物理(二)重力、弹力、摩擦力、实验：探究弹力与形变量的关系-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三物理一轮复习40分钟周测卷（黑吉辽蒙陕宁青晋专版）

物理（二）重力、弹力、摩擦力、实验：探究弹力与形变量的关系 (建议用时40分钟，满分100分) 一、选择题（本题共8小题，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目 要求，每小题6分；第7~8题有多项符合题目要求，每小题8分，全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分) 1.小明在参观科技馆时观察到一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示，将一个双圆锥体轻轻 放在倾斜轨道的低端，就会看到它似乎在向“上”滚去，下列说法正确的是 A.锥体的重心在锥体的外部，不在锥体上 B.在锥体上滚的过程中，重心向上运动 C.“锥体上滚”实验中，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察锥体的重心其实是 下移的 D.当锥体在轨道的最低处时，它的重心在最低处；当锥体在轨道的最高处时，它的重心在最高处 2.如图为厨房用来悬挂厨具的轻质小吸盘，使用时通过排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压 紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，就可用来悬挂一些厨具，下列说法正确的是 A.稳定悬挂重物的吸盘可能受2个力的作用 B.吸盘受到重物的拉力与墙面对吸盘的摩擦力是一对相互作用力 C.稳定悬挂重物的吸盘受到的摩擦力随大气压变化而变化 D.如果悬挂质量更轻的物体，吸盘受到的摩擦力将减小 3.如图所示，重力G=100N的物体在沿斜面向上的力F=30N的作用下静止于固定在水平面 上、倾角=30°的斜面上，当F发生下列变化时，物体仍静止。下列关于摩擦力的变化情况说法 正确的是 R 0 77777777 A.当F变为40N时，摩擦力大小为40N、方向沿斜面向上 B.当F变为50N时，摩擦力大小为10N、方向沿斜面向下 C.当F变为60N时，摩擦力大小为10N、方向沿斜面向下 D.当F从30N逐渐变为60N的过程中，摩擦力一直在减小 物理（二）第1页（共4页） 4.某实验小组研究橡皮筋的伸长量与所受拉力的关系。实验时，将原长约为200m的橡皮筋上 端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g),每增挂一只钩码记下对应的 橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋 伸长量。根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△l与拉力F的关系图像 如图所示。从图像中可以得出 +△l/mm 100lo-200mm 50 增挂钩码时的图线 减挂钩码时的图线 0 1020mN A.增挂钩码时△l与F成正比，而减挂钩码时△l与F不成正比 B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大 C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等 D.增挂钩码时所挂钩码数过多，会导致橡皮筋超出弹性限度 5.如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与小球接触面 保持竖直，则下列说法正确的是 A.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 B.小球受到的摩擦力与重力大小相等 C.铁夹受到的摩擦力方向竖直向上 D.若水平移动铁夹，小球受到的摩擦力变大 6.如图所示，轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端系于质量为m、质量分布均匀的三角板αbc 的α点，水平拉力F作用于三角板的c点。当三角板静止时，轻绳与竖直方向间的夹角为30°。 已知重力加速度为g,下列说法正确的是 2222 A,轻绳的拉力大小和外力F的大小均为23四 B.三角板的重心位于轻绳的拉力和拉力F延长线交点的竖直线上 C.若保持轻绳的拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先增大后减小 D.若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小 7.如图甲所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上的O点，作用在弹簧另一端A点的水平外力F(未画 出)变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，弹 簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是 A.弹簧原长为5cm F/N 40- B.弹簧的劲度系数为400N/m 20 O3 051015 25 l/cm C.l=10cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右 -40------------- D.l=10cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20N 物理（二）第2页（共4页） 40分钟·L 8.