专题04 相互作用——力(期中真题汇编,北京专用)高一物理上学期
2026-09-20
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摘要:
**基本信息**
聚焦相互作用核心考点,精选北京五中、首师大附中等校期中试题,融合仰韶尖底瓶、跳水运动等文化与生活情境,突出实验探究(如弹簧弹力与形变量关系的多种实验设计),注重物理观念与科学思维的综合考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|25|重力(重心、方向)、摩擦力(静摩擦大小、滑动摩擦影响因素)、弹力(产生条件、胡克定律)|以尖底瓶重心变化、杂技演员爬竿等情境考查概念辨析|
|实验题|10|弹簧弹力实验的数据处理、误差分析、图像应用|设计多校实验题(如北大附中、北京四中),涵盖F-x图像分析、劲度系数计算等探究能力|
内容正文:
专题04 相互作用——力
4大高频考点
1. 重力
2. 摩擦力
3. 弹力
4. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”(“欹”通“倚”,斜倚,斜靠)。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 如果把瓶由海南搬到北京,瓶所受重力不会发生改变
B. 瓶子所受重力的方向指向地心
C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D. 随着装入瓶中的水增多,瓶的重心一直升高
【答案】C
【详解】A.由于海南和北京的纬度不同,(重力加速度)不同,故所受的重力不同,故A错误;B.瓶子所受重力的方向竖直向下,不一定指向地心,故B错误;C.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,故C正确;D.随着装入瓶中的水增多,瓶的重心先降低后升高,故D错误。故选C。
2.(25-26高一上·北京大兴一中·期中)在乒乓球运动员击球过程中,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球受到的重力是由于地球的吸引产生的,地球质量太大,不会受到乒乓球的吸引
B. 削球时乒乓球受到球拍的支持力是由于球拍发生形变产生的
C. 乒乓球被削回在空中飞行时受到重力、空气阻力和球拍支持力
D. 研究乒乓球被削回在空中的旋转情况时,乒乓球可以被看作质点
【答案】B
【详解】A.力的作用是相互的,地球也受到乒乓球的吸引,故A错误;B.削球时乒乓球受到球拍的支持力是由于球拍发生形变产生的,故B正确;C.乒乓球被削回在空中飞行时受到重力和空气阻力的作用,故C错误;D.研究乒乓球被削回在空中的旋转情况时,乒乓球大小不可忽略,不能看成质点,故D错误。故选B。
3.(25-26高一上·首师大附中·期中)下列说法正确的是( )
A. 形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
B. 重心是物体受到重力的等效作用点,故重心不一定在物体上
C. 杯子放在桌面上受到的弹力是由于杯子发生微小形变而产生的
D. 人静止在水平地面时,对地面的压力就是人的重力,这两个力是同种性质的力
【答案】B
【详解】A. 形状规则的物体,若质量分布均匀,其重心才与几何中心重合,若质量分布不均匀,重心可能偏离几何中心,故A错误;B. 重心是重力的等效作用点,其位置由质量分布决定,可能不在物体上,如圆环的重心在圆心,故B正确;C. 杯子放在桌面上受到的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的,故C错误;D. 人静止在水平地面时,对地面的压力大小等于人的重力,压力是弹力,重力是万有引力,这两个力是不同种性质的力,故D错误。故选B。
4.(25-26高一上·北京丰台·期中)关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B. 有规则形状物体的重心在其几何中心
C. 放在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,两球之间存在弹力
D. 静止在水平地面上的汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了弹性形变
【答案】D
【详解】A.重力的施力物体是地球,物体所受重力由地球吸引产生,故A错误;B.只有质量分布均匀且形状规则的物体,其重心才在几何中心,故B错误;C.弹力需接触且发生弹性形变,两球仅接触但未挤压(无形变),故无弹力,故C错误;D.汽车受到的弹力是地面发生形变,为恢复原状而产生弹力,故D正确。故选D。
5.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)重心位置在工程上有重要意义,例如,起重机要正常工作,其重心位置应满足一定条件;舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关;高速旋转机械,若其重心不在轴线上,就会引起剧烈的振动等,关于重心,下列说法正确的是( )
A. 重心可能在物体的外部
B. 重心一定在物体的几何中心
C. 重心不会随物体几何形状的改变而改变
D. 物体除重心受重力之外,其他部分不受重力作用
【答案】A
【详解】物体的任何部分都受到重力,重心为物体各部分所受重力作用的集中点,重心的位置与物体的质量分布和几何形状均有关,重心既可能在物体的内部,也可能在物体的外部。故选A。
考点2 摩擦力
1.(25-26高一上·北京九中·期中)手握瓶子在竖直方向保持静止状态,如果握瓶子的力加倍,则手与瓶子之间的摩擦力( )
A. 保持不变
B. 也加倍
C. 手所受摩擦力方向向上
D. 属于滑动摩擦力
【答案】A
【详解】因瓶子处于静止状态,而竖直方向只受重力和摩擦力,摩擦力等于重力大小,故摩擦力大小不会发生变化;手对瓶子的摩擦力向上,则手受到瓶子的摩擦力向下,属于静摩擦力。故选A。
2.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示,杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2,那么( )
A. 杂技演员受到的摩擦力为滑动摩擦力,握竿的力越大,摩擦力越大
B. 杂技演员的手越干越粗糙,摩擦力越大
C. Ff1竖直向上,Ff2竖直向下,且Ff1=Ff2
D. Ff1竖直向上,Ff2竖直向上,且Ff1=Ff2
【答案】D
【详解】杂技演员在攀上的过程中,手与竹竿相对静止,为静摩擦力,大小与杂技演员所受重力相等,方向竖直向上。杂技演员在滑下过程中,手相对竹竿向下滑动,为滑动摩擦力,大小与杂技演员所受重力相等,方向竖直向上,所以,ABC错误,D正确。故选D。
3.(25-26高一上·北京大学附属中学·期中)(多选)用如图所示装置研究静摩擦力的大小随拉力的变化规律,把木块放在固定的水平长木板上,在弹簧测力计的指针左侧轻放一个小纸团,它可以随指针移动。用弹簧测力计水平向右拉木块,使拉力由零缓慢增大,直至木块刚开始运动。下列说法正确的是( )
A. 指针左侧小纸团的作用是标记滑动摩擦力的大小
B. 指针左侧小纸团的作用是标记最大静摩擦力的大小
C. 木块上放置的砝码的多少不影响小纸团标记的数值
D. 木块上放置的砝码越多,小纸团标记的数值越大
【答案】BD
