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·重庆第二外国语学校·期中)歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力,下列说法正确的是( )
A. 战机在高空匀速飞行时,不受重力作用
B. 战机的重心一定是其上最重的点
C. 战机在高空无论以何种姿势飞行,其所受重力方向始终竖直向下
D. 战机在某些情况下会抛掉副油箱,抛掉后战机的重心位置一定不变
【答案】C
【详解】A.地球附近任何物体一定都受重力作用,故A错误;B.重心是物体所受重力的等效作用点,不是物体上最重的点,故B错误;C.重力的方向始终竖直向下,故C正确;D.重心的位置与形状、质量分布均有关系,故抛掉副油箱后,重心的位置可能会改变,故D错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)下列关于重心和重力的说法中正确的是( )
A. 重心就是物体内最重的一点
B. 只有静止在地面上的物体才会受到重力
C. 在落向地面时,物体受的重力大于它静止时受的重力
D. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
【答案】D
【详解】A.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并非物体内最重的一点,故A错误;B.重力作用于所有地球附近的物体,无论其静止或运动,故B错误;C.重力大小由决定,与物体的运动状态无关,下落时重力不变,故C错误;D.重力由地球对物体的吸引产生,方向竖直向下,故D正确。故选D。
3.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)(多选)如图所示为某实心球所受重力的图示,下列说法正确的是( )
A. 实心球受到的重力就是地球对实心球的引力
B. 实心球的重力大小为20N、方向竖直向下,其方向与实心球运动的状态无关
C. 物体的重心一定在物体上,图中的O点是实心球的重心,即所受重力的实际作用点
D. 质量分布均匀且形状规则的物体,重心一定在其几何中心上
【答案】BD
【详解】A.重力只是地球对物体的吸引力的一部分,故A错误;B.由题图可知实心球的重力大小为,重力方向竖直向下,与运动状态无关,故B正确;C.重心是物体所受重力的等效作用点,不一定在物体上,比如环状物体,故C错误;D.质量分布均匀,形状规则的物体,重心一定在其几何中心上,故D正确。故选BD。
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍。如图所示,一跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点,下列说法正确的是 ( )
A. 跳板发生的弹性形变越大,产生的弹力也越大
B. 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
C. 在最低点时运动员对跳板的压力就是运动员的重力
D. 在最低点时跳板对运动员的支持力方向是竖直向上
【答案】AB
【详解】A.弹力的大小与弹性材料及发生形变的程度有关,同样的条件下,弹性形变越大,弹力越大,A正确;B.运动员受到的支持力是由于弹性板发生形变而对与它接触的物体产生的力,B正确;C.压力与重力是两种不同性质的力,既使在某些特定情况下,压力的大小等于重力的大小,也不能简单说压力就是重力,C错误;D.在最低点时,弹性板不是水平的,故支持力的方向不是竖直向上的,而是垂直于弹性板向上,D错误。故选AB。
2.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)下列说法正确的是( )
A. 重力的方向不一定指向地心
B. 物体产生的弹力方向与物体发生形变的方向相同
C. 静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力
D. 静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的
【答案】A
【详解】A.重力方向竖直向下,只有在赤道或南北两极,重力方向指向地心,其它位置重力方向不指向地心,故A正确;B.弹力的方向总是与恢复形变的方向相同,故B错误;C.静止在水平面上的物体对水平面的压力是由于物体发生形变而产生的,重力是由于地球的吸引而产生的,故二者并不相同,故C错误。D.根据弹力的产生可知,足球受到的弹力是因为地球发生了形变产生的,故D错误。故选A。
3.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)如图所示的玩具静止时轻弹簧长度为2cm,将头部拆卸后静止时该弹簧长度为4cm。已知该弹簧的劲度系数k=100N/m,,则该玩具头部的质量为( )
A. 0.1kg
B. 0.2kg
C. 0.3kg
D. 0.4kg
【答案】B
【详解】根据胡克定律得解得故选B。
4.(2025-2026高一上·重庆凤鸣山中学·期中)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A. 10N/m
B. 100N/m
C. 200N/m
D. 300N/m
【答案】B
【详解】由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧形变量等于相邻两盘间距,则有mg = 3∙kx解得k = 100N/m故选B。
5.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)筷子是中国古代独特的发明,在亚洲各国也广为流传。如图所示是某同学用筷子夹食物的动作示意图,筷子和食物处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 筷子受到的弹力是筷子发生弹性形变产生的
B. 食物一定仅受重力和弹力的作用
C. 筷子对食物的作用力一定竖直向上
D. 食物所受重力与筷子对其作用力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.筷子受到的弹力是食物发生弹性形变产生的,A错误;B.食物受力除了重力和弹力外还有摩擦力的作用,B错误;C.由平衡条件可知,筷子对食物的作用力一定竖直向上,C正确;D.相互作用力是作用在不同物体上,食物所受重力与筷子作用在同一物体上,且没有相互性,D错误。故选 C。
6.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)某次训练中,足球被运动员踢出后斜向下落地时( )
A. 水平地面对足球的弹力方向斜向上
B. 足球对水平地面的弹力方向斜向下
C. 水平地面受到的弹力是地面发生形变产生的
D. 足球受到水平地面的弹力是地面发生形变产生的
【答案】D
【详解】A.水平地面的接触面为水平面,地面对足球的弹力方向垂直水平面竖直向上,并非斜向上,故A错误;B.足球对水平地面的弹力方向垂直水平面竖直向下,并非斜向下,故B错误;C.水平地面受到的弹力,施力物体是足球,是足球发生形变产生的,故C错误;D.足球受到的地面的弹力,施力物体是地面,是地面发生形变产生的,故D正确。故选D。
