内容正文:
专题04 相互作用——力
5大高频考点
1. 重力
2. 弹力
3. 摩擦力
4. 牛顿第三定律
5. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)下列说法正确的是( )
A. 在地球上的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B. 只要物体发生形变就会产生弹力作用
C. 静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力
D. 滑动摩擦力与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积越大,滑动摩擦力越大
2.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)下列关于力的描述正确的是( )
A. 两个物体间可以不接触也能产生力
B. 飞进地球大气层的陨石不受任何的力作用
C. 静止在桌面上的书的重力就是书对桌面的压力
D. 只要两个力的大小和方向相同,则这两个力就相同
3.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)下面关于物理教材上的说法正确的是( )
A. 伽利略利用图1斜面实验直接证明了重的物体比轻的物体下落得快
B. 伽利略利用图1斜面实验间接证明了自由落体是匀加速直线运动
C. 伽利略利用图2理想实验证明了力是维持物体运动状态的原因
D. 图3说明弹簧的弹力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是和支持面垂直
4.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)下列说法中正确的是( )
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 重力的方向指向地心
C. 物体的重心不一定在物体上
D. 有规则形状的物体,其重心在物体的几何中心
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)下列情况中,接触面均光滑,小球都处于静止状态,绳子全处于拉伸状态,则球受到两个弹力的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026高一上·四川成都外国语学校·期中)关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 地球上的物体的重力就是地球对它的万有引力,方向总是指向地心
B. 形状规则的物体,重心一定在其几何中心
C. 轻绳,轻杆,轻弹簧的弹力方向一定沿它们所在直线方向
D. 放在课桌上的书对桌面的压力的直接原因是书发生了弹性形变
3.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)下面是教材中的四幅图,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中表示力的方法叫力的图示
B. 乙图中用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理
C. 丙图中所示的方法是理想实验法
D. 丁图中海绵对铁块的支持力是铁块发生形变产生的
4.(2025-2026高一上·四川自贡第一中学校-11月·期中)(多选)如图所示,物体A放在水平地面上,对地面有力F的作用,则下面说法中正确的是( )
A. 力F就是物体A的重力
B. 力F大小等于物体A的重力
C. 力F的性质是弹力,是由地面的形变产生的
D. 力F的性质是弹力,是由物体A的形变产生的
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即、和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中,若撤去,则木块受到的摩擦力为( )
A. 10N,方向向左
B. 6N,方向向右
C. 2N,方向向右
D. 0
2.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)两本质量都为m的书,将书分成质量相等的两部分后两部分对叠,已知书与书之间及书与桌面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。如图甲所示,下面一本书用水平轻质细绳固定在左边墙面上,上面的书在水平拉力F1作用下恰好能将两本书分开;如图乙所示,上面一本书用水平轻质细绳固定在右边墙面上,下面的书在水平拉力F2作用下恰好能将两本书分开。则F1:F2为( )
A. 1:1
B. 2:3
C. 3:4
D. 3:5
3.(2025-2026高一上·四川成都七中·期中)如图,弹性绳一端系于A点,刚好穿过固定在A处正下方B处的两个光滑小轮,另一端与套在粗糙水平杆上的小球相连,弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从图示位置由静止释放,弹性绳始终遵循胡克定律,则小球向右运动过程中受到的滑动摩擦力大小( )
A. 不断增加
B. 不断减小
C. 始终不变
D. 先增加后减小
4.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)(多选)如图所示,质量为滑块和质量为滑块用劲度系数为的轻质弹簧连接,当用向左的外力作用在滑块上时,两滑块均静止在水平地面上,此时弹簧压缩。已知两滑块与地面的动摩擦因数均为,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 作用时,滑块受到向右的摩擦力为
B. 作用时,滑块受到向右的摩擦力为
C. 撤去瞬间,滑块受到向左的摩擦力为
D. 撤去瞬间,滑块受到向左的摩擦力为
5.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力f与位移x的关系图线是( )