【详解】AB.当拉力较小时,随着拉力的增大,弹簧测力计示数增大,小纸团随指针向左移动,木块所受的拉力被木板的静摩擦力平衡;当拉力达到一定值时,木块刚开始相对木板运动,此时木块受木板的摩擦力达到最大值,根据纸团的位置可记录下最大静摩擦力,木块移动后,摩擦力变为滑动摩擦力,滑动摩擦力小于最大静摩擦力,所以木块刚开始移动时,纸团与指针分离。A错误,B正确;CD.木块上放置的砝码越多,木块对木板的正压力就越大,木块与木板间的最大静摩擦力越大,小纸团标记的数值越大。C错误,D正确。故选BD。
4.(25-26高一上·北京景山学校·期中)如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是( ).
A. 8N,方向向右
B. 8N,方向向左
C. 2N,方向向右
D. 2N,方向向左
【答案】C
【详解】由外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,可知物体受到的最大静摩擦力不小于8N,当撤去力F1,物体仍处于静止状态,静摩擦力与F2大小相等,方向相反,C正确。故选C。
5.(25-26高一上·首师大附中·期中)关于摩擦力,下列说法正确的有( )
A. 人在水平地面上正常行走时,始终受到地面向前的摩擦力
B. 人用水平力推沙发没有推动,是人对沙发的推力小于沙发受到的摩擦力
C. 杂技演员沿竖直杆匀速下滑时,演员受到杆的摩擦力方向竖直向上
D. 握住圆柱形水杯,使其在空中静止,增大握力则水杯受到的摩擦力增大
【答案】C
【详解】A.人在水平地面上正常行走时,地面给脚的静摩擦力使人运动,但人不一定走的是直线,故人受到地面的摩擦力不一定始终向前,故A错误;B.人用水平力推沙发没有推动,是人对沙发的推力等于沙发受到的摩擦力,故B错误;C.杂技演员沿竖直杆匀速下滑时,演员合力为零,受到向上摩擦力,大小和重力相等,故C正确;D.当增大竖直握住水杯的手的握力时,最大静摩擦力增大,但是水杯受到的实际摩擦力仍等于重力大小,摩擦力大小是不变的,故D错误。故选C。
6.(25-26高一上·北京丰台·期中)(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在
B. 动摩擦因数与物体之间的正压力成反比,与滑动摩擦力成正比
C. 静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,其方向可能与物体的运动方向相同
【答案】AD
【详解】A.由摩擦力产生的条件可知,有弹力不一定有摩擦力;但有摩擦力时一定有弹力,故A正确;B.动摩擦因数与物体之间的正压力、滑动摩擦力无关,只与接触面材料有关,故B错误;C.静摩擦力的大小与物体间的正压力大小无关,故C错误;D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,其方向可能与物体的运动方向相同,故D正确。故选AD。
7.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)如图所示, 质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为, 物块与木板间动摩擦因数为, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是( )
A. μ1Mg
B. μ1Mg+μ2mg
C. μ2mg
D. μ1(m+M)g
【答案】C
【详解】长木板与木块之间发生了相对滑动,产生了滑动摩擦力,设其为,则对长木板受力分析,可知在水平方向长木板受到木块对其向右的滑动摩擦力,还受到地面对其向左的静摩擦力,由共点力平衡条件知故选C。
8.(25-26高一上·北京四中·期中)如图为摩擦力演示实验,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在弹簧测力计的指针下方轻塞一个小纸团,它可以随指针移动。在拉力增大到一定值之前,木块不会移动,继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然减小,则下列说法正确的是( )
A. 木块发生移动之前,随着拉力的增大,物块受到的合力变大
B. 木块移动之前,木块相对于地面没有运动趋势
C. 木块突然移动时,弹簧测力计对木块的拉力大于木块对测力计的拉力
D. 弹簧测力计指针下方轻塞小纸团的目的是为了显示最大静摩擦力
【答案】D
【详解】A.木块发生移动之前,随着拉力的增大,静摩擦力不断增大,因物体处于静止状态,则物块的合力一直为零,故A错误;B.木块移动之前,木块在拉力的作用下相对地面有向右的运动趋势,故B错误;C.弹簧测力计对木块的拉力和木块对测力计的拉力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故C错误;D.弹簧测力计指针下方轻塞小纸团可以“记住”拉力曾经达到的最大值,故D正确。故选D。
9.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)砖夹是一种重要的劳动工具,工人用砖夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。将四块砖依次编号为1、2、3、4,如图所示。已知砖的质量均为3kg,砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6,砖与砖之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 当砖夹对砖的压力逐渐减小时(砖未滑动),砖块整体受到的摩擦力也逐渐减小
B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为60N
C. 2号砖与3号砖之间摩擦力大小为30N
D. 相邻两块砖之间的最小压力为150N
【答案】D
【详解】A.砖处于静止状态,对四块砖整体进行分析,竖直方向受到重力与砖块夹对其向上的静摩擦力,根据平衡条件可知,砖夹对其向上的静摩擦力大小与重力平衡,即当砖块夹对砖块的压力逐渐减小时,砖块受到的摩擦力不变,故A错误;B.结合上述,根据对称性,对四块砖整体分析有解得砖夹一侧的摩擦力大于一块砖的重力,对1号砖进行分析有解得,故B错误;C.对1号砖进行分析有,即2号砖与3号砖之间无摩擦力,故C错误;D.令压力大小为F,结合上述,由于砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6,则有由于砖与砖之间的动摩擦因数为0.2,则有解得可知,为了确保砖能够处于静止状态,相邻两块砖之间的最小压力为150N,故D正确。故选D。
10.(25-26高一上·北京五中·期中)(多选)小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小,如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上,物块右端拴一根细线,细线与固定在实验台上的力传感器相连,传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板,得到图像如图乙所示。结合图中相关信息,以下说法正确的是( )
A. 实验时长木板不必保持匀速直线运动
B. 实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板
C. 物块与木板间的动摩擦因数约为
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为
【答案】AD