7.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)(多选)关于图中物体弹力的存在及方向,下列说法正确的是( )
A. 甲图小车匀速运动,小球受到车厢的弹力,方向竖直向上
B. 乙图斜面静止,小球受到斜面的弹力,方向垂直斜面向上
C. 丙图中b绳对小球有弹力,方向沿b绳斜向上
D. 丁图中右侧小球对左侧小球有弹力,方向水平向左
【答案】AB
【详解】A.甲图中小车匀速运动,小球受力平衡,受到竖直向下的重力和车厢地板竖直向上的弹力,故A正确;B.乙图斜面静止,小球受到斜面的弹力,根据弹力方向的特点可知,弹力方向垂直斜面向上,故B正确;C.假设b绳对小球有弹力,则小球在水平方向合力不为零,小球无法静止,故b绳对小球无弹力,故C错误;D.假设两小球间有弹力,则细绳不可能处于竖直状态,故右侧小球对左侧小球没有弹力,故D错误。故选AB。
8.(2025-2026高一上·重庆八中·期中)和表示劲度系数分别为和的两根轻弹簧,;a和b表示质量分别为和的两个小物体,。将弹簧与物体按图示方式叠放,现要求平衡时两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A. 在下,a在下
B. 在下,a在下
C. 在下,b在下
D. 在下,b在下
【答案】A
【详解】图中弹簧均处于压缩状态,根据胡克定律有,平衡时两根弹簧的总长度解得可知,越大,越小,平衡时两根弹簧的总长度越大,即在下,a在下。故选A。
9.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)(多选)如图所示,、两轻质弹簧原长分别为和,劲度系数分别为和(),竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,已知重力加速度为g。则( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态
C. 此过程上升的高度是
D. 此时A、B两弹簧形变量都为
【答案】BC
【详解】AB.根据题意开始时两弹簧都处于拉伸状态,当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,对m1的物体进行受力分析可得若A、B两弹簧均处于原长状态,可得m1的物体不能平衡;同理,若A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态,可得m1的物体仍然不能平衡,所以可得此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态且有两弹簧的形变量相同,A错误B正确;CD.根据胡克定律及平衡条件可得开始时A弹簧的伸长量为B弹簧的伸长量为根据题意开始时两弹簧均处于拉伸状态,最后两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,所以可得此过程m2上升的高度即为开始时两弹簧的形变量之和,即此时对分析可知解得A、B两弹簧形变量都为,C正确,D错误。故选BC。
10.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)如图,一个质量为物块A放在水平地面上,原长、劲度系数的轻质弹簧一端竖直连接在物体A的上面,另一端连接一根轻绳,轻绳绕过定滑轮与质量物块B相连,整个装置处于静止状态,滑轮上的摩擦不计,取重力加速度。求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)现对B施加一个竖直向上托的力,稳定时整个装置处于静止状态,弹簧的长度,求此时地面对A的支持力N的大小。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 此时弹簧的弹力为由得弹簧伸长量为(2) 对B施加一个竖直向上托力,静止后弹簧的伸长量为弹簧的弹力为对A受力分析,可得地面对A的支持力大小为
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,下列说法正确的是( )
A. 磁钉不受摩擦力
B. 磁钉受到向左的摩擦力
C. 白板受到地面向左的摩擦力
D. 白板受到地面向右的摩擦力
【答案】AC
【详解】AB.磁钉与彩纸之间没有相对运动和相对运动的趋势,则不存在摩擦力,故A正确,B错误;C.对磁钉、彩纸和白板的整体,因受到向右的拉力作用,则白板相对地面有向右运动的趋势,则白板受到地面向左的静摩擦,故C正确,D错误。故选AC。
2.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,已知木板始终处于静止状态,那么下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为μ1mg
B. 物块对木板的摩擦力方向水平向左
C. 地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
D. 地面对木板的摩擦力大小一定是
【答案】C
【详解】A.物块对木板的压力大小等于物块的重力mg,物块受到的滑动摩擦力大小为μ2mg,故A错误;B.木板相对于物块的运动方向向左,则物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右,故B错误;C.物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右,木板静止,由平衡条件得,地面给木板向左的静摩擦力,故C正确;D.因为木板始终处于静止状态,所以木板受到的是静摩擦力,不一定等于,故D错误。故选C。
3.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)重庆的夏天温度较高,天气炎热,此时喝一瓶冰饮料消暑是一件很幸福的事情。若保持手握瓶子悬空静止,以下操作能让摩擦力变大的是( )
A. 增大手的挤压力
B. 增大手与瓶子的接触面积
C. 把手擦干
D. 往瓶中加入少量的水
【答案】D
【详解】瓶子悬空静止时,所受静摩擦力与重力平衡,即摩擦力大小等于重力大小。A.挤压力增大可以提高最大静摩擦力,但瓶子静止时实际静摩擦力由重力决定,重力不变则摩擦力不变,故A错误;B.接触面积不影响静摩擦力大小(静摩擦力取决于正压力和动摩擦因数),但平衡时仍等于重力,重力不变则摩擦力不变,故B错误;C.擦干手可能增大动摩擦因数,但瓶子静止时实际静摩擦力仍等于重力,重力不变则摩擦力不变,故C错误;D.加入水后瓶子重力增大,为保持平衡,静摩擦力一定增大,故D正确。故选D。
4.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)如图所示,不计重力的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力F将白纸和课本一起向右匀速拉出(课本未从桌面滑落)。已知课本重力为G,课本与白纸接触面间的动摩擦因数为,白纸与桌面间的动摩擦因数为,则该匀速过程中下列说法正确的是( )
A. 白纸受到桌面的摩擦力方向向左
B. 白纸与课本间存在滑动摩擦力
C. 白纸对课本的摩擦力方向水平向右
D. 白纸受到桌面的摩擦力大小为
【答案】A
