小练5 重力 弹力 摩擦力 实验：探究弹力与弹簧形变量的关系-【衡水金卷·先享题】2027年高考物理拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·物理 小练5重力 弹力 摩擦力 实 (建议用时：30分 考情分析主要考查：对力的性质、产生条件分析，其中摩擦 问题为三大常考点；围绕弹力与形变量的定量关系探究及劲 题型：选择题、实验题、计算题难度：易，但结合图像分析 考频（★★★）》 第1~5小题为单项选择题，每小题4分；第 6~7小题为多项选择题，每小题6分 1.(教材改编题)重力是由于地球的吸引而使 物体受到的力，是我们日常生活常见的力。 下列说法正确的是 A.一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖 内的位置不变 B.把物体放在水平支撑物上，静止时物体 对水平支撑物的压力就是物体受到的 重力 C.物体各部分都受地球的吸引力，其等效 作用点叫重心，所以重心一定在物体上 D.可以用悬挂法测量一件大衣的重心位置 2.(教材改编题)传送带能代替人自动传送物 体，在生产、生活中有着广泛的应用，是生 产密集型企业的必然选择。如图所示为一 条水平的传送带，在主动轮的带动下以 =1m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，待 传送的工件以v=1.5m/s的速度从左侧冲 上传送带。图中P点和Q点分别是主动轮 和从动轮上的点，关于图中各点及工件所 受的摩擦力，下列说法正确的是 →0 主动轮 从动轮 A.主动轮上的P点所受的摩擦力方向沿切 线向左下 B.从动轮上的Q点所受的摩擦力方向沿切 线向右下 C.工件所受的滑动摩擦力方向水平向右 D.若传送带沿顺时针方向转动，工件所受 的摩擦力方向水平向左 3.(教材改编题)如图示为某跳水运动员在 比赛中的一个瞬间，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.跳板受到的压力是跳板发生 形变而产生的 C.运动员受到的支持力是运动 员的脚发生形变而产生的 D.跳板和运动员的脚都发生了形变 4.(教材改编题)如图所示，手握一个水瓶，使 水瓶处于倾斜静止状态，下列说法正确 的是 班级： 姓名： 验：探究弹力与弹簧形变量的关系 钟，满分57分) 力的方向判断、弹力大小计算（胡克定律应用）、摩擦力突变 系数测量展开，同时强调实验原理的迁移应用与创新设计」 数据处理、误差讨论的综合考查时，难度较大」 A.松手时瓶容易滑下，是因为手 和瓶之间的动摩擦因数变小 B.增大手的握力，瓶更难下滑 是因为瓶所受的摩擦力增大 C.保持瓶静止时的倾斜程度不 变，增大握力，手对瓶的摩擦 力不变 D.手握瓶竖直静止时与倾斜静止时，瓶受 到的摩擦力大小相等 5.(教材改编题)如图所示，两辆汽车正以相 同的速度做匀速运动，根据图中所给信息 和所学知识你可以得出的结论是 日@ 日日日日@ w9w 7777 77777777 G G A.物体各部分都受重力作用，但可以认为 物体各部分所受重力集中于一点 B.重力的方向总是垂直向下的 C.物体重心的位置与物体形状和质量分布 无关 D.力是使物体运动的原因 6.(多选，教材改编题)物体发生形状或体积 的改变叫形变，常见的形变有伸长、压缩、 弯曲等。有时微小形变不易被观察，可以 借助相关装置进行放大。下列说法正确 的是 钢丝 以O为转 轴的指针 码 盘上也 A.撤去外力后物体能够完全恢复原状的形 变叫范性形变 B.撤去外力后物体的形变或多或少仍有保留 而不能完全恢复原状的形变叫范性形变 C.图中的几种装置唯有图丁不能将微小形 变放大 D.图中的几种装置都能将微小形变放大 7.(多选，2026河北月考)某同学利用图甲所 示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。 实验台上固定一个力传感器，传感器用细 线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。 