A. B.
C. D.
6.(2025-2026高一上·四川资阳安岳中学·期中)关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力
B. 相互接触的两个物体,它们之间一定有弹力
C. 物体所受滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
D. 静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
7.(2025-2026高一上·四川资阳安岳中学·期中)(多选)有一辆遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动。现玩具汽车的前轮、后轮分别放在平板小车甲、乙之上,如图所示。按动遥控器上的“前进”、“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计。以下叙述正确的是( )
A. 按动遥控器上的“前进”键,甲车对前轮摩擦力向前,甲车相对地面向前进
B. 按动遥控器上的“前进”键,乙车对后轮摩擦力向前,乙车相对地面向后退
C. 按动遥控器上的“后退”键,甲车对前轮摩擦力向后,甲车相对地面向后退
D. 按动遥控器上的“后退”键,乙车对后轮摩擦力向后,乙车相对地面向前进
8.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)如图所示,质量的物体静置于水平面上,一质量不计的弹簧原长为8cm,一端固定于物体上,另一端施加一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,逐渐增大F,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动(g取,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧拉长到11cm时,物体所受的摩擦力;
(3)当弹簧拉长到14cm时,物体所受的摩擦力。
9.(2025-2026高一上·四川成都树德中学·期中)如图所示,一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处。假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=3kg,宽L=20cm,高H=6cm,A4纸上、下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.5,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2,各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平向右拉动A4纸,当A4纸上方部分字典的高度h为4cm时,字典恰好能被拖动。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)A4纸受到字典对白纸的正压力的大小;
(2)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2;
(3)若将A4纸夹在字典最深处,A4纸上方部分字典的高度h为3cm,用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出,当A4纸抽出位移为x时,写出A4纸受到的压力FN、拉力F与A4纸位移x的函数表达式。(在抽出A4纸的过程中,只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力)
10.(2025-2026高一上·四川仁寿一中·期中)如图所示,木块和木板叠放在水平桌面上,木块和墙壁间用一轻弹簧相连,开始时,弹簧处于原长,给木板一个水平向右的拉力,已知木块和木板所受重力分别为,,木块和木板间动摩擦因数,木板与桌面间动摩擦因数,弹簧原长,劲度系数为,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当拉力时,木块所受摩擦力的大小;
(2)当拉力缓慢增大到时,木块所受摩擦力的大小和弹簧的长度。
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·四川成都树德中学·期中)2025年10月某中学召开了秋季运动会,以下说法中正确的是( )
A. 百米冲刺运动员研究自己用助跑器的姿势时,可以将自己视为质点
B. 志愿者用自行车送纸质成绩单时,自行车驱动轮对地面产生静摩擦力,方向与自行车行驶方向相反
C. 跳高运动员落到海绵垫上受到弹力,是因为运动员发生了形变
D. 拔河比赛中,甲队获胜的原因是甲队对轻绳的作用力大于乙队对轻绳的作用力
2.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)如图所示是小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼的情景。下图中对小明同学受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)弹簧原长为10cm,当挂上一个50克的钩码时,弹簧的长度变为12cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)( )
A. 弹簧长度变为24 cm
B. 弹簧劲度系数为50 N/m
C. 弹簧伸长了4 cm
D. 弹簧伸长了2 cm
2.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为2m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物质B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,则( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为3l1-2l2
D. 弹簧的原长为3l1+2l2
3.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)疫情肆虐,研究表明戴口罩仍是当前最经济有效的防疫措施。为了研究口罩弹性绳对耳朵的弹力大小,某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。
①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展,总长度为51cm;
②如图(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为2.0N时,总长度为81cm。不计一切阻力,根据以上数据可知( )
A. 图(c)中,每条弹性绳的形变量为30cm
B. 图(c)中,口罩两侧均受到4.0N的弹力
C. 每条弹性绳的劲度系数为
D. 每条弹性绳的劲度系数为
4.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)某实验小组“探究弹簧弹力与形变量的关系”。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码组成如图甲所示的装置,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,刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。