【详解】A.白纸相对于桌面向右运动,则白纸受到桌面的摩擦力方向与相对运动方向相反,即白纸受到桌面的摩擦力方向向左,故A正确;BC.白纸与课本一直相对静止,并向右匀速拉出,则白纸与课本间不存在摩擦力,故BC错误;D.白纸受到桌面的摩擦力大小为,故D错误。故选A。
5.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)(多选)如图所示,用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数,则( )
A. 瓶子受到的摩擦力大小为40N
B. 瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
C. 当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
D. 当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将增大
【答案】AB
【详解】AB.瓶子在重力及静摩擦力作用下处于静止状态,则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力40N;瓶子受到的最大静摩擦力与正压力成正比,所以随握力的增大而增大,AB正确;C.当握力减小时,只要瓶子仍处于静止状态,由于瓶子受到的重力不变,则静摩擦力不变,C错误;D.当握力增大时,只要瓶子仍处于静止状态,由于瓶子受到的重力不变,则静摩擦力不变, D错误。故选AB。
6.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力的大小与接触面积有关,接触面积越大,摩擦力越大
B. 静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
C. 静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
D. 静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力
【答案】B
【详解】A.滑动摩擦力公式为,仅与动摩擦因数、正压力有关;静摩擦力大小由受力平衡或牛顿运动定律求解,二者均和接触面积无关,故A错误;B.静摩擦力的作用是阻碍物体的相对运动趋势,因此其方向一定与物体的相对运动趋势方向相反,故B正确;C.静摩擦力既可以是阻力也可以是动力,例如人走路时,地面对脚的静摩擦力是前进的动力,故C错误;D.静止的物体可受滑动摩擦力,例如擦黑板时静止的黑板受到黑板擦的滑动摩擦力;运动的物体也可受静摩擦力,例如随倾斜传送带一起匀速向上运动的货物受静摩擦力,故D错误。故选B。
7.(2025-2026高一上·重庆巴蜀中学·期中)校运会上,如图为运动员跑步的两个瞬间,甲图中其后脚受到地面的摩擦力为 ,乙图中其前脚受到地面的摩擦力为 。则关于这两个摩擦力 、 的方向,说法正确的是( )
A. 向前, 向前
B. 向后, 向后
C. 向前, 向后
D. 向后, 向前
【答案】C
【详解】甲图中后脚用力向后蹬时,人向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,使运动员能向前运动,即向前;乙图中前脚向前跨时,正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则运动员会向前滑动,所以前脚受到地面向后的静摩擦力,即向后与运动方向相反。故选C 。
8.(2025-2026高一上·重庆第二外国语学校·期中)(多选)如图甲,小明同学用力传感器和手机软件phyphox探究滑动摩擦力大小,质量为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水平相连。现沿水平方向用力拉动长木板,力传感器通过蓝牙发送数据给手机软件phyphox,得到力一时间图像如图乙,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 实验时长木板可以做变速直线运动
B. 实验时用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0.5
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为0.4
【答案】AD
【详解】A.实验室,物块始终保持静止,所以长木板可以做变速直线运动,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约为,根据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。
9.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)物体重力为,物体与水平地面间的动摩擦因数,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若给静止的物体施加一个水平向右的拉力,如图甲所示,求物体所受摩擦力的大小和方向;
(2)若给静止的物体同时施加一个水平向右的拉力和一个竖直向下的压力,如图乙所示,求物体所受摩擦力的大小和方向。
【答案】(1)20N,水平向左 (2)30N,水平向左
【讲解】(1) 物体与地面间的滑动摩擦力由于,物体向右运动,所以物体所受摩擦力的大小,方向水平向左。
(2) 物体与地面间的滑动摩擦力由于,物体保持静止,物体所受摩擦力为静摩擦力,大小为30N,方向水平向左。
10.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,物体A的重力为30N,物体B的重力为,B与A、B与地面间的动摩擦因数均为0.5。当用水平力向左匀速拉动物体B时。求:
(1)物体A所受滑动摩擦力的大小和方向;
(2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向;
(3)若在B物体继续向前滑行的过程中,撤去拉力,B物体受到摩擦力的大小和方向。
【答案】(1)15N,水平向左 (2)40N,水平向左 (3)55N,水平向右
【讲解】(1) 物体A相对物体B向右滑动,物体B对物体A的滑动摩擦力方向水平向左,所以物体A受到物体B的摩擦力
(2) 物体B相对地面向左运动,物体B所受地面的滑动摩擦力方向向右,所以物体B所受地面的滑动摩擦力根据牛顿第三定律可知,地面所受B施加的摩擦力大小为40N,方向水平向左。
(3) 若在物体B运动过程中撤去拉力,由第(1)(2)可知物体B受到A、B间向右的摩擦力和地面对B向右的摩擦力,故物体B受到的摩擦力方向水平向右。
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·重庆第一中学-12月·期中)如图为2025年5月17日开始举行的多哈世乒赛中孙颖莎用球拍大力击中乒乓球的瞬间。关于球拍击中球瞬间,下列说法正确的是( )
A. 此时乒乓球受到的弹力是由于乒乓球发生了微小形变产生的
B. 乒乓球受到的弹力的施力物体是手
C. 乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小
D. 乒乓球对球拍弹力的大小小于球拍对乒乓球弹力的大小
【答案】C