水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像 如图乙所示。下列说法正确的是 FN 3.0 物块 力传感器 2.0 实验台木板 10 113333333EEEEEEEEEE 1.02.03.0 4.0ts 甲 A.木板一定始终做匀速运动 B.物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为 2.0N C.在1.0~1.2s时间内，物块与木板之间 相对静止 D.在2.4~3.0s时间内，物块与木板之间 的摩擦力是静摩擦力 8.(6分，2025陕西期中)某同学想测量两根 材料不同、粗细不同、长度不同的轻弹簧的 劲度系数，他设计了图甲所示的实验装置。 实验操作步骤如下： ①将一根粗细均匀的杆竖直固定在水平面 上，在其表面涂上光滑材料； ②将轻弹簧A套在竖直杆上，将轻弹簧B 套在弹簧A外面，弹簧A与杆之间以及弹 簧B与弹簧A之间均有一定间隙； ③将刻度尺竖直固定在弹簧左侧，读出此 时弹簧A、B的长度； ④将金属圆环套在竖直杆上并轻轻放在弹 簧上，待金属圆环平衡后从刻度尺上读出 弹簧A、B的长度； ⑤逐渐增加金属圆环（与此前所加的金属 圆环完全相同)的个数，重复步骤④； ⑥根据实验数据得出弹簧上方所加金属圆 环的个数n及弹簧A对应的形变量x,通过 计算机拟合得出图乙所示的x-图像； ⑦用天平测量出一个金属圆环的质量为 100g,实验过程中均未超过两个弹簧的弹 性限度，重力加速度g=9.80m/s2。 x/cm 012345678m/个 (1)弹簧A、B的劲度系数分别为kA= N/m,kB= N/m。(结果 保留小数点后一位) 10 (2)若把弹簧A、B串联在一起，将一端固定 在天花板上，另一端悬挂一重力为G的物 块，则物块静止时两个弹簧的伸长量之和 为△l= (用kA、kB、G表示)。 9.（8分，教材改编题)如图所示，重力为 240N的沙发放在水平地板上，某同学至少 用150N的水平推力，刚好将它推动，推动 后仅需120N的水平推力，就可以使沙发 继续做匀速直线运动，求： (1)沙发与地板间的最大静摩擦力大小和 沙发所受的滑动摩擦力大小； (2)沙发与地板间的动摩擦因数。 10.（11分，教材改编题)如图所示，质量为 1kg的物体放在水平地板上，用一原长为 6cm的轻质弹簧水平拉该物体，当弹簧拉 着物体匀速前进时，弹簧的长度为 8.5cm,弹簧始终在弹性限度内。已知弹 簧的劲度系数k=100N/m,重力加速度g =10m/s2。 (1)求物体所受滑动摩擦力的大小和它与 地板间的动摩擦因数； (2)若在物体运动过程中撤去拉力，在物 体继续向前滑行的过程中，求物体受到的 摩擦力； (3)若在物体上施加一个方向竖直向下、 大小为20N的压力，求物体匀速前进时 弹簧的长度。 00000000参考答案及解析 (2)汽车减速所用的时间1=”二西 (1分) 代入数据解得t1=4s (2分) 汽车加速至72km/h的过程中，通过的位移x2= 寸-6 (1分) 2a2 代入数据解得x2=96m (2分) 所用时间t2=”二=8s (1分) 汽车匀速通过该路段所用的时间1=十型=7,2S (1分) 该车可节省的时间△t=t1十t2一t=4.8s (2分) 规律总结解题思路 分析物体 画运动 找两次运动 列位移 运动过程 示意图 位移关系 方程 小练5 重力 弹力 摩擦力 实验：探究弹力与弹簧形变量的关系 1.A【解析】重心位置只和物体本身的质量分布以及 形状有关，与其他因素无关，不会随着放置方式的改 变而改变，因此重心在砖内的位置是不会变的，A项 正确；重力和压力是不同性质的力，把物体放在水平 支撑物上，静止时物体对水平支撑物的压力大小等于 物体受到的重力，B项错误：物体各部分都受地球的 吸引力，其等效作用点叫重心，重心可以在物体上，也 可以在物体外，C项错误：用悬挂法测量物体重心时 必须是钢性薄板状物体，因此不能测量一件大衣的重 心位置，D项错误。 