高一上·凉州期末）下列关于重力与重心的说法正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力，方向总是竖直向下 B．运动的物体不受重力作用 C．同一物体在地球上不同位置受到的重力都相同 D．重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上 【答案】D 【解析】A．重力是因为地球的吸引而产生的，地球引力产生重力及向心力两个效果，所以重力不是引力，重力只是地球对物体的吸引力的一部分，故A错误； B．只要运动的物体受到地球的吸引，物体仍受重力作用，故B错误； C．同一物体在地球上不同位置，由于引力的分力大小不同所以重力加速度大小可能不同，受到的重力可能不同，故C错误； D．重心是重力的等效作用点，重心的位置受到物体的形状和大小所影响，所以重心可能不在物体上，如空心圆环的重心，故D正确； 故选D。 6．（2025高一上·电白期中）滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示，当人站在水平滑板上运动时，下列说法正确的是（　　） A．人对滑板的弹力就是人的重力 B．人对滑板的弹力是因为鞋的形变产生的 C．人跳离滑板做动作时不受重力的作用 D．人跳离滑板做动作时仍受弹力作用 【答案】B 【解析】A．人对滑板的弹力是弹力（接触形变产生），人的重力是万有引力的分力，二者性质、施力物体均不同，不是同一个力，故A错误； B．弹力是由于施力物体形变，要恢复原状时，对受力物体产生的力的作用，人对滑板的弹力，施力物体是鞋，则弹力是因为鞋的形变产生的，故B正确； C．人在滑板上跳离，做动作时仍受到重力的作用，故C错误； D．弹力是一种接触力，人跳离滑板做动作时不与滑板接触，没有弹力的作用，故D错误。 故答案为：B。 7．（2025高三上·饶平月考）如图所示装置为运动员健身用弹簧拉力器，共有5根弹簧，每根弹簧的劲度系数均为200N/m。运动员两臂都用300N的力拉弹簧拉力器（弹簧在弹性限度内且未跟身体接触），则（　　） A．每根弹簧的伸长量均为30cm B．每根弹簧的弹力大小均为120N C．若两臂拉力减小，弹簧劲度系数减小 D．若弹簧拉力器一端固定，另一端施加300N的拉力，弹簧伸长量减小 【答案】A 【解析】AB．健身拉力器 5 根弹簧是并联（并列排布，两端各一个手柄，同时拉伸 5 根弹簧）。 那么：每根弹簧受力 ，伸长量 ，故A正确，B错误； C．若两臂拉力减小，弹簧劲度系数不变，故C错误； D．若弹簧拉力器一端固定，另一端施加300N的拉力，弹簧伸长量不变，故D错误。 故选A。 8．（2025高一上·贵州期中）下列关于重力的描述正确的是（　　） A．物体的重心位置与几何外形和质量分布无关 B．重力是由于地球的吸引而产生的 C．重力的方向是垂直于接触面向下 D．处于相同海拔高度的同一物体，在赤道受到的重力大于在北极受到的重力 【答案】B 【解析】A． 重心位置不仅与几何形状有关，还取决于质量的分布。例如，质量分布均匀的规则物体，重心在几何中心；如果质量分布不均匀，重心会偏向质量大的一侧 ，故A错误； B．由于地球吸引而使物体受到的力是万有引力，重力是万有引力的一个分力，故重力是由于地球的吸引而产生的，故B正确； C． 重力的方向是竖直向下（指向地心方向），而不是垂直于接触面。垂直于接触面的是支持力或压力，故C错误； D．处于相同海拔高度的同一物体，在赤道受到的重力小于在北极受到的重力，因为北极位置的重力加速度大于赤道的，故D错误。 故选B。 【B组拓展提升】 （多选）9．（2024高一上·杭州期中）某实验小组用如图甲所示装置测量弹簧的劲度系数，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。以弹簧受到的弹力F 为纵轴、弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F−L图像，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度 B．弹簧受到的弹力与弹簧的长度成正比 C．弹簧自由下垂时的长度为10.0 cm D．弹簧的劲度系数为40.0 N/m 【答案】C,D 【解析】A．由于考虑弹簧本身重力的影响，实验前，应该先把弹簧竖直悬挂后测量其长度，A 不符合题意； B．根据 F−L图像不过原点可知，弹簧弹力与弹簧的长度不成正比，B不符合题意； C．根据胡克定律有 可知图乙中的横轴截距表示弹簧自由下垂时的长度，即：L0=10.0 cm；C符合题意。 D．F−L图像的斜率代表弹簧的劲度系数，则有 D符合题意。 故答案为CD。 10．（2025高一上·顺德期末）图1为杭州亚运会上由无人机组表演的吉祥物，体现了高科技在现实生活中的应用。图2为某架无人机升空时的v-t图像，在该无人机下部通过细杆固定着一质量为m的摄像头，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A．0~3s无人机向上运动，6s~9s向下运动 B．0~3s无人机的平均速度大小为1m/s C．0~3s摄像头受到的重力大于mg D．0~3s无人机的平均加速度和6s~9s的平均加速度大小相等 【答案】D 【解析】A．根据无人机升空时的v-t图像可得0～9s无人机速度均为正值，飞行的速度方向没有发生改变，整个过程都在向上运动，故A错误；B．根据无人机升空时的v-t图像可得0～3s内无人机做的不是匀变速直线运动，所以平均速度不等于初、末速度和的一半，故B错误； C.0～9s摄像头所受的重力均为mg，故C错误； D．根据无人机升空时的v-t图像可得0～3s的平均加速度和6～9s的速度变化量大小相同，根据加速度定义式可得 平均加速度大小相等，方向不同，故D正确。 故选D。 11．（2025高一上·丽水期末）如图所示，相同的三根弹簧，等间距地挂在水平横杆上，弹簧下端分别挂上1个、2个、3个相同的钩码，静止后弹簧下端位于同一条倾斜直线上。