【详解】AB.乒乓球受到的弹力是由于球拍产生微小形变,从而产生弹力,故乒乓球受到的弹力的施力物体是球拍,故AB错误;CD.根据牛顿第三定律,乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小,故C正确,D错误。故选C。
2.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)如图所示,把一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A. 书对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
B. 书对桌面的压力就是书受到的重力
C. 书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【详解】A.书对桌面的压力是弹力,是由于书发生形变而产生的,A错误;B.书对桌面的压力只是在数值上等于书受到的重力,B错误;C.书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力,C错误;D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力,D正确。故选。
3.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)中国代表团在巴黎奥运会上取得40金27银24铜的傲然成绩,创造了中国代表团在境外奥运会的最佳成绩!关于奥运会项目中涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 潘展乐划水前进,说明运动需要用力来维持
B. 郑钦文用球拍击飞网球后,网球因受到的惯性越来越小而向下掉落
C. 全红婵头部向下竖直入水至浸没的过程中,头部受到水的压强逐渐增大
D. 李雯雯举起杠铃保持静止时,杠铃所受重力与人对杠铃的举力是一对相互作用的力
【答案】C
【详解】A.物体的运动不需要力来维持,潘展乐划水前进是为了克服水的阻力作用,故A错误;B.物体的惯性只与物体的质量有关,网球在运动过程中质量不变,所以惯性也不变,故B错误;C.由p = ρgh可知,物体进入水的深度越大,受到水的压强就越大,全红婵头部进入水中的深度逐渐增大,故受到水的压强逐渐增大,故C正确;D.杠铃所受重力与人对杠铃的举力是一对平衡力,作用物体相同,不是一对相互作用力,故D错误。故选 C。
4.(2025-2026高一上·重庆凤鸣山中学·期中)粗糙的长方体木块A、B叠放在一起,放在水平桌面上,B木块受到一个水平方向的牵引力,AB均保持静止,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B受5个力作用
B. A受到B静摩擦力的作用
C. 因为B的拉力小于地面的摩擦力所以没有运动
D. B的重力跟地面对B的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】A
【详解】B.由于AB均保持静止,对木块A受力分析,受到竖直向下的重力和B对A竖直向上的支持力,水平方向A不受任何力,故B错误;A.对木块B受力分析,受到竖直向下的重力和A对B竖直向下的压力,地面对B的支持力,水平向右的拉力和地面对B水平向左的静摩擦力,共5个力的作用,故A正确;C.木块A、B没有运动,是因为B的拉力小于地面对B的最大静摩擦力,故C错误;D.B对地面的压力跟地面对B的支持力是一对作用力和反作用力,故D错误。故选A。
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)小赞同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,所用钩码的质量均为0.10kg。不计一切摩擦,重力加速度。
(1)如图甲所示,弹簧左端固定,右端通过轻质细绳悬挂一个钩码,钩码静止时弹簧处于水平,则弹簧的弹力大小为 N。(保留两位有效数字)
(2)实验得到弹力大小F与弹簧长度l的关系图线如图乙所示,则由图乙可知该弹簧原长为 cm,劲度系数 N/m。
【答案】(1)1.0 (2)① 4 ② 160
【讲解】(1) 根据平衡条件可知,弹簧的弹力大小为
(2) [1][2]根据胡克定律有结合图乙可知,当弹簧长为4cm时,弹力为0,解得弹簧劲度系数
2.(2025-2026高一上·重庆第一中学-12月·期中)某同学在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时,他先将一弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度,然后在其下部挂上钩码,测出弹簧的总长度,改变钩码个数,测出几组数据,作出弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线,如图(b)所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是______(填正确答案标号);
A. 应保证标尺位于竖直方向,要待钩码静止时再读数
B. 为了使实验效果明显,每个钩码重力越大越好
C. 为减小实验误差,应多测几组数据,每次增加的钩码数量必须相等
(2)实验中,该同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度l为横轴建立坐标系,依据实验数据作出图线如图(b)所示,由图线可得出该弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m。(均保留小数点后1位)
【答案】(1)A (2)① 13.6 ② 533.3
【讲解】(1) A.为了确保弹簧总长度测量值的精确性,实验中,应保证标尺位于竖直方向,要待钩码静止时再读数,故A正确;B.为了使实验效果明显,所挂钩码的重力适当大一些,但需要确保在弹性限度之内,即每个钩码重力并不是越大越好,故B错误;C.为减小实验误差,应多测几组数据,但并不需要每次增加的钩码数量必须相等,故C错误。故选A。
(2) 令弹簧的自然长度为,根据胡克定律有变形有结合图(b)当等于0时有图(b)中图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则有
3.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)(多选)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验
(1)图(c)是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm。
(2)实验装置如图(a)所示,以下操作规范的是______。
A. 实验前,为避免弹簧自身重力的影响,应先把弹簧水平放置测量其原长
B. 悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
C. 随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
D. 逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