【详解】A.长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得,且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关,故实验时长木板不必保持匀速直线运动,故A正确;B.由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为,故实验时用4N的水平拉力不可以拉动静止的长木板,故B错误;CD.由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为,则解得物块与木板间的动摩擦因数约为故C错误,D正确。故选AD。
考点3 弹力
1.(25-26高一上·北京八中·期中)2025年8月2日,中国的陈艺文和陈佳夺得世界游泳锦标赛跳水女子3米板金银牌。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )
A. 跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B. 运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C. 此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力
D. 此时跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力大小相等
【答案】D
【详解】A.跳板发生形变,运动员的脚也对跳板产生压力,脚也发生形变,A错误;B.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,B错误;CD.跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是相互作用力,总是等大反向,C错误,D正确。故选D。
2.(25-26高一上·清华附中·期中)—个轻质弹簧秤,平放在光滑的水平桌面上,它的两端各受到一个方向相反、大小都是10N的拉力作用,则这弹簧秤的示数为( )
A. 10N
B. 0
C. 20N
D. 无法确定
【答案】A
【分析】【详解】弹簧秤的读数等于弹簧一端受到的拉力,故这弹簧秤的示数为10N。故选A。
3.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示,四根完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:1中弹簧的左端固定在墙上;2中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;3中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;4中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量,则有( )
A. l2>l1
B. l4>l1
C. l1>l3
D. l2=l4
【答案】D
【详解】由于弹簧质量不考虑,所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定,因它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,即F相同,则四根弹簧的伸长量相同,故ABC错误,D正确。故选D。
4.(25-26高一上·北京景山学校·期中)如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是( )
A. 重力、绳的拉力
B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力
C. 重力、斜面的弹力
D. 绳的拉力、斜面的弹力
【答案】A
【详解】以小球为研究对象,小球受到重力和绳子的拉力两个力。斜面对小球没有弹力,假设斜面对小球有弹力,则弹力方向必定沿垂直斜面向上方向,这样小球受到重力、绳子的拉力和支持力,三个力的合力不可能为零,小球将开始运动,与题矛盾,故斜面对小球没有弹力。故A正确,BCD错误。故选A。
5.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A. 甲图,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力
B. 乙图,竖直细线悬挂的小球,静止在光滑的斜面上,受到垂直斜面向上的支持力
C. 丙图,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D. 丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
【答案】C
【详解】A.甲图中,反弹出去的篮球在空中运动时,只受到重力作用,不受沿运动方向的弹力作用,故A错误;B.乙图中,将细线悬挂的小球静止在斜面上时,细线竖直,小球受到沿细线向上的拉力及竖直向下的重力作用,如果受到斜面的支持力,不会处于平衡状态,因此不受斜面的支持力,故B错误;C.丙图中,地面与篮球接触,且发生弹性形变,故静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力,故C正确;D.丁图中,静止在杆顶端的铁球,由平衡条件可知,受到竖直向上的弹力,故D错误。故选C。
6.(25-26高一上·北京八中·期中)居家学习期间,小明同学用拉力器锻炼身体。拉力器并列装有4根相同的轻弹簧,每根弹簧的原长都是,如图所示,用的力把它们拉长至(未超过弹簧的弹性限度),则( )
A. 小明的每只手受到拉力器的拉力大小为
B. 每根弹簧产生的弹力大小为
C. 每根弹簧的劲度系数为
D. 将拉力器拉长至所需拉力为
【答案】D
【详解】A.根据牛顿第三定律,小明的每只手受到拉力器的拉力大小为,A错误;B.每根弹簧产生的弹力大小为,B错误;C.每根弹簧的劲度系数为,C错误;D.将拉力器拉长至所需拉力为,D正确。故选D。
7.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)一茶杯放在桌面上,如下图,下列关于茶杯和桌面的受力的描述中,正确的是( )
A. 茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B. 桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变
C. 桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变
D. 茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变
【答案】C
【详解】A.茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面和茶杯均发生了形变,故A错误;BC.桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变,故B错误,C正确;D.茶杯受到向上的弹力,是由于桌面发生了形变,故D错误。故选C。
8.(25-26高一上·清华附中·期中)如图所示,A、B两个木块叠放在水平桌面上,B对桌面施加一个竖直向下的压力.该压力是由于( )
A. A发生弹性形变产生的
B. B发生弹性形变产生的
C. 桌面发生弹性形变产生的
D. 桌面和A发生弹性形变产生的
【答案】B
【详解】B对桌面施加一个竖直向下的压力.该压力是B发生了向上的形变,要恢复原状,产生了向下的弹力,即对桌面的压力.故B正确,A、C、D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道弹力产生的原因,知道是施力物体发生形变要恢复原状而产生的.