(1)该小组某次测量时弹簧测力计示数如图乙,则弹簧测力计的读数是 N;
(2)通过实验,得到弹簧的弹力大小F与弹簧长度的x关系图线如图丙所示,由图线可得:该弹簧的原长L0= cm。弹簧的劲度系数k = N/m;
(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,则由实验数据测得弹簧的劲度系数将 (选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)。
5.(2025-2026高一上·四川仁寿一中·期中)(多选)如图甲,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有 。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可得弹簧的劲度系数k= N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2)。
(3)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,下列说法正确的有___________
A. a的原长比b的长
B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小
D. 当两弹簧都伸长且长度相同时,弹簧a的弹力比弹簧b的大
6.(2025-2026高一上·四川泸州高级中学·期中)用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等,安装如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)未挂钩码时,弹簧原长放大如图甲所示,可读得原长 cm。
(2)由图乙还可知劲度系数较大的是 弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为 。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则该同学所做图像得到的K值是 (填偏大,偏小或者不变)
7.(2025-2026高一上·四川成都七中·期中)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时,某小组把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。
(1)如图乙是某次弹簧下端指针静止时在毫米刻度尺上所对应的位置,则读数 cm;
(2)在弹性限度内,将一定质量的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端,静止时指针所指刻度、的数据如下表,通过表中数据可知用弹簧 (选填“I”或“Ⅱ”)制作的弹簧秤,灵敏度更高;弹簧I的劲度系数为,弹簧Ⅱ的劲度系数为,将弹簧I与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧,其劲度系数为,则 。
钩码个数
1
2
3
13.41
15.91
18.41
19.52
27.02
34.52
(3)一位专业蹦极运动员,在一次下落过程中测得所受弹性绳的拉力与下落位移的图像如下图丙所示,已知运动员(含装备)质量为,不计空气阻力,则弹性绳的劲度系数 。若考虑弹性绳自身重力的影响,实验中所得的劲度系数 (填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
8.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)在“探究弹簧弹力与形变量之间关系”的实验中:
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L自,弹簧下端挂上砝码盘稳定时,长度记为L0,在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧稳定时长度依次记为L1至L6,数据如下表,表中有一个数值记录不符合规范,其长度符号为 。
长度符号
L自
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值/cm
26.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
以砝码的质量为纵轴,弹簧总长度与L0的差值为横轴建立直角坐标系如图甲,由表中数据描绘出图像:
(2)根据图像计算可得该弹簧的劲度系数为 N/m(答案保留两位有效数字,重力加速度取10m/s2)。
(3)劲度系数大的弹簧表示此弹簧抗拒形变的“本领”更 (填“大”或“小”)。
(4)现将两根相同的弹簧串联起来,如图乙所示,这一整根长弹簧的等效劲度系数k串与原来单根弹簧的劲度系数k相比变 (填“大”或“小”)。
9.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越 (填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为 。
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度系数,弹簧2的重力 (填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系数的测量误差。
(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为 。
10.(2025-2026高一上·四川自贡第一中学校-11月·期中)某实验小组要测量弹簧的劲度系数,他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图甲所示的实验,手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移(以打开定位传感器时手机的位置为初位置)。实验步骤如下:
钩码个数n
1
2
3
4
5
手机位移x/cm
0.98
2.02
3.01
3.98
5.01
①按图甲安装实验器材,弹簧上端固定在横杆上,下端与手机连接,手机重心和弹簧在同一竖直线上;
②手托着手机缓慢下移,手离开手机,手机静止时,打开手机中的定位传感器;
③在手机下方悬挂一个钩码,缓慢释放,记录手机下降的位移;
④改变钩码个数,重复上述操作,记录相应的位移,数据如表格乙所示。
(1)上述步骤 (填序号)中有一处有遗漏不完整,请指出并将该部分补充完整 。
(2)在图丙所示的坐标纸中描点作出图像 ;
(3)已知每个钩码的质量为,重力加速度,由图丙可以求得弹簧的劲度系数为 N/m(保留三位有效数字)。
试卷第1页,共3页
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专题04 相互作用——力
5大高频考点
1. 重力
2. 弹力
3. 摩擦力
4. 牛顿第三定律
5. 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
考点1 重力
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)下列说法正确的是( )