(3)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线,由此图线可得该弹簧的劲度系数k= 。
【答案】(1)16.00 (2)BD (3)50N/m
【讲解】(1) 由图可知刻度尺最小分度为0.1cm,则该同学某次测量的弹簧长度是16.00cm;
(2) A.由于弹簧自身有重力,实验前,应该把弹簧竖直放置测量其原长,故A错误;B.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数,防止钩码摆动过程影响示数,故B正确;CD.实验过程中应该逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力,故C错误、D正确。故选BD。
(3) 由图像的斜率可得劲度系数为
4.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)研究小组用铁架台、弹簧和多个钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。如图甲所示,弹簧指针示数为 cm;在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度为横轴的坐标系中,连线得到的图像如图乙所示,根据图像得出:弹簧原长为 cm,弹簧的劲度系数 N/cm(结果保留两位有效数字)。
【答案】① 13.50 ② 10.70 ③ 0.85
【详解】[1]刻度尺的示数为;[2]由图乙可知:弹力为0时,弹簧原长为;[3]根据胡克定律可知,图像斜率的物理意义为弹簧的劲度系数,
5.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素,探究方案如下:
(1)取4根材料、粗细相同的橡皮筋,其中3根等长,另一根的长度只有前三根长度的一半,将它们按图示方式悬挂(其中第1组是两根并用)。
(2)在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签,并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置(即橡皮筋的原长)。
(3)先分别悬挂100克(约0.98N)钩码,然后在橡皮筋“2”下加挂100克钩码,记下各次标签的位置,测量结果如下表:
实验编号
1
2
3
4
原长
10.00
10.00
5.00
10.00
外力
0.98
0.98
0.98
1.96
橡皮筋横截面积
2
1
1
1
伸长量
2.51
5.01
2.500
10.02
回答下列问题:
①以上探究过程使用的主要实验方法是 ;(A.控制变量法 B.转换法)
②伸长量在记录中有一个错误数据,应改为 ;
③根据上述探究过程,橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系式为 (用、、、S表示,“成正比”可用符号“”表示);
④将一原长为的橡皮筋,两端施加大小为的拉力时,橡皮筋伸长了,把它从中央剪断,取其中的一段,给两端施加的拉力,此时这段橡皮筋的长度为 (不超过弹性限度)。
【答案】① A ② 2.50 ③ ④
【详解】① [1]影响橡皮筋伸长量的因素涉及多个物理量,应使用控制变量法进行实验;② [2]伸长量在记录数据中出现错误的是2.500cm,应该测量结果精确到1mm,再估读到毫米的下一位,应为2.50cm。③ [3]由实验数据可知,橡皮筋“1、2“原长相同、受力相同,横截面积越大伸长量越小,与横截面积成反比关系;橡皮筋“2、3“受力相同,横截面积相同,原长越长伸长量越大,与原长成正比关系;橡皮筋“2、4“原长相同,横截面积相同,受力越大伸长量越大,与力成正比关系;根据上述探究过程,橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为④ [4]设比例系数为k,横截面积为S,根据题意有从中央剪断,橡皮筋的原长变为,此时施加的力为4F,橡皮筋的伸长量为解得此时橡皮筋的长度为
6.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)泸州高中的同学们热爱学习和运动,某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验,探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)某同学根据实验数据,绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示,图中x表示( )
A. 弹簧的形变量
B. 弹簧处于竖直状态下的自然长度
C. 弹簧处于水平状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,根据实验数据绘制F与x图像(如图丙所示),发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,由此可知弹簧a的劲度系数 (“大于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (填“a”或“b”)。
【答案】(1)A (2)① 小于 ② a
【讲解】(1) 图乙中F与x成正比,由胡克定律可知,图中x表示弹簧的形变量。故选A。
(2) [1]由(1)中分析可知,F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由于图丙中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,故知弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数。[2]要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选用在一定的外力作用时,弹簧的伸长量大的弹簧,则应选择劲度系数小的弹簧,故选弹簧a。
7.(2025-2026高一上·重庆第二外国语学校·期中)泸州高中的同学们热爱学习和运动,某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验,探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)某同学根据实验数据,绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示,图中x表示________。
A. 弹簧的形变量 B. 弹簧处于竖直状态下的自然长度
C. 弹簧处于水平状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,根据实验数据绘制F与x图像(如图丙所示),发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,由此可知弹簧a的劲度系数 (“大于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (填“a”或“b”)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态如下图中的________。
A.