9.(25-26高一上·首师大附中·期中)如图所示,在“用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系”实验中,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A。下列说法正确的有( )
A. 在该实验中,A显示的力的大小为手对A的拉力的大小的2倍
B. 手拉A的力与A拉手的力是一对平衡力,两者大小相等方向相反
C. A拉B的力的反作用力是墙壁拉B的力,两者大小相等方向相反
D. B在水平方向受到A的拉力和墙壁对B的拉力,两者是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.A显示的力的大小为金属钩对A的拉力大小,金属钩对A的拉力与手对A的拉力平衡,故A显示的力的大小等于手对A的拉力的大小,故A错误;B.手拉A的力与A拉手的力是一对作用力、反作用力,不是一对平衡力,故B错误;C.A拉B的力的反作用力是B拉A的力,不是墙壁拉B的力,故C错误;D.B在水平方向受到A的拉力和墙壁对B的拉力,两者是一对平衡力,故D正确。故选D。
10.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】最初弹簧处于压缩状态,根据平衡条件对A有B刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态,根据平衡条件对B有这一过程A上升的高度为故选B。
考点4 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(25-26高一上·北京九中·期中)用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂质量为m的钩码,待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的位置,重力加速度为g,则弹簧的弹性系数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】竖直悬挂时,根据胡克定律及二力平衡有解得弹簧的弹性系数为故选A。
2.(25-26高一上·北京大学附属中学·期中)用如图所示装置探究弹簧弹力与形变量的关系,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 钩码所受弹力是由于钩码形变而产生的
B. 弹簧自由下垂时的长度就是其形变量
C. 钩码所受弹力与钩码所受重力是一对作用力和反作用力
D. 数据处理时认为钩码所受弹力大小等于钩码所受重力大小的依据是共点力平衡条件
【答案】D
【详解】A.钩码所受弹力是由于弹簧发生形变而产生的,故A错误;B.弹簧自由下垂时的长度为弹簧的初始长度,故B错误;C.钩码所受弹力与钩码所受重力是一对平衡力,故C错误;D.数据处理时认为钩码所受弹力大小等于钩码所受重力大小的依据是共点力平衡条件,故D正确。故选D。
3.(25-26高一上·北京四中·期中)某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. a的原长小于b的原长
B. a的劲度系数小于b的劲度系数
C. 当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等
D. 用大小相等的力拉伸弹簧时,b的伸长长度一定小于a的伸长长度
【答案】C
【详解】A.在图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,由题图可知a的原长大于b的原长,故A错误;B.在图像中,图线的斜率等于劲度系数,由题图可知a的劲度系数大于b的劲度系数,故B错误;C.由题图可知,当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等,故C正确;D.用大小相等的力拉伸弹簧时,由于b的劲度系数小于a的劲度系数,根据胡克定律可知,b的伸长长度一定大于a的伸长长度,故D错误。故选C。
4.(25-26高一上·北京人大附中·期中)某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)他作出弹簧弹力F与其 (选填“长度”或“伸长量”)x之间关系的图像,如图乙所示,图线是一条过原点的直线。通过图像可知,该弹簧的劲度系数 。
(2)如图丙所示,实验中若将指针固定在弹簧中点的位置B点进行测量,和固定在弹簧末端的A点测量得的劲度系数比要 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)① 伸长量 ② 25 (2)偏大
【讲解】(1) [1]由于图线是一条过原点的直线,说明弹簧弹力F与x成正比,结合胡克定律可知,x为弹簧的伸长量;[2]根据胡克定律可知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,即
(2) 在弹簧末端的A点测得的劲度系数相当于两个在弹簧中间位置的B点的弹簧串联后的劲度系数,设在弹簧中间位置的B点测得的劲度系数为,则有解得则串联弹簧的伸长量为设在弹簧末端位置的A点测得的劲度系数为,则有解得即指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k大。
5.(25-26高一上·北京丰台·期中)(多选)某小组用图甲所示装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,指针固定在弹簧下端,刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐。
(1)某次测量中弹簧指针对应的标尺刻度如图乙所示,其读数为 cm。
(2)关于本实验操作,下列说法正确的是______。(填各实验步骤前的字母)
A. 弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B. 安装刻度尺时,应使刻度尺保持竖直状态
C. 在弹簧下端悬挂钩码后立即读数
D. 用几个不同的弹簧,各测出一组弹力与伸长量,可得出弹力与伸长量成正比
(3)该组同学根据记录的数据进行处理,描绘出弹簧的弹力F与弹簧长度L的关系图像如图丙所示,该弹簧的劲度系数 N/m。
【答案】(1)14.60 (2)AB (3)40.0 (
【讲解】(1) 最小分度值为0.1cm,读数为14.60cm。
(2) A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,A正确;B.安装刻度尺时,应使刻度尺保持竖直状态,B正确;C.在弹簧下端悬挂钩码,稳定后再读数,C错误;D.应该用同一个弹簧,分别测出几组拉力与形变量,得出弹力与形变量成正比,D错误。故选AB。
(3) 由图可知该弹簧所受拉力与伸长量的比值为
6.(25-26高一上·北京育英中学·期中)某同学用一弹簧制作弹簧秤,他先对弹簧进行测试,测试方式与课本实验“探究弹簧弹力与伸长量的关系”类似。进行测试的实验装置如图(a)所示,测试数据如下表,g取9.8N/kg。
钩码质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
钩码重力G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
弹簧伸长量x/cm
0.50
1.15
1.65
2.15
2.70