A. 在地球上的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B. 只要物体发生形变就会产生弹力作用
C. 静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力
D. 滑动摩擦力与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积越大,滑动摩擦力越大
【答案】A
【详解】A.重力是地球对物体的吸引力,由公式 决定( 为质量, 为重力加速度),与物体的运动状态(如静止或运动)和其他力的存在无关,故A正确;B.弹力仅在物体发生弹性形变时产生(如弹簧形变),塑性形变(如橡皮泥变形)不会产生弹力,故B错误;C.静摩擦力可以是动力(如人走路时地面对脚的摩擦力)或阻力;滑动摩擦力阻碍相对运动,但可能对物体做正功(如加速传送带上的物体受滑动摩擦力而加速),因此不一定是阻力,故C错误;D.滑动摩擦力公式为 ( 为摩擦系数, 为正压力),与接触面积无关,故D错误。故选A
2.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)下列关于力的描述正确的是( )
A. 两个物体间可以不接触也能产生力
B. 飞进地球大气层的陨石不受任何的力作用
C. 静止在桌面上的书的重力就是书对桌面的压力
D. 只要两个力的大小和方向相同,则这两个力就相同
【答案】A
【详解】A.力分为接触力和非接触力。非接触力(如重力、电磁力)不需要物体直接接触,例如地球对月球的引力或磁铁间的磁力,故A正确;B.陨石进入大气层后,受地球引力(重力)作用,同时与空气摩擦产生阻力。因此,陨石受力,并非“不受任何力”,故B错误;C.书的重力是地球对书的吸引力,作用点在书的重心;书对桌面的压力是书施加给桌面的弹力,作用点在桌面。两者性质、施力物体和受力物体均不同(重力是万有引力,压力是弹力)。虽然书静止时压力大小等于重力,但二者不等同,故C错误;D.力是矢量,需同时满足大小、方向和作用点相同才视为相同力。例如,大小和方向相同的力,若作用点不同(如推门的不同位置),效果可能不同(如产生转动),故D错误。故选A。
3.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)下面关于物理教材上的说法正确的是( )
A. 伽利略利用图1斜面实验直接证明了重的物体比轻的物体下落得快
B. 伽利略利用图1斜面实验间接证明了自由落体是匀加速直线运动
C. 伽利略利用图2理想实验证明了力是维持物体运动状态的原因
D. 图3说明弹簧的弹力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是和支持面垂直
【答案】B
【详解】A.伽利略利用图1的斜面实验反驳了“重的物体比轻的物体下落快”的观点,证明轻重物体下落快慢一致,故A错误;B.伽利略利用图1的斜面实验(将落体运动 “放慢”),间接推理出自由落体是匀加速直线运动,故B正确;C.伽利略利用图2的理想实验证明了“力不是维持物体运动的原因”,故C错误;D.弹簧测力计测的是物体的重力(地球对物体的吸引力的一部分),但重力方向总是竖直向下,并非与支持面垂直,故D错误。故选B。
4.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)下列说法中正确的是( )
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 重力的方向指向地心
C. 物体的重心不一定在物体上
D. 有规则形状的物体,其重心在物体的几何中心
【答案】C
【详解】A.重力是由于地球的吸引产生的,但不是地球对物体的吸引力,故A错误;B.重力的方向竖直向下,故B错误;C.物体的重心不一定在物体上,比如质量分布均匀的圆环或空心物体的重心不在物体上,故C正确;D.重心不一定是物体的几何中心,只有形状规则质量分布均匀的物体重心在几何中心,故D错误。故选C。
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)下列情况中,接触面均光滑,小球都处于静止状态,绳子全处于拉伸状态,则球受到两个弹力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.假设将绳子剪断,小球一定不能静止,所以小球受绳子对它向上的弹力,假设将斜面去掉,小球仍然静止,所以小球与斜面间无弹力作用,小球只受绳子的弹力,A错误;B.假设将上方的斜面去掉,小球受地面向上的弹力仍能静止,所以小球只受地面向上的弹力作用,B错误;C.假设分别将斜面或绳子去掉,小球都不能静止,所以小球受到斜面和绳子两个弹力的作用,C正确;D.假设将右侧的台阶去掉,小球仍能静止,所以小球与台阶间无弹力作用,与地面之间一定有弹力作用,D错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·四川成都外国语学校·期中)关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 地球上的物体的重力就是地球对它的万有引力,方向总是指向地心
B. 形状规则的物体,重心一定在其几何中心
C. 轻绳,轻杆,轻弹簧的弹力方向一定沿它们所在直线方向
D. 放在课桌上的书对桌面的压力的直接原因是书发生了弹性形变
【答案】D
【详解】A.重力是地球对物体万有引力的一个分力(另一分力提供向心力),方向只有在两极才严格指向地心,其他位置略偏离。故A错误。B.重心位置由质量分布决定,仅当质量分布均匀且形状规则时,重心才在几何中心。故B错误。C.轻绳和轻弹簧的弹力方向一定沿自身轴线,但轻杆的弹力方向可沿任意方向(如杠杆平衡时弹力方向可能垂直于杆)。故C错误。D.弹力由施力物体形变产生,书对桌面的压力由书的弹性形变直接导致。故D正确。故选D。
3.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)下面是教材中的四幅图,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中表示力的方法叫力的图示
B. 乙图中用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理
C. 丙图中所示的方法是理想实验法
D. 丁图中海绵对铁块的支持力是铁块发生形变产生的
【答案】B
【详解】A.甲图中表示力的方法叫力的示意图,故A错误;B.用悬挂法测定薄板的重心,应用了二力平衡原理,故B正确;C.丙图中所示的方法是微小放大法,故C错误;D.海绵对铁块的支持力是海绵发生形变产生的,故D错误;故选B。
4.(2025-2026高一上·四川自贡第一中学校-11月·期中)(多选)如图所示,物体A放在水平地面上,对地面有力F的作用,则下面说法中正确的是( )
A. 力F就是物体A的重力
B. 力F大小等于物体A的重力
C. 力F的性质是弹力,是由地面的形变产生的
D. 力F的性质是弹力,是由物体A的形变产生的
【答案】BD
【详解】AB.物体A对地面的力F为压力,大小等于物体A的重力,但压力F属于弹力,重力属于引力,二者不是同一个力,故A错误,B正确;CD.力F是压力,由于物体A发生形变而对地面产生的力,属于弹力的范畴,故C错误,D正确。故选BD。
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即、和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中,若撤去,则木块受到的摩擦力为( )