B. C.
【答案】(1)A (2)① 小于 ② (3)B
【讲解】(1) 图乙中F与x成正比,由胡克定律可知,图中表示弹簧的形变量。故选A。
(2) [1]由(1)中分析可知,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由于图丙中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,故弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数。[2]要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选用在一定的外力作用时,弹簧的伸长量大的弹簧,则应选择劲度系数小的弹簧,故选弹簧a。
(3) 当弹簧自身受到的重力相对其弹力较大时,如果把弹簧竖直悬挂,则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大,拉伸越明显;越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小,拉伸也就越小。故选B。
8.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)弹簧的长度是指可发生明显形变部分的长度,图(a)所示中表示弹簧的原长。在图(b)所示“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,某同学在竖直悬挂的弹簧下端逐渐加挂质量为的钩码,钩码个数、弹簧的总长度和弹簧弹力都如实记录在表格中,但由于刻度尺的0刻度错误地与弹簧的拉环对齐,导致他所记录的弹簧的“总长度”是有问题的,已知实验时弹力始终未超过弹簧弹性限度,当地重力加速度。
钩码个数
0
1
2
3
4
5
弹簧“总长度”
14.40
16.30
20.11
22.03
23.92
弹力
0
0.49
1.47
1.96
2.45
(1)挂2个钩码时,弹簧的弹力是 N,图(c)是此时固定在弹簧挂钩上的指针在毫米刻度尺上位置图片,示数是 ;
(2)根据表中数据并结合第(1)问的信息,在图(d)中作出弹簧弹力与弹簧“总长度”关系的图像;
(3)根据所作出的图像求出弹簧的劲度系数 (保留3位有效数字),实验测得的弹簧“总长度”总是偏大,对弹簧劲度系数的测量 影响(填“有”或“无”)。
【答案】① 0.98 ② 18.21 ③ ④ 26.1 ⑤ 无
【分析】【详解】
(1) [1]挂2个钩码时,弹簧的弹力等于两个钩码的重力,是0.98N。[2]图(c)是此时固定在弹簧挂钩上的指针在毫米刻度尺上位置图片,示数是18.21。
(2) [3]用一直线拟合各点,如图所示
(3) [4]根据所作出的图像求出弹簧的劲度系数为[5]实验测得的弹簧“总长度”总是偏大,导致图线总体向右平移,对斜率没有影响,即对弹簧劲度系数的测量无影响。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
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·重庆第二外国语学校·期中)歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力,下列说法正确的是( )
A. 战机在高空匀速飞行时,不受重力作用
B. 战机的重心一定是其上最重的点
C. 战机在高空无论以何种姿势飞行,其所受重力方向始终竖直向下
D. 战机在某些情况下会抛掉副油箱,抛掉后战机的重心位置一定不变
2.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)下列关于重心和重力的说法中正确的是( )
A. 重心就是物体内最重的一点
B. 只有静止在地面上的物体才会受到重力
C. 在落向地面时,物体受的重力大于它静止时受的重力
D. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
3.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)(多选)如图所示为某实心球所受重力的图示,下列说法正确的是( )
A. 实心球受到的重力就是地球对实心球的引力
B. 实心球的重力大小为20N、方向竖直向下,其方向与实心球运动的状态无关
C. 物体的重心一定在物体上,图中的O点是实心球的重心,即所受重力的实际作用点
D. 质量分布均匀且形状规则的物体,重心一定在其几何中心上
考点2 弹力
1.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍。如图所示,一跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点,下列说法正确的是 ( )
A. 跳板发生的弹性形变越大,产生的弹力也越大
B. 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
C. 在最低点时运动员对跳板的压力就是运动员的重力
D. 在最低点时跳板对运动员的支持力方向是竖直向上
2.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)下列说法正确的是( )
A. 重力的方向不一定指向地心
B. 物体产生的弹力方向与物体发生形变的方向相同
C. 静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力
D. 静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的
3.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)如图所示的玩具静止时轻弹簧长度为2cm,将头部拆卸后静止时该弹簧长度为4cm。已知该弹簧的劲度系数k=100N/m,,则该玩具头部的质量为( )
A. 0.1kg
B. 0.2kg
C. 0.3kg
D. 0.4kg
4.(2025-2026高一上·重庆凤鸣山中学·期中)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A. 10N/m
B. 100N/m
C. 200N/m
D. 300N/m
5.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)筷子是中国古代独特的发明,在亚洲各国也广为流传。如图所示是某同学用筷子夹食物的动作示意图,筷子和食物处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 筷子受到的弹力是筷子发生弹性形变产生的
B. 食物一定仅受重力和弹力的作用
C. 筷子对食物的作用力一定竖直向上
D. 食物所受重力与筷子对其作用力是一对相互作用力
6.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)某次训练中,足球被运动员踢出后斜向下落地时( )
A. 水平地面对足球的弹力方向斜向上
B. 足球对水平地面的弹力方向斜向下
C. 水平地面受到的弹力是地面发生形变产生的
D. 足球受到水平地面的弹力是地面发生形变产生的