(1)请在图(b)中补充描出剩余的两个数据点,并完成弹力F与弹簧长度x关系的F-x图线 。
(2)依据F-x图像,计算出弹簧的劲度系数k= N/cm。(结果保留小数点后两位)
(3)该同学用制作好的弹簧秤(刻度均匀)称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是 。
【答案】(1) (2)0.91 (3)超过了弹簧的弹性限度
【讲解】(1) 描点作图如下
(2) 根据图像可知
(3) 称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是超过了弹簧的弹性限度。
7.(25-26高一上·北京师范大学第二附属中学·期中)(多选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中,同学利用如图甲所示的实验装置完成实验,作出图线,如图乙所示。
根据所得的图线可知,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比 B. 弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
C. 该弹簧的劲度系数为 D. 该弹簧的劲度系数为
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示,同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是( )
A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D. 拉金属环的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
(3)同学利用如图所示的装置进行“探究平抛运动的特点”的实验。下列说法正确的是( )
A. 应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道的末端必须保持水平 D. 本实验必需的器材还有刻度尺和停表
【答案】(1)BC (2)CD (3)AC
【讲解】(1) AB.由图像可知,与成正比,图像过原点,故弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比,故A错误,B正确;CD.由图乙读得当时,,劲度系数,故C正确,D错误。故选BC。
(2) A.细绳等长不是必要要求,故A错误;B.橡皮筋方向由实验确定,不一定在两绳夹角平分线上,故B错误;C.弹簧秤与木板平行可减小读数误差,故C正确;D.细绳长些、标记点远些可减小方向记录误差,故D正确。故选CD。
(3) A.每次从同一位置静止释放,保证初速度相同,故A正确;B.斜槽不必须光滑,只要每次从同一位置释放即可,故B错误;C.末端水平保证初速度水平,故C正确;D.不需要停表,用刻度尺测距离即可,故D错误。故选AC。
8.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)应用物理知识可以解决生产和生活中的问题。
(1)某同学在家粗测一弹簧的劲度系数,实验装置如图所示,他将弹簧挂在桌子的边缘,利用3把质量均为m的铁锁和一把刻度尺进行实验,实验时,他将刻度尺(0刻度在上端)竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置,当挂1把铁锁时,弹簧的指针指在l1刻度处;当挂3把铁锁时,弹簧的指针指在l2刻度处,实验时,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,请推导该弹簧劲度系数k的表达式。
(2)实验的过程中,该同学发现,当挂上铁锁时,弹簧和铁锁构成的系统可上下做周期性振动,他用手机计时,测出铁锁完成50次周期性振动所用时间为∆t,通过查阅资料知道,一次周期性振动所用时间即振动周期T与铁锁质量m和弹簧的劲度系数k有关,其关系式为,请推导该弹簧劲度系数k的表达式。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据胡克定律即解得(2) 一次周期性振动所用时间根据题意得解得
9.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自然下垂时下端所到达的刻度位置。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,实验中始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示,该处的读数为 cm。
(2)以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系,作出图像,如图丙所示,则弹簧自然下垂时的长度为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留2位有效数字)
(3)实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变,这会导致弹簧劲度系数的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)18.00 (2)① 8.0 ② 53 (3)不变
【讲解】(1) 由于刻度尺的分度值为1mm,读数时应估读到分度值的下一位,因此此时弹簧的长度为18.00cm。
(2) [1][2]设弹簧长度为,弹簧原长为,由胡克定律可知,弹簧弹力为解得因此在图像中,横截距为弹簧的原长,即图像的斜率为弹簧劲度系数的倒数,即解得
(3) 弹簧劲度系数的测量结果由图像的斜率确定,无论考虑或不考虑弹簧自身重力下的形变,图像的斜率不变。
10.(25-26高一上·北京五中·期中)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。用悬挂钩码的方法给轻弹簧施加拉力。
(1)某次测量,轻弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示,指针示数为 cm。
(2)该同学研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图乙所示的F-L图像,由图像可知:轻弹簧原长L0= cm,求得轻弹簧的劲度系数k= N/m。(本问结果均保留3位有效数字)
(3)如图丙所示,该同学把轻弹簧II挂在轻弹簧I的下端连接起来探究。在弹性限度内,将钩码逐个挂在弹簧下端,多次实验,记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数LA和LB,描绘弹簧弹力F与 (选填“LB”或者“LB-LA”)的关系图线,求图线斜率可得轻弹簧II的劲度系数。
(4)关于本实验中的实验操作及实验结果,以下说法正确的是( )
A. 悬挂钩码后立即读数
B. 根据所测数据在F-L图上描点,作图时用直线连接每一个点
C. 在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态
D. 可以随意增加砝码个数,只要保持砝码静止再读数就不会有误差
【答案】(1)14.60 (2)① 3.00 ② 200 (3) (4)C
【讲解】(1) 刻度尺的最小分度为1mm,需要估读到最小分度的下一位,则刻度尺的读数为14.60cm。
(2) [1]当弹簧弹力为零,弹簧处于自然状态,由图知原长为[2]由胡克定律可得结合题图可得弹簧的劲度系数为