为研究物块与长木板之间的摩擦力，某同学在粗糙的木板上放置一物块，物块通过细线连接固 定在实验台上的力传感器，如图甲所示。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 物块 力传感器 力 实验台 长木板 1.0 2.0 3.0 4.0ts 甲 A.物块受到的摩擦力方向始终水平向左 B.1.0~1.3s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 C.根据图乙中的数据可以得到物块与木板之间的动摩擦因数 D.2.4~3.0s时间内，木板可能做变速直线运动 班级 姓名 分数 题号 4 5 6 答案 二、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(12分)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的 密度为ρ，当地的重力加速度为g。实验过程如下： 13 14 (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度 尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图甲所示，可得弹簧原长为 cm. (2)将弹簧一端细绳系到墙上的挂钩处，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一 个空的小桶，使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图乙所示。 (3)用带有刻度的杯子量取适量水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧 长度并记录数据。按此步骤操作6次。 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图丙所示的 直线，其斜率为α。由此可得该弹簧的劲度系数为 。(用题中所给字母表示) (5)图丙中直线的截距为b,可得所用小桶的质量为 。(用题中所给字母表示) 物理（二）第3页（共4页）】 10.(16分)如图所示，竖直平面内一木块被两个相同的木板夹在中间静止不动，木块与两木板间的 动摩擦因数均为=0.4，木块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在两侧对两木板施加 水平方向、大小均为F=30N的力，木块的质量m=0.7kg,重力加速度g=10m/s2。 (1)若将木块从木板中竖直向下抽出，则至少需要多大的外力？ (2)若将木块从木板中竖直向上抽出，则至少需要多大的外力？ (3)若将木块从木板中水平方向抽出，则至少需要多大的外力？ 11.(20分)甲、乙、丙三个物体通过不可伸长的轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示的方式 连接，图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1=260N/m和k2=65N/m。已知甲的质量m 0.39kg,乙、丙的质量均为2m,甲、乙在同一水平面上，轻绳和弹簧均竖直，整个装置处于静止 状态。不计一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。 (1)求乙、丙间弹簧的压缩量； (2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲，在拉动过程中，弹簧及轻绳均始终保持竖直，到丙刚要离开 地面（甲没落地，乙没有与定滑轮相碰）时，求乙上升的高度； (3)在第(2)问的条件下，求丙刚要离开地面时，甲、乙间的高度差。 匣囟 物理（二）第4页（共4页）】 40分钟·L40分钟·L ·物理· 物理（二） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理论证能力Ⅲ.模型建构能力N.创新能力V.实验探究能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ ① ②③④ 档次 系数 1 选择题 6 重力、重心的基本概念 易 0.85 2 选择题 6 静摩擦力的情景分析 易 0.80 3 选择题 6 摩擦力的动态变化分析 易 0.80 研究橡皮筋的伸长量与所受拉 选择题 6 中 0.75 力的关系 5 选择题 6 机械臂情景中的摩擦力分析 中 0.65 6 选择题 6 重心、三力平衡的分析 难 0.50 7 选择题 8 用F-1图像分析弹簧弹力 中 0.70 用传感器探究物块与长木板之 8 选择题 8 难 0.50 间的摩擦力 9 非选择题 12 探究弹簧弹力与形变量的关系 中 0.65 10 非选择题 16 空间情景下的摩擦力分析 中 0.65 11 非选择题 20 弹簧与多物体组合的综合分析 难 0.50 季考答案及解析 一、选择题 吸盘受到的四个力中，重物的拉力与墙面对吸盘的摩 1.C【解析】锥体上滚的原理是重心运动，虽然看到的 擦力是一对平衡力，B项错误；稳定悬挂重物的吸盘， 现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察锥体的重心 受到的摩擦力是静摩擦力，与重物的拉力是一对平衡 其实是下移的，B项错误，C项正确；锥体的重心在锥 力，其大小与重物的重力大小相等，与大气压无关，C 体内部的几何中心上，重心的具体位置在锥体的中心 项错误，D项正确。 