7.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)(多选)关于图中物体弹力的存在及方向,下列说法正确的是( )
A. 甲图小车匀速运动,小球受到车厢的弹力,方向竖直向上
B. 乙图斜面静止,小球受到斜面的弹力,方向垂直斜面向上
C. 丙图中b绳对小球有弹力,方向沿b绳斜向上
D. 丁图中右侧小球对左侧小球有弹力,方向水平向左
8.(2025-2026高一上·重庆八中·期中)和表示劲度系数分别为和的两根轻弹簧,;a和b表示质量分别为和的两个小物体,。将弹簧与物体按图示方式叠放,现要求平衡时两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A. 在下,a在下
B. 在下,a在下
C. 在下,b在下
D. 在下,b在下
9.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)(多选)如图所示,、两轻质弹簧原长分别为和,劲度系数分别为和(),竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,已知重力加速度为g。则( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态
C. 此过程上升的高度是
D. 此时A、B两弹簧形变量都为
10.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)如图,一个质量为物块A放在水平地面上,原长、劲度系数的轻质弹簧一端竖直连接在物体A的上面,另一端连接一根轻绳,轻绳绕过定滑轮与质量物块B相连,整个装置处于静止状态,滑轮上的摩擦不计,取重力加速度。求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)现对B施加一个竖直向上托的力,稳定时整个装置处于静止状态,弹簧的长度,求此时地面对A的支持力N的大小。
考点3 摩擦力
1.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,下列说法正确的是( )
A. 磁钉不受摩擦力
B. 磁钉受到向左的摩擦力
C. 白板受到地面向左的摩擦力
D. 白板受到地面向右的摩擦力
2.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,已知木板始终处于静止状态,那么下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为μ1mg
B. 物块对木板的摩擦力方向水平向左
C. 地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
D. 地面对木板的摩擦力大小一定是
3.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)重庆的夏天温度较高,天气炎热,此时喝一瓶冰饮料消暑是一件很幸福的事情。若保持手握瓶子悬空静止,以下操作能让摩擦力变大的是( )
A. 增大手的挤压力
B. 增大手与瓶子的接触面积
C. 把手擦干
D. 往瓶中加入少量的水
4.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)如图所示,不计重力的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力F将白纸和课本一起向右匀速拉出(课本未从桌面滑落)。已知课本重力为G,课本与白纸接触面间的动摩擦因数为,白纸与桌面间的动摩擦因数为,则该匀速过程中下列说法正确的是( )
A. 白纸受到桌面的摩擦力方向向左
B. 白纸与课本间存在滑动摩擦力
C. 白纸对课本的摩擦力方向水平向右
D. 白纸受到桌面的摩擦力大小为
5.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)(多选)如图所示,用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数,则( )
A. 瓶子受到的摩擦力大小为40N
B. 瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
C. 当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
D. 当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将增大
6.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力的大小与接触面积有关,接触面积越大,摩擦力越大
B. 静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
C. 静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
D. 静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力
7.(2025-2026高一上·重庆巴蜀中学·期中)校运会上,如图为运动员跑步的两个瞬间,甲图中其后脚受到地面的摩擦力为 ,乙图中其前脚受到地面的摩擦力为 。则关于这两个摩擦力 、 的方向,说法正确的是( )
A. 向前, 向前
B. 向后, 向后
C. 向前, 向后
D. 向后, 向前
8.(2025-2026高一上·重庆第二外国语学校·期中)(多选)如图甲,小明同学用力传感器和手机软件phyphox探究滑动摩擦力大小,质量为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水平相连。现沿水平方向用力拉动长木板,力传感器通过蓝牙发送数据给手机软件phyphox,得到力一时间图像如图乙,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 实验时长木板可以做变速直线运动
B. 实验时用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0.5
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为0.4
9.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)物体重力为,物体与水平地面间的动摩擦因数,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若给静止的物体施加一个水平向右的拉力,如图甲所示,求物体所受摩擦力的大小和方向;
(2)若给静止的物体同时施加一个水平向右的拉力和一个竖直向下的压力,如图乙所示,求物体所受摩擦力的大小和方向。
10.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)如图所示,物体A的重力为30N,物体B的重力为,B与A、B与地面间的动摩擦因数均为0.5。当用水平力向左匀速拉动物体B时。求:
(1)物体A所受滑动摩擦力的大小和方向;