(3) 由题图可知是弹簧Ⅱ的长度,应描绘弹簧弹力F与的关系图线,求图线斜率可得弹簧Ⅱ的劲度系数。
(4) A.悬挂钩码后,应让钩码稳定后处于平衡状态时读数,不能悬挂钩码后立即读数,故A错误;B.根据所测数据在图上描点,应用平滑直线作图,让尽可能多的点落在直线上,不是连接每一个点,故B错误;C.安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,故C正确;D.实验时弹簧应在弹性限度内,钩码个数不能太多,钩码的数量不可以任意增减,故D错误。故选C。
试卷第1页,共3页
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考点1重力
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
2》
考点2摩擦力
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】BD
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】AD
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】D
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专题04相互作用一一力
1/3
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10.【答案】AD
考点3弹力
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】c
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】B
考点4实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】(1)①伸长量
②25
(2)偏大
5.【答案】(1)14.60
(2)AB
(3)40.0(
2/3
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个FN
30
2.0
1.0
x/cm
6.【答案】(1)
0.501.001.502.002.503.00
(2)0.91(3)超过了弹簧的弹
性限度
FN
3.
2.0
k=4F-2.5
△x2.75
N/cm=0.91N/cm
1.0
x/cm
0.501.001.502.002.503.00
(2)根据图像可知
(3)称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.8N,出现该情况的原因是超过了弹簧的弹性限度。
7.【答案】(1)BC
(2)CD
(3)AC
8.【答案】(1)2mg
(2)104π2m
12-11
(△t)2
9.【答案】(1)18.00
(2)①8.0
②53
(3)不变
10.【答案】(1)14.60
(2)①3.00
②200
(3)LB-LA
(4)C
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专题04 相互作用——力
4大高频考点
1. 重力
2. 摩擦力
3. 弹力
4. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”(“欹”通“倚”,斜倚,斜靠)。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 如果把瓶由海南搬到北京,瓶所受重力不会发生改变
B. 瓶子所受重力的方向指向地心
C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D. 随着装入瓶中的水增多,瓶的重心一直升高
2.(25-26高一上·北京大兴一中·期中)在乒乓球运动员击球过程中,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球受到的重力是由于地球的吸引产生的,地球质量太大,不会受到乒乓球的吸引
B. 削球时乒乓球受到球拍的支持力是由于球拍发生形变产生的
C. 乒乓球被削回在空中飞行时受到重力、空气阻力和球拍支持力
D. 研究乒乓球被削回在空中的旋转情况时,乒乓球可以被看作质点
3.(25-26高一上·首师大附中·期中)下列说法正确的是( )
A. 形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
B. 重心是物体受到重力的等效作用点,故重心不一定在物体上
C. 杯子放在桌面上受到的弹力是由于杯子发生微小形变而产生的
D. 人静止在水平地面时,对地面的压力就是人的重力,这两个力是同种性质的力
4.(25-26高一上·北京丰台·期中)关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B. 有规则形状物体的重心在其几何中心
C. 放在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,两球之间存在弹力
D. 静止在水平地面上的汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了弹性形变
5.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)重心位置在工程上有重要意义,例如,起重机要正常工作,其重心位置应满足一定条件;舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关;高速旋转机械,若其重心不在轴线上,就会引起剧烈的振动等,关于重心,下列说法正确的是( )
A. 重心可能在物体的外部
B. 重心一定在物体的几何中心
C. 重心不会随物体几何形状的改变而改变
D. 物体除重心受重力之外,其他部分不受重力作用
考点2 摩擦力
1.(25-26高一上·北京九中·期中)手握瓶子在竖直方向保持静止状态,如果握瓶子的力加倍,则手与瓶子之间的摩擦力( )
A. 保持不变
B. 也加倍
C. 手所受摩擦力方向向上
D. 属于滑动摩擦力
2.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示,杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2,那么( )
A. 杂技演员受到的摩擦力为滑动摩擦力,握竿的力越大,摩擦力越大
B. 杂技演员的手越干越粗糙,摩擦力越大
C. Ff1竖直向上,Ff2竖直向下,且Ff1=Ff2
D. Ff1竖直向上,Ff2竖直向上,且Ff1=Ff2
3.(25-26高一上·北京大学附属中学·期中)(多选)用如图所示装置研究静摩擦力的大小随拉力的变化规律,把木块放在固定的水平长木板上,在弹簧测力计的指针左侧轻放一个小纸团,它可以随指针移动。用弹簧测力计水平向右拉木块,使拉力由零缓慢增大,直至木块刚开始运动。下列说法正确的是( )
A. 指针左侧小纸团的作用是标记滑动摩擦力的大小
B. 指针左侧小纸团的作用是标记最大静摩擦力的大小
C. 木块上放置的砝码的多少不影响小纸团标记的数值
D. 木块上放置的砝码越多,小纸团标记的数值越大
4.(25-26高一上·北京景山学校·期中)如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是( ).