A. 10N,方向向左
B. 6N,方向向右
C. 2N,方向向右
D. 0
【答案】C
【详解】木块开始时在水平方向受三个力而平衡,所受的静摩擦力为物体处于静止状态,则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于8N;撤去后,由于,小于8N,故物体仍能处于平衡,故合力一定是0,摩擦力为2N,方向向右。故选C。
2.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)两本质量都为m的书,将书分成质量相等的两部分后两部分对叠,已知书与书之间及书与桌面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。如图甲所示,下面一本书用水平轻质细绳固定在左边墙面上,上面的书在水平拉力F1作用下恰好能将两本书分开;如图乙所示,上面一本书用水平轻质细绳固定在右边墙面上,下面的书在水平拉力F2作用下恰好能将两本书分开。则F1:F2为( )
A. 1:1
B. 2:3
C. 3:4
D. 3:5
【答案】D
【详解】设每本书的重力为G,则根据平衡可知,图甲中 图乙中所以F1:F2为3:5。故选D。
3.(2025-2026高一上·四川成都七中·期中)如图,弹性绳一端系于A点,刚好穿过固定在A处正下方B处的两个光滑小轮,另一端与套在粗糙水平杆上的小球相连,弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从图示位置由静止释放,弹性绳始终遵循胡克定律,则小球向右运动过程中受到的滑动摩擦力大小( )
A. 不断增加
B. 不断减小
C. 始终不变
D. 先增加后减小
【答案】C
【详解】设动摩擦力因数为,B点与杆间距为d,弹性绳与杆夹角为,小球向右运动过程中受到的滑动摩擦力,若弹力在竖直方向的分力大于小球的重力有若弹力在竖直方向的分力小于小球的重力有均是定值。故选C。
4.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)(多选)如图所示,质量为滑块和质量为滑块用劲度系数为的轻质弹簧连接,当用向左的外力作用在滑块上时,两滑块均静止在水平地面上,此时弹簧压缩。已知两滑块与地面的动摩擦因数均为,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 作用时,滑块受到向右的摩擦力为
B. 作用时,滑块受到向右的摩擦力为
C. 撤去瞬间,滑块受到向左的摩擦力为
D. 撤去瞬间,滑块受到向左的摩擦力为
【答案】AD
【详解】A.作用时,滑块A静止在水平地面上,则受力平衡。对滑块A进行受力分析可知,滑块受到的摩擦力方向水平向右,其大小等于弹簧的弹力,即,故A正确;B.作用时,滑块B静止在水平地面上,则受力平衡。对滑块B进行受力分析可知,此时外力恰好与弹簧的弹力等大反向,相互抵消,所以此时滑块B不受摩擦力的作用,故B错误;C.撤去瞬间,滑块的受力情况不变,所以撤去瞬间,滑块受到向右的摩擦力为,故C错误;D.由于滑块与地面间的最大静摩擦力为故撤去瞬间,滑块将向右滑动,所以滑块受到的摩擦力方向水平向左,其大小为,故D正确。故选AD。
5.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力f与位移x的关系图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】木板运动的前3L距离内,木板对桌面的压力随x均匀增大,根据,摩擦力随x均匀增大。木板全部滑上桌面后到木板右端离开桌面边缘距离为L,木板对桌面的压力不随x而变化,摩擦力不变。故选D。
6.(2025-2026高一上·四川资阳安岳中学·期中)关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力
B. 相互接触的两个物体,它们之间一定有弹力
C. 物体所受滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
D. 静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
【答案】C
【详解】A.放在水平桌面上的物体对桌面的压力大小等于物体的重力,因压力和重力是不同性质的力,不能说“压力”就是“重力”,A错误;B.物体间接触不一定有弹力,还要看有无弹性形变,B错误;C.滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反,与物体运动方向无关,可以相同也可以相反,C正确;D.静止的物体受到的摩擦力,不一定是静摩擦力,如物体在水平桌面上滑行时,桌面静止不动,物体对桌面的摩擦力是滑动摩擦力,D错误。故选C。
7.(2025-2026高一上·四川资阳安岳中学·期中)(多选)有一辆遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动。现玩具汽车的前轮、后轮分别放在平板小车甲、乙之上,如图所示。按动遥控器上的“前进”、“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计。以下叙述正确的是( )
A. 按动遥控器上的“前进”键,甲车对前轮摩擦力向前,甲车相对地面向前进
B. 按动遥控器上的“前进”键,乙车对后轮摩擦力向前,乙车相对地面向后退
C. 按动遥控器上的“后退”键,甲车对前轮摩擦力向后,甲车相对地面向后退
D. 按动遥控器上的“后退”键,乙车对后轮摩擦力向后,乙车相对地面向前进
【答案】BD
【详解】当按动遥控器上的“前进”键,后轮是主动轮顺时针转动,所以乙车对后轮摩擦力向前,后轮对乙车的摩擦力向后,而前轮是从动轮,所以甲车对前轮的摩擦力向后,前轮对甲车的摩擦力向前。因此甲车向前运动,而乙车向后运动。当按动遥控器上的“后退”键,后轮是主动轮逆时针转动,所以乙车对后轮摩擦力向后,后轮对乙车的摩擦力向前,而前轮仍是从动轮,所以甲车对前轮的摩擦力向前,前轮对甲车的摩擦力向后。因此甲车向后运动,而乙车向前运动。AC错误,BD正确。故选BD。
8.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)如图所示,质量的物体静置于水平面上,一质量不计的弹簧原长为8cm,一端固定于物体上,另一端施加一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,逐渐增大F,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动(g取,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧拉长到11cm时,物体所受的摩擦力;
(3)当弹簧拉长到14cm时,物体所受的摩擦力。
【答案】(1) (2),方向水平向左 (3),方向水平向左
【讲解】(1) 当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动,则有又解得弹簧的劲度系数为
(2) 当弹簧拉长到11cm时,此时弹簧弹力大小为由于可知物体处于静止状态,则物体所受的摩擦力大小为方向水平向左。
(3) 当弹簧拉长到14cm时,此时弹簧弹力大小为由于可知物体受到滑动摩擦力作用,则物体所受的摩擦力大小为方向水平向左。