(2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向;
(3)若在B物体继续向前滑行的过程中,撤去拉力,B物体受到摩擦力的大小和方向。
考点4 牛顿第三定律
1.(2025-2026高一上·重庆第一中学-12月·期中)如图为2025年5月17日开始举行的多哈世乒赛中孙颖莎用球拍大力击中乒乓球的瞬间。关于球拍击中球瞬间,下列说法正确的是( )
A. 此时乒乓球受到的弹力是由于乒乓球发生了微小形变产生的
B. 乒乓球受到的弹力的施力物体是手
C. 乒乓球对球拍弹力的大小等于球拍对乒乓球弹力的大小
D. 乒乓球对球拍弹力的大小小于球拍对乒乓球弹力的大小
2.(2025-2026高一上·重庆第十一中学校教育集团·期中)如图所示,把一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A. 书对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
B. 书对桌面的压力就是书受到的重力
C. 书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
3.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)中国代表团在巴黎奥运会上取得40金27银24铜的傲然成绩,创造了中国代表团在境外奥运会的最佳成绩!关于奥运会项目中涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 潘展乐划水前进,说明运动需要用力来维持
B. 郑钦文用球拍击飞网球后,网球因受到的惯性越来越小而向下掉落
C. 全红婵头部向下竖直入水至浸没的过程中,头部受到水的压强逐渐增大
D. 李雯雯举起杠铃保持静止时,杠铃所受重力与人对杠铃的举力是一对相互作用的力
4.(2025-2026高一上·重庆凤鸣山中学·期中)粗糙的长方体木块A、B叠放在一起,放在水平桌面上,B木块受到一个水平方向的牵引力,AB均保持静止,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B受5个力作用
B. A受到B静摩擦力的作用
C. 因为B的拉力小于地面的摩擦力所以没有运动
D. B的重力跟地面对B的支持力是一对作用力和反作用力
考点5 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)小赞同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,所用钩码的质量均为0.10kg。不计一切摩擦,重力加速度。
(1)如图甲所示,弹簧左端固定,右端通过轻质细绳悬挂一个钩码,钩码静止时弹簧处于水平,则弹簧的弹力大小为 N。(保留两位有效数字)
(2)实验得到弹力大小F与弹簧长度l的关系图线如图乙所示,则由图乙可知该弹簧原长为 cm,劲度系数 N/m。
2.(2025-2026高一上·重庆第一中学-12月·期中)某同学在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时,他先将一弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度,然后在其下部挂上钩码,测出弹簧的总长度,改变钩码个数,测出几组数据,作出弹簧弹力与弹簧总长度的关系图线,如图(b)所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是______(填正确答案标号);
A. 应保证标尺位于竖直方向,要待钩码静止时再读数
B. 为了使实验效果明显,每个钩码重力越大越好
C. 为减小实验误差,应多测几组数据,每次增加的钩码数量必须相等
(2)实验中,该同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度l为横轴建立坐标系,依据实验数据作出图线如图(b)所示,由图线可得出该弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m。(均保留小数点后1位)
3.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)(多选)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验
(1)图(c)是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm。
(2)实验装置如图(a)所示,以下操作规范的是______。
A. 实验前,为避免弹簧自身重力的影响,应先把弹簧水平放置测量其原长
B. 悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
C. 随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
D. 逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
(3)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线,由此图线可得该弹簧的劲度系数k= 。
4.(2025-2026高一上·重庆涪陵实验中学·期中)研究小组用铁架台、弹簧和多个钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。如图甲所示,弹簧指针示数为 cm;在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度为横轴的坐标系中,连线得到的图像如图乙所示,根据图像得出:弹簧原长为 cm,弹簧的劲度系数 N/cm(结果保留两位有效数字)。
5.(2025-2026高一上·重庆西南大学附属中学·期中)某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素,探究方案如下:
(1)取4根材料、粗细相同的橡皮筋,其中3根等长,另一根的长度只有前三根长度的一半,将它们按图示方式悬挂(其中第1组是两根并用)。
(2)在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签,并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置(即橡皮筋的原长)。
(3)先分别悬挂100克(约0.98N)钩码,然后在橡皮筋“2”下加挂100克钩码,记下各次标签的位置,测量结果如下表:
实验编号
1
2
3
4
原长
10.00
10.00
5.00
10.00
外力
0.98
0.98
0.98
1.96
橡皮筋横截面积
2
1
1
1
伸长量
2.51
5.01
2.500
10.02
回答下列问题:
①以上探究过程使用的主要实验方法是 ;(A.控制变量法 B.转换法)
②伸长量在记录中有一个错误数据,应改为 ;
③根据上述探究过程,橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系式为 (用、、、S表示,“成正比”可用符号“”表示);
④将一原长为的橡皮筋,两端施加大小为的拉力时,橡皮筋伸长了,把它从中央