A. 8N,方向向右
B. 8N,方向向左
C. 2N,方向向右
D. 2N,方向向左
5.(25-26高一上·首师大附中·期中)关于摩擦力,下列说法正确的有( )
A. 人在水平地面上正常行走时,始终受到地面向前的摩擦力
B. 人用水平力推沙发没有推动,是人对沙发的推力小于沙发受到的摩擦力
C. 杂技演员沿竖直杆匀速下滑时,演员受到杆的摩擦力方向竖直向上
D. 握住圆柱形水杯,使其在空中静止,增大握力则水杯受到的摩擦力增大
6.(25-26高一上·北京丰台·期中)(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在
B. 动摩擦因数与物体之间的正压力成反比,与滑动摩擦力成正比
C. 静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,其方向可能与物体的运动方向相同
7.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)如图所示, 质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为, 物块与木板间动摩擦因数为, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是( )
A. μ1Mg
B. μ1Mg+μ2mg
C. μ2mg
D. μ1(m+M)g
8.(25-26高一上·北京四中·期中)如图为摩擦力演示实验,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在弹簧测力计的指针下方轻塞一个小纸团,它可以随指针移动。在拉力增大到一定值之前,木块不会移动,继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然减小,则下列说法正确的是( )
A. 木块发生移动之前,随着拉力的增大,物块受到的合力变大
B. 木块移动之前,木块相对于地面没有运动趋势
C. 木块突然移动时,弹簧测力计对木块的拉力大于木块对测力计的拉力
D. 弹簧测力计指针下方轻塞小纸团的目的是为了显示最大静摩擦力
9.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)砖夹是一种重要的劳动工具,工人用砖夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。将四块砖依次编号为1、2、3、4,如图所示。已知砖的质量均为3kg,砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6,砖与砖之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 当砖夹对砖的压力逐渐减小时(砖未滑动),砖块整体受到的摩擦力也逐渐减小
B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为60N
C. 2号砖与3号砖之间摩擦力大小为30N
D. 相邻两块砖之间的最小压力为150N
10.(25-26高一上·北京五中·期中)(多选)小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小,如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上,物块右端拴一根细线,细线与固定在实验台上的力传感器相连,传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板,得到图像如图乙所示。结合图中相关信息,以下说法正确的是( )
A. 实验时长木板不必保持匀速直线运动
B. 实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板
C. 物块与木板间的动摩擦因数约为
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为
考点3 弹力
1.(25-26高一上·北京八中·期中)2025年8月2日,中国的陈艺文和陈佳夺得世界游泳锦标赛跳水女子3米板金银牌。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )
A. 跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B. 运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C. 此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力
D. 此时跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力大小相等
2.(25-26高一上·清华附中·期中)—个轻质弹簧秤,平放在光滑的水平桌面上,它的两端各受到一个方向相反、大小都是10N的拉力作用,则这弹簧秤的示数为( )
A. 10N
B. 0
C. 20N
D. 无法确定
3.(25-26高一上·北京五中·期中)如图所示,四根完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:1中弹簧的左端固定在墙上;2中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;3中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;4中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量,则有( )
A. l2>l1
B. l4>l1
C. l1>l3
D. l2=l4
4.(25-26高一上·北京景山学校·期中)如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是( )
A. 重力、绳的拉力
B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力
C. 重力、斜面的弹力
D. 绳的拉力、斜面的弹力
5.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A. 甲图,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力
B. 乙图,竖直细线悬挂的小球,静止在光滑的斜面上,受到垂直斜面向上的支持力
C. 丙图,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D. 丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
6.(25-26高一上·北京八中·期中)居家学习期间,小明同学用拉力器锻炼身体。拉力器并列装有4根相同的轻弹簧,每根弹簧的原长都是,如图所示,用的力把它们拉长至(未超过弹簧的弹性限度),则( )
A. 小明的每只手受到拉力器的拉力大小为
B. 每根弹簧产生的弹力大小为
C. 每根弹簧的劲度系数为
D. 将拉力器拉长至所需拉力为
7.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)一茶杯放在桌面上,如下图,下列关于茶杯和桌面的受力的描述中,正确的是( )
A. 茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B. 桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变
C. 桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变
D. 茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变
8.(25-26高一上·清华附中·期中)如图所示,A、B两个木块叠放在水平桌面上,B对桌面施加一个竖直向下的压力.该压力是由于( )
A. A发生弹性形变产生的
B. B发生弹性形变产生的
C. 桌面发生弹性形变产生的
D. 桌面和A发生弹性形变产生的
9.(25-26高一上·首师大附中·期中)如图所示,在“用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系”实验中,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A。下列说法正确的有( )
A. 在该实验中,A显示的力的大小为手对A的拉力的大小的2倍
B. 手拉A的力与A拉手的力是一对平衡力,两者大小相等方向相反
C. A拉B的力的反作用力是墙壁拉B的力,两者大小相等方向相反
D. B在水平方向受到A的拉力和墙壁对B的拉力,两者是一对平衡力
10.(25-26高一上·北京理工大学附属中学·期中)如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
A.
B.
C.
D.