改变弹簧水平间距，改变钩码个数分别为2个、3个、4个，反复多次实验，弹簧下端均位于同一条倾斜直线上。下列说法正确的是（　　） A．可以得出伸长量越大弹簧劲度系数越大 B．不能得出弹力大小与伸长量成一次函数关系 C．弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度 D．挂4个钩码的弹簧可能已经超出弹簧的弹性限度 【答案】C 【解析】A．由胡克定律可知，在弹性限度内 劲度系数 是弹簧本身的属性，与伸长量无关。实验只能验证胡克定律（），无法得出“伸长量越大劲度系数越大”的结论，故A错误； B．由上述分析可知，本实验可以得出弹力大小与伸长量成一次函数关系，故B错误； C．由上述分析可知，弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度，故C正确； D．改变钩码个数分别为2个、3个、4个，反复多次实验，弹簧下端均位于同一条倾斜直线上，可见挂4个钩码的弹簧没有超出弹簧的弹性限度，故D错误。 故选C。 （多选）12．（2024高一上·广东期末）一轻质弹簧的长度和受到的弹力大小的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧长度为6cm时处于压缩状态 B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力相同 D．在该弹簧两端各加2N的拉力，静止时弹簧的长度为8cm 【答案】B,D 【解析】A、弹簧长度为6cm时弹力为零，弹簧处于原长状态，A错误。 B、由胡克定律可知弹簧的劲度系数为，B正确。 C、 弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力大小相等，方向不同，C错误。 D、弹簧两端各施加2N的拉力，静止时弹簧的伸长量为，弹簧的长度为8cm，D正确。 故答案为：BD 【C组综合拓展】 13．（2025高一上·柳州期末）某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持　 　状态； （2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的劲度系数k=　 　N/m； （3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=　 　cm。 【答案】竖直；50；10 【解析】（1）悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长，要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量，刻度尺要保持竖直状态。 （2）如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F为纵坐标，作出 图像，那么图像与横轴的截距表示弹簧的原长，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图像可知，该弹簧的原长 劲度系数 （3）弹簧测力计的最小分度为0.2N，则弹簧测力计的示数表示弹力的大小，即 所以该弹簧的长度为 14．（2025高一下·崇左期末）小王同学在“测量弹簧的劲度系数”实验中进行了如下操作： （1）按图甲所示安装好实验装置，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧自由下垂，此时弹簧下端指针对应的标尺刻度为　 　cm。 （2）获得多组实验数据后，小王同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出的F—L图像如图乙所示，由图线可知弹簧的劲度系数为　 　N/m。（计算结果保留两位有效数字） （3）本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果　 　（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1）10.20 （2）75 （3）无 【解析】（1）图甲可知刻度尺最小分度值为1mm，根据刻度尺的格数可知读数为10.20cm； （2）由于弹簧自由下垂时，弹簧下端指针对应的标尺刻度为10.20cm，可知弹簧原长 由于弹簧的伸长量与弹簧的弹力成正比，根据胡克定律有 根据表达式可知图像斜率即为弹簧劲度系数，根据图像斜率可得劲度系数为 （3）若考虑弹簧重力G，则未钩码时，根据胡克定律有： 挂上钩码后，根据胡克定律可知弹簧弹力 联立解得 可知图像斜率仍表示弹簧劲度系数，故对测量结果无影响。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 重力与弹力 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2025·武冈会考）在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，静止时弹簧的伸长量为2.0cm。现在弹簧下端再加挂一个相同的钩码，弹簧始终在弹性限度内，重新静止时弹簧的伸长量为（　　） A．7.0cm B．6.0cm C．4.0cm D．2.0cm （多选）2．（2025高二上·防城港期末）下列属于弹力的是（　　） A．拉力 B．压力 C．摩擦力 D．重力 3．（2026高一上·河东月考）中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷，该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称，被誉为“东方艺术珍品”。