9.(2025-2026高一上·四川成都树德中学·期中)如图所示,一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处。假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=3kg,宽L=20cm,高H=6cm,A4纸上、下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.5,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2,各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平向右拉动A4纸,当A4纸上方部分字典的高度h为4cm时,字典恰好能被拖动。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)A4纸受到字典对白纸的正压力的大小;
(2)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2;
(3)若将A4纸夹在字典最深处,A4纸上方部分字典的高度h为3cm,用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出,当A4纸抽出位移为x时,写出A4纸受到的压力FN、拉力F与A4纸位移x的函数表达式。(在抽出A4纸的过程中,只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力)
【答案】(1)20N;(2);(3)
【详解】
(1)(2)当A4纸上方部分字典的高度h为4cm时,即高于桌面2cm,字典恰好能被拖动,则A4纸上方部分字典的质量为m,则有对字典受力平衡,则在竖直方向上有故根据牛顿第三定律可知,A4纸受到字典对白纸的正压力为20N;在水平方向有,A4纸对字典的摩擦力而,代入数据得(3)A4纸夹在离桌面的高度为3cm处,高于2cm,所以字典拖不动,当A4纸抽出位移为x时,纸上方的压力此时A4纸受到的拉力大小联立得代入数据解得
10.(2025-2026高一上·四川仁寿一中·期中)如图所示,木块和木板叠放在水平桌面上,木块和墙壁间用一轻弹簧相连,开始时,弹簧处于原长,给木板一个水平向右的拉力,已知木块和木板所受重力分别为,,木块和木板间动摩擦因数,木板与桌面间动摩擦因数,弹簧原长,劲度系数为,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当拉力时,木块所受摩擦力的大小;
(2)当拉力缓慢增大到时,木块所受摩擦力的大小和弹簧的长度。
【答案】(1)0 (2)4N,32cm
【讲解】(1) 桌面对木板的支持力桌面对木板的最大静摩擦力 解得当拉力等于时,,木板和木块均未滑动,弹簧没有拉力,所以木块所受摩擦力为零。
(2) 木板对木块的支持力木板对木块的最大静摩擦力 解得当拉力时,根据共点力平衡条件有木块与木板间刚好达到最大静摩擦,两者未相对滑动。此时木块所受静摩擦力 弹簧弹力根据胡克定律,弹簧弹力 解得
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·四川成都树德中学·期中)2025年10月某中学召开了秋季运动会,以下说法中正确的是( )
A. 百米冲刺运动员研究自己用助跑器的姿势时,可以将自己视为质点
B. 志愿者用自行车送纸质成绩单时,自行车驱动轮对地面产生静摩擦力,方向与自行车行驶方向相反
C. 跳高运动员落到海绵垫上受到弹力,是因为运动员发生了形变
D. 拔河比赛中,甲队获胜的原因是甲队对轻绳的作用力大于乙队对轻绳的作用力
【答案】B
【详解】A.研究运动员用助跑器的姿势时,需关注身体各部分的动作细节,运动员的大小和形状不可忽略,因此不能将运动员视为质点。故A错误;B.自行车驱动轮在行驶时,轮子对地面施加向后的作用力,地面则对轮子施加向前的静摩擦力作为自行车行驶的动力。因此,驱动轮对地面的静摩擦力方向向后,与自行车行驶的方向相反。故B正确;C.弹力是由施力物体发生弹性形变而产生的力。运动员落到海绵垫上时,是因为海绵垫发生了形变,对运动员产生了弹力。故C错误;D.以轻绳为研究对象,由于轻绳质量不计,其两端受到的拉力应大小相等,所以甲队和乙队对轻绳的作用力大小相等、方向相反。拔河比赛获胜的原因是甲队整体所受地面的摩擦力大于乙队整体所受地面的摩擦力,故D错误。故选B。
2.(2025-2026高一上·四川南充高中学-11月·期中)如图所示是小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼的情景。下图中对小明同学受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼,属于平衡状态,受重力和扶梯对其的支持力,不受摩擦力。故选C。
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·四川射洪中学校-12月·期中)弹簧原长为10cm,当挂上一个50克的钩码时,弹簧的长度变为12cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)( )
A. 弹簧长度变为24 cm
B. 弹簧劲度系数为50 N/m
C. 弹簧伸长了4 cm
D. 弹簧伸长了2 cm
【答案】C
【详解】B.由题意知当挂上一个50 g的钩码时,弹力的大小为弹簧的形变量根据代入数据得,故B错误;ACD.当时,设伸长量为x2,则根据胡克定律可知代入解得,即弹簧伸长了4cm,所以弹簧此时的长度为,故C正确,AD错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·四川内江第一中学·期中)如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为2m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物质B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,则( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为3l1-2l2
D. 弹簧的原长为3l1+2l2
【答案】C
【详解】A.由胡克定律F=kx,可得受力分析则有解得故AB错误;CD.设弹簧原长为l,由甲图分析可知解得故C正确,D错误。故选C。
3.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)疫情肆虐,研究表明戴口罩仍是当前最经济有效的防疫措施。为了研究口罩弹性绳对耳朵的弹力大小,某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。
①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展,总长度为51cm;
②如图(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为2.0N时,总长度为81cm。不计一切阻力,根据以上数据可知( )
A. 图(c)中,每条弹性绳的形变量为30cm
B. 图(c)中,口罩两侧均受到4.0N的弹力
C. 每条弹性绳的劲度系数为
D. 每条弹性绳的劲度系数为
【答案】D