考点4 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(25-26高一上·北京九中·期中)用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂质量为m的钩码,待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的位置,重力加速度为g,则弹簧的弹性系数为( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26高一上·北京大学附属中学·期中)用如图所示装置探究弹簧弹力与形变量的关系,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 钩码所受弹力是由于钩码形变而产生的
B. 弹簧自由下垂时的长度就是其形变量
C. 钩码所受弹力与钩码所受重力是一对作用力和反作用力
D. 数据处理时认为钩码所受弹力大小等于钩码所受重力大小的依据是共点力平衡条件
3.(25-26高一上·北京四中·期中)某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. a的原长小于b的原长
B. a的劲度系数小于b的劲度系数
C. 当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等
D. 用大小相等的力拉伸弹簧时,b的伸长长度一定小于a的伸长长度
4.(25-26高一上·北京人大附中·期中)某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)他作出弹簧弹力F与其 (选填“长度”或“伸长量”)x之间关系的图像,如图乙所示,图线是一条过原点的直线。通过图像可知,该弹簧的劲度系数 。
(2)如图丙所示,实验中若将指针固定在弹簧中点的位置B点进行测量,和固定在弹簧末端的A点测量得的劲度系数比要 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
5.(25-26高一上·北京丰台·期中)(多选)某小组用图甲所示装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,指针固定在弹簧下端,刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐。
(1)某次测量中弹簧指针对应的标尺刻度如图乙所示,其读数为 cm。
(2)关于本实验操作,下列说法正确的是______。(填各实验步骤前的字母)
A. 弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B. 安装刻度尺时,应使刻度尺保持竖直状态
C. 在弹簧下端悬挂钩码后立即读数
D. 用几个不同的弹簧,各测出一组弹力与伸长量,可得出弹力与伸长量成正比
(3)该组同学根据记录的数据进行处理,描绘出弹簧的弹力F与弹簧长度L的关系图像如图丙所示,该弹簧的劲度系数 N/m。
6.(25-26高一上·北京育英中学·期中)某同学用一弹簧制作弹簧秤,他先对弹簧进行测试,测试方式与课本实验“探究弹簧弹力与伸长量的关系”类似。进行测试的实验装置如图(a)所示,测试数据如下表,g取9.8N/kg。
钩码质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
钩码重力G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
弹簧伸长量x/cm
0.50
1.15
1.65
2.15
2.70
(1)请在图(b)中补充描出剩余的两个数据点,并完成弹力F与弹簧长度x关系的F-x图线 。
(2)依据F-x图像,计算出弹簧的劲度系数k= N/cm。(结果保留小数点后两位)
(3)该同学用制作好的弹簧秤(刻度均匀)称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是 。
7.(25-26高一上·北京师范大学第二附属中学·期中)(多选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中,同学利用如图甲所示的实验装置完成实验,作出图线,如图乙所示。
根据所得的图线可知,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比 B. 弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
C. 该弹簧的劲度系数为 D. 该弹簧的劲度系数为
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示,同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是( )
A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D. 拉金属环的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
(3)同学利用如图所示的装置进行“探究平抛运动的特点”的实验。下列说法正确的是( )
A. 应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道的末端必须保持水平 D. 本实验必需的器材还有刻度尺和停表
8.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)应用物理知识可以解决生产和生活中的问题。
(1)某同学在家粗测一弹簧的劲度系数,实验装置如图所示,他将弹簧挂在桌子的边缘,利用3把质量均为m的铁锁和一把刻度尺进行实验,实验时,他将刻度尺(0刻度在上端)竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置,当挂1把铁锁时,弹簧的指针指在l1刻度处;当挂3把铁锁时,弹簧的指针指在l2刻度处,实验时,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,请推导该弹簧劲度系数k的表达式。
(2)实验的过程中,该同学发现,当挂上铁锁时,弹簧和铁锁构成的系统可上下做周期性振动,他用手机计时,测出铁锁完成50次周期性振动所用时间为∆t,通过查阅资料知道,一次周期性振动所用时间即振动周期T与铁锁质量m和弹簧的劲度系数k有关,其关系式为,请推导该弹簧劲度系数k的表达式。
9.(25-26高一上·北京昌平二中·期中)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自然下垂时下端所到达的刻度位置。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,实验中始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示,该处的读数为 cm。
(2)以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系,作出图像,如图丙所示,则弹簧自然下垂时的长度为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留2位有效数字)
(3)实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变,这会导致弹簧劲度系数的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.(25-26高一上·北京五中·期中)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。用悬挂钩码的方法给轻弹簧施加拉力。
(1)某次测量,轻弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示,指针示数为 cm。
(2)该同学研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图乙所示的F-L图像,由图像可知:轻弹簧原长L0= cm,求得轻弹簧的劲度系数k= N/m。(本问结果均保留3位有效数字)
(3)如图丙所示,该同学把轻弹簧II挂在轻弹簧I的下端连接起来探究。在弹性限度内,将钩码逐个挂在弹簧下端,多次实验,记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数LA和LB,描绘弹簧弹力F与 (选填“LB”或者“LB-LA”)的关系图线,求图线斜率可得轻弹簧II的劲度系数。
(4)关于本实验中的实验操作及实验结果,以下说法正确的是( )
A. 悬挂钩码后立即读数
B. 根据所测数据在F-L图上描点,作图时用直线连接每一个点
C. 在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态
D. 可以随意增加砝码个数,只要保持砝码静止再读数就不会有误差
试卷第1页,共3页
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