2.D【解析】由于P点是主动轮上的点，传送带给轮 的摩擦力阻碍其运动，故主动轮上的P点所受的摩 擦力方向沿切线向右上，A项错误；从动轮是在传送 带的带动下转动的，故从动轮上的Q点所受的摩擦 力方向沿切线向左上，B项错误；工件冲上传送带时 的速度方向与传送带的速度方向相反，摩擦力阻碍其 向右滑动，故工件所受的滑动摩擦力方向水平向左， C项错误；若传送带沿顺时针方向转动，由于传送带 的速度小于工件的速度，摩擦力阻碍工件向右滑动， 工件所受的滑动摩擦力方向水平向左，D项正确。 3.D【解析】跳板和运动员的脚都发生形变，产生弹力 作用，A项错误，D项正确：运动员受到的支持力是跳 板发生形变时产生的，跳板受到的压力是运动员的脚 发生形变而产生的，B、C项错误。 4,C【解析】设水瓶的质量为m,手握瓶倾斜静止时， 瓶身与水平方向的夹角为0，根据平衡条件有f= mgsin0,而手握瓶竖直静止时，f'=mg,则f≠f,D 项错误：松手时瓶容易滑下，是因为松手时手对瓶的 压力减小，手与瓶之间的最大静摩擦力减小，手与瓶 物理 间的接触面的粗糙程度没有变化，故动摩擦因数不 变，A项错误；增大手的握力，手与瓶之间的弹力增 大，从而增大了最大静摩擦力，但静摩擦力大小仍为 f=mgsin0,并没有变化，B项错误，C项正确。 5.A【解析】物体各部分都受重力作用，但可以认为物 体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重 心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不 是垂直向下，A项正确，B项错误；从题图中可以看 出，汽车（包括货物）的形状和质量分布发生了变化， 重心的位置就发生了变化，C项错误：力不是使物体 运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，D项 错误。 6.BD【解析】撤去外力后物体能够完全恢复原状的形 变叫弹性形变，撤去外力后物体的形变或多或少仍有 保留而不能完全恢复原状的形变叫范性形变，A项错 误，B项正确：图中的几种装置都能将微小形变放大， C项错误，D项正确。 7.BC【解析】由F-t图像知1.0~1.2s内，摩擦力随 外力的变化而变化，是静摩擦力，且在0~1,2s内木 板静止不动，A项错误；1.01.2s内摩擦力是静摩 擦力，物块与木板之间相对静止，t=2.0s以后，力传 感器的示数不再发生变化，说明摩擦力已经变为滑动 摩擦力，大小为2.0N,B、C项正确：2.4~3.0s内物 块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力，D项错误。 8.(1)156.8(2分)235.2(2分) (2)G(2+1)2分) kA kB 【解析】(1)由题知金属圆环数为4个时，恰好压在弹 簧B上，且不受到弹簧B的弹力，此前，金属圆环仅 受弹簧A的弹力，此后受到两个弹簧A、B的弹力，n =4时有4mg=kax1,解得k4=156.8N/m,n=8时 有8mg=kAx2十kB（x2一x1),解得kB=235.2N/m。 2)串联时两个弹簧的拉力大小相等，则l4=号。= )。 忌解得a=十a=C站十后 9.【解析】(1)由题意知，沙发与地板间的最大静摩擦力 为150N (2分) 沙发所受的滑动摩擦力大小为120N (2分) (2)当推力F=120N时，沙发做匀速运动，水平方向 所受的滑动摩擦力∫与推力F二力平衡，有∫=F (1分) 又f=amg (1分) 解得沙发与地板间的动摩擦因数=0.5(2分) 物理 只方法归纳 求解摩擦力的技巧 接触面间有 无相对滑动 无 有 静摩擦力 滑动摩擦力 是否为平衡状态 利用FF压 是 否 求解 利用平衡 利用牛顿运 条件求解 动定律求解 10.【解析】(1)弹簧拉物体匀速前进时，由二力平衡可 知物体所受滑动摩擦力f=k△x=2.5N(2分) ·7 参考答案及解析 2.5N 由∫三mg可知动摩擦因数以==10大= 0.25 (2分) (2)撤去拉力，物体继续向前滑行时仍受滑动摩擦 力，因压力和接触面均不变，故摩擦力仍为2.5N (2分) (3)若在物体上施加压力，则摩擦力变为f=(mg +F。)=0.25×(10+20)N=7.5N (2分) 物体匀速前进时，由∫=k△x'知△x'=7.5cm (2分) 故弹簧长度L=L。十△x'=13.5cm (1分)