【详解】A.每条弹性绳的形变量故A错误;B.弹簧测力计的示数为2N,故口罩两侧均受F=2N的拉力,故B错误;CD.由胡克定律可得每条弹性绳的劲度系数为故D正确,C错误。故选D。
4.(2025-2026高一上·四川成都石室中学·期中)某实验小组“探究弹簧弹力与形变量的关系”。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码组成如图甲所示的装置,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,刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。
(1)该小组某次测量时弹簧测力计示数如图乙,则弹簧测力计的读数是 N;
(2)通过实验,得到弹簧的弹力大小F与弹簧长度的x关系图线如图丙所示,由图线可得:该弹簧的原长L0= cm。弹簧的劲度系数k = N/m;
(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,则由实验数据测得弹簧的劲度系数将 (选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)。
【答案】(1)3.00 (2)① 4 ② 50 (3)不受影响
【讲解】(1) 由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则需估读到分度值的下一位,所以读数为3.00N。
(2) [1]由图可知,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,故该弹簧的原长为[2]由图像的斜率表示劲度系数可知,该弹簧的劲度系数为
(3) 若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,不会影响图像的斜率,故由实验数据测得弹簧的劲度系数将不受影响。
5.(2025-2026高一上·四川仁寿一中·期中)(多选)如图甲,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有 。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可得弹簧的劲度系数k= N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2)。
(3)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,下列说法正确的有___________
A. a的原长比b的长
B. a的劲度系数比b的大
C. a的劲度系数比b的小
D. 当两弹簧都伸长且长度相同时,弹簧a的弹力比弹簧b的大
【答案】(1)刻度尺(或者毫米刻度尺) (2)5.0 (3)BD
【讲解】(1) 实验需要知道弹簧伸长量,还需要的测量工具有刻度尺。
(2) 根据受力平衡结合胡克定律可得可得则图像的斜率为解得弹簧的劲度系数
(3) A.图像与横轴的交点表示弹簧的原长,由图丙可知a的原长比b的短,故A错误;BC.图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由图丙可知a的劲度系数比b的大,故B正确,C错误;D.由图丙可知,当两弹簧都伸长且长度相同时,弹簧a的弹力比弹簧b的大,故D正确。故选BD。
6.(2025-2026高一上·四川泸州高级中学·期中)用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等,安装如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)未挂钩码时,弹簧原长放大如图甲所示,可读得原长 cm。
(2)由图乙还可知劲度系数较大的是 弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为 。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则该同学所做图像得到的K值是 (填偏大,偏小或者不变)
【答案】① 7.00 ② A ③ 10 ④ 不变
【详解】
(1)[1]图中刻度尺的分度值为1mm,要估读到分度值的下一位,已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐,弹簧长度为(2)[2][3]根据胡克定律有图像的斜率表示劲度系数,则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数;B弹簧的劲度系数为(3)[4]把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,图线相对原来会向右平移,但并不影响图线斜率,故K值不变。
7.(2025-2026高一上·四川成都七中·期中)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时,某小组把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。
(1)如图乙是某次弹簧下端指针静止时在毫米刻度尺上所对应的位置,则读数 cm;
(2)在弹性限度内,将一定质量的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端,静止时指针所指刻度、的数据如下表,通过表中数据可知用弹簧 (选填“I”或“Ⅱ”)制作的弹簧秤,灵敏度更高;弹簧I的劲度系数为,弹簧Ⅱ的劲度系数为,将弹簧I与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧,其劲度系数为,则 。
钩码个数
1
2
3
13.41
15.91
18.41
19.52
27.02
34.52
(3)一位专业蹦极运动员,在一次下落过程中测得所受弹性绳的拉力与下落位移的图像如下图丙所示,已知运动员(含装备)质量为,不计空气阻力,则弹性绳的劲度系数 。若考虑弹性绳自身重力的影响,实验中所得的劲度系数 (填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
【答案】(1)16.00 (2)① Ⅱ ② 2:3:6 (3)① 100 ② 等于
【讲解】(1) 图乙中毫米刻度尺的分度值为,由图可知
(2) [1][2]由表格中的数据可知,当弹力的变化量相等时,弹簧Ⅰ的形变量的变化量为弹簧Ⅱ形变量的变化量将弹簧Ⅰ与弹簧Ⅱ等效为一根新弹簧,其形变量根据胡克定律知弹簧Ⅱ劲度系数小于弹簧Ⅰ的劲度系数,故用弹簧Ⅱ来制作弹簧秤,当弹簧秤示数相同时,形变量越大,灵敏度越高,
(3) [1][2]劲度系数等于图像斜率因为考虑自重不会影响图像斜率,所以实验中所得的劲度系数等于实际值。
8.(2025-2026高一上·四川内江第二中学·期中)在“探究弹簧弹力与形变量之间关系”的实验中:
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L自,弹簧下端挂上砝码盘稳定时,长度记为L0,在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧稳定时长度依次记为L1至L6,数据如下表,表中有一个数值记录不符合规范,其长度符号为 。
长度符号
L自
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值/cm