轴中间，A项错误；锥体放在轨道的最低处时，放手后 3.C【解析】重力沿斜面向下的分力G=ngsin30°= 它会向轨道高处滚动，这是因为此时重心在最高处： 50N,当F=40N时F:=G-F=10N,方向沿斜面 当锥体在轨道的最高处时，它的重心在最低处，D项 向上，A项错误；当F=50N时，F,=G一F=0,B项 错误。 错误：当F=60N时，F:=F-G=10N,方向沿斜面 2.D【解析】吸盘受到大气压力、墙面的支持力、重物 向下，C项正确；根据以上计算推理可知当F从30N 的拉力以及墙面的摩擦力四个力的作用，A项错误；： 逐渐变为60N的过程中，摩擦力先减小后增大，D项 ·5 ·物理· 参考答案及解析 错误。 二、非选择题 4.D【解析】由图像可知，不管增挂钩码还是减挂钩 9.(1)13.14(13.1313.15,4分) 码，△！与F均不成正比，且减挂钩码与增挂钩码数相 (4)竖(4分) 同时，减挂钩码时橡皮筋的伸长量大，A、B、C项错 误；增挂钩码时所挂钩码数过多，会导致橡皮筋超出 5)也(4分) 弹性限度，D项正确。 【解析】(1)该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分 5.B【解析】对小球受力分析可知，小球受重力、两侧 度值的后一位，故弹簧原长为13.14cm。 铁夹的压力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小 球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等、方向 (4)由胡克定律可知mg十pgV=kx,可得x=竖V十 相反，若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力 仍等于重力，大小不变，A项错误，B项正确；根据牛 哭，斜率a=贤，解得劲度系数=贤 顿第三定律可知，铁夹受到的摩擦力方向竖直向下， (5)由(4)可知截距b=m坚，可得所用小桶的质量m C项错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向上 始终受力平衡，所以摩擦力不变，D项错误。 =pb 6.B【解析】三角板在重力mg、轻绳拉力T和水平拉 10.【解析】(1)木块与木板间的滑动摩擦力f=2F=2 力F作用下静止，由Tcos30°=mg和Tsin30°=F, ×0.4×30N=24N (4分) 解得T-23 3 mg,F=/3 3mg,A项错误；三角板在三 要将木块从木板中竖直向下抽出，则外力至少为 F外1=f-mg=24N-7N=17N (4分) 力作用下平衡，此三力必交于一点或反向延长线交于 (2)要将木块从木板中竖直向上抽出，则外力至少为 一点，又重力的方向竖直向下，故重心一定位于过轻 F外2=f+mg=24N+7N=31N (4分) 绳的拉力和拉力F延长线交点的竖直线上，B项正 (3)要将木块从木板中水平方向抽出，则外力至少为 确；若保持轻绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢 转动，则外力F先减小后增大，C项错误；设轻绳与竖 F外3=√(mg)+f=25N (4分) 直方向间的夹角为α，若保持外力F的方向不变，使 11.【解析】(1)对甲受力分析，根据平衡条件可得T= 轻绳绕)点逆时针缓慢转动，则α逐渐增大时，由 mg (2分) Tcos a=mg可知轻绳的拉力逐渐增大，D项错误。 设乙、丙间弹簧的压缩量为x,对乙受力分析，根据 7.BD【解析】由图乙可知F=0时弹簧处于自然伸长 平衡条件可得2mg=k2x1十T (2分) 状态，故原长6=15cm,A项错误；由胡克定律得k 解得1=发=0.06m (2分) △F 0-40 =a55)X107N/m=400N/m,B项正 (2)设丙刚要离开地面时，乙、丙间弹簧的伸长量为 确；由图乙可知弹簧长度为10cm时，外力F方向向 x,对丙受力分析，根据平衡条件可得2mg=k2x2 左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力方向水平 (2分) 向左，大小F=k(l。-1)=400×(0.15-0.10)N= 此过程中乙上升的高度hz=x1十x2=0.18m 20N,C项错误，D项正确。 (3分) 8,ABD【解析】木板始终向左运动或者有向左运动的 (3)设开始时，上面弹簧的伸长量为x,对定滑轮受 趋势，可得物块对木板的摩擦力方向始终水平向右， 力分析，根据平衡条件可得2T=k:x: (2分) 所以物块受到木板对它的摩擦力方向始终水平向左， 设丙刚要离开地面时，上面弹簧的伸长量为x1,轻 A项正确：根据图像可得在1.0~1.3s时间内物块 绳拉力为T,T'=2mg十k2x2=4g,则上面弹簧的 受到的摩擦力在变化，所以这段时间内为静摩擦力， 弹力为k1x1=2T=8g (2分) B项正确：根据图乙中的数据可以读出滑动摩擦力大 所以此过程中甲下降的高度hm=x1十x2十2(x1一 小，但由于物块质量未知，无法求出物块与木板之间 x3)=0.36m (3分) 的动摩擦因数，C项错误；2.4~3.0s时间内力传感 此时甲、乙间的高度差△h=hp十hz=0.54m 器示数不再变化说明此时的摩擦力为滑动摩擦力，木 (2分) 板可能做变速直线运动，D项正确。 ·%6