如图所示台面上摆放着一个深色底座，底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样。下列说法正确的是（　　） A．白瓷对底座的压力是由于底座发生形变而产生的 B．底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的 C．白瓷对台面有压力，且方向垂直台面向下 D．由于白瓷质地坚硬，所以白瓷不可能发生形变 4．（2025高一上·白云期中）如图所示，足球运动员用脚踩在足球上面，让足球静止在水平草坪上，下列说法中正确的是（　　） A．足球对地面的压力是由于足球发生弹性形变引起的 B．人对足球施加的压力，就是运动员的重力 C．如果足球气打得足一点，那么，足球可能不会发生形变 D．人对足球施加了压力，足球对人没有施加作用力 5．（2025高一上·凉州期末）下列关于重力与重心的说法正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力，方向总是竖直向下 B．运动的物体不受重力作用 C．同一物体在地球上不同位置受到的重力都相同 D．重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上 6．（2025高一上·电白期中）滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示，当人站在水平滑板上运动时，下列说法正确的是（　　） A．人对滑板的弹力就是人的重力 B．人对滑板的弹力是因为鞋的形变产生的 C．人跳离滑板做动作时不受重力的作用 D．人跳离滑板做动作时仍受弹力作用 7．（2025高三上·饶平月考）如图所示装置为运动员健身用弹簧拉力器，共有5根弹簧，每根弹簧的劲度系数均为200N/m。运动员两臂都用300N的力拉弹簧拉力器（弹簧在弹性限度内且未跟身体接触），则（　　） A．每根弹簧的伸长量均为30cm B．每根弹簧的弹力大小均为120N C．若两臂拉力减小，弹簧劲度系数减小 D．若弹簧拉力器一端固定，另一端施加300N的拉力，弹簧伸长量减小 8．（2025高一上·贵州期中）下列关于重力的描述正确的是（　　） A．物体的重心位置与几何外形和质量分布无关 B．重力是由于地球的吸引而产生的 C．重力的方向是垂直于接触面向下 D．处于相同海拔高度的同一物体，在赤道受到的重力大于在北极受到的重力 【B组拓展提升】 （多选）9．（2024高一上·杭州期中）某实验小组用如图甲所示装置测量弹簧的劲度系数，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。以弹簧受到的弹力F 为纵轴、弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F−L图像，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度 B．弹簧受到的弹力与弹簧的长度成正比 C．弹簧自由下垂时的长度为10.0 cm D．弹簧的劲度系数为40.0 N/m 10．（2025高一上·顺德期末）图1为杭州亚运会上由无人机组表演的吉祥物，体现了高科技在现实生活中的应用。图2为某架无人机升空时的v-t图像，在该无人机下部通过细杆固定着一质量为m的摄像头，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A．0~3s无人机向上运动，6s~9s向下运动 B．0~3s无人机的平均速度大小为1m/s C．0~3s摄像头受到的重力大于mg D．0~3s无人机的平均加速度和6s~9s的平均加速度大小相等 11．（2025高一上·丽水期末）如图所示，相同的三根弹簧，等间距地挂在水平横杆上，弹簧下端分别挂上1个、2个、3个相同的钩码，静止后弹簧下端位于同一条倾斜直线上。改变弹簧水平间距，改变钩码个数分别为2个、3个、4个，反复多次实验，弹簧下端均位于同一条倾斜直线上。下列说法正确的是（　　） A．可以得出伸长量越大弹簧劲度系数越大 B．不能得出弹力大小与伸长量成一次函数关系 C．弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度 D．挂4个钩码的弹簧可能已经超出弹簧的弹性限度 （多选）12．（2024高一上·广东期末）一轻质弹簧的长度和受到的弹力大小的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧长度为6cm时处于压缩状态 B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力相同 D．在该弹簧两端各加2N的拉力，静止时弹簧的长度为8cm 【C组综合拓展】 13．（2025高一上·柳州期末）某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持　 　状态； （2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的劲度系数k=　 　N/m； （3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=　 　cm。 14．（2025高一下·崇左期末）小王同学在“测量弹簧的劲度系数”实验中进行了如下操作： （1）按图甲所示安装好实验装置，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧自由下垂，此时弹簧下端指针对应的标尺刻度为　 　cm。 （2）获得多组实验数据后，小王同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出的F—L图像如图乙所示，由图线可知弹簧的劲度系数为　 　N/m。（计算结果保留两位有效数字） （3）本实验中弹簧自重对弹簧劲度系数的测量结果　 　（填“有”或“无”）影响。 学科网（北京）股份有限公司 $