26.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
以砝码的质量为纵轴,弹簧总长度与L0的差值为横轴建立直角坐标系如图甲,由表中数据描绘出图像:
(2)根据图像计算可得该弹簧的劲度系数为 N/m(答案保留两位有效数字,重力加速度取10m/s2)。
(3)劲度系数大的弹簧表示此弹簧抗拒形变的“本领”更 (填“大”或“小”)。
(4)现将两根相同的弹簧串联起来,如图乙所示,这一整根长弹簧的等效劲度系数k串与原来单根弹簧的劲度系数k相比变 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)L3 (2)5.0 (3)大 (4)小
【讲解】(1) 毫米刻度尺精确到1mm,所以要估读到下一位,以厘米为单位时,小数点后保留两位,所以L3数值记录是不符合规范的。
(2) 根据胡克定律可得从图像可得该弹簧的劲度系数为N/m
(3) 劲度系数大的弹簧,相同大小的弹力时对应的形变量小,表示此弹簧抗拒形变的“本领”更大。
(4) 设所挂重物的质量为,每根弹簧的伸长量为,则有现将两根相同的弹簧串联起来,则这一整根长弹簧的等效劲度系数为可知这一整根长弹簧的等效劲度系数与原来单根弹簧的劲度系数k相比变小。
9.(2025-2026高一上·四川内江六中·期中)某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:
(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到形变量x与质量m的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越 (填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小。
(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为 。
(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度系数,弹簧2的重力 (填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系数的测量误差。
(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力的影响,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为 。
【答案】(1)多 (2) (3)不会 (4)
【讲解】(1) 根据胡克定律有整理后有则图像的斜率为,则图像斜率越大弹簧的劲度系数越小,由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率,则由于1的圈数少,2的圈数多,则可知弹簧单位长度的圈数越多,弹簧的劲度系数越小。
(2) 根据结合图乙可计算出,由于弹簧1的劲度系数为k,则,
(3) 根据可知,弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影响,所以弹簧2不会引起弹簧1劲度系数测量的误差。
(4) 由题意可知,弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为,所以把两个弹簧串联起来,当下面挂质量为物体时,根据平衡条件得解得
10.(2025-2026高一上·四川自贡第一中学校-11月·期中)某实验小组要测量弹簧的劲度系数,他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图甲所示的实验,手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移(以打开定位传感器时手机的位置为初位置)。实验步骤如下:
钩码个数n
1
2
3
4
5
手机位移x/cm
0.98
2.02
3.01
3.98
5.01
①按图甲安装实验器材,弹簧上端固定在横杆上,下端与手机连接,手机重心和弹簧在同一竖直线上;
②手托着手机缓慢下移,手离开手机,手机静止时,打开手机中的定位传感器;
③在手机下方悬挂一个钩码,缓慢释放,记录手机下降的位移;
④改变钩码个数,重复上述操作,记录相应的位移,数据如表格乙所示。
(1)上述步骤 (填序号)中有一处有遗漏不完整,请指出并将该部分补充完整 。
(2)在图丙所示的坐标纸中描点作出图像 ;
(3)已知每个钩码的质量为,重力加速度,由图丙可以求得弹簧的劲度系数为 N/m(保留三位有效数字)。
【答案】(1)① ③ ② 应当手机和钩码静止时记录手机下降的位移 (2) (3)()
【讲解】(1) [1][2]步骤③ 有一处有遗漏不完整;在手机下方悬挂一个钩码,缓慢释放,当手机和钩码静止时记录手机下降的位移x;
(2) 根据描点法,所作图像如图所示
(3) 根据胡克定律整理得由n-x图像可知,图像的斜率结合n-x函数,图像斜率联立可得劲度系数
试卷第1页,共3页
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考点1重力
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】C
考点2弹力
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】BD
》
考点3摩擦力
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】c
4.【答案】AD
5.【答案】D
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让教与学更高效
专题04相互作用一一力
1/3
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6.【答案】C
7.【答案】BD
8.【答案】(1)100N/m
(2)3N,方向水平向左
左
2
9.【答案】(1)20N:(2)3:(3)F=15-75x
10.【答案】(1)0
(2)4N,32cm
》
考点4牛顿第三定律
1.【答案】B
2.【答案】c
2》
考点5实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】(1)3.00
(2)①4
②50
5.【答案】(1)刻度尺(或者毫米刻度尺)
(2)5.0
6.【答案】①7.00
②A
③10
④不变
7.【答案】(1)16.00
(2)①Ⅱ
②2:3:6
公
213
让教与学更高效
(3)4N,方向水平向
(3)不受影响
(3)BD
(3)①100
②等
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让教与学更高效
8.【答案】(1)L3
(2)5.0
(3)大
(4)小
9.【答案】(1)多
(2)
k
(3)不会
(4)4
10.【答案】(1)①③
②应当手机和钩码静止时记录手机下降的位移
(2)
n
6
19.619.4-19.8
01.02.03.04.05.06.0x/cm
(3)(
n
5
F=nmg=kx
n=k.x
mg
x/cm
01.02.03.04.05.06.0
(3)根据胡克定律
整理得
由n-x图像
可知,图像的斜车太=60个/m=100个/m结合x西数,图俊斜幸k=
6.0×102
mg
联立可得劲度系数
k=kmg=100×20×103×9.8N/m=19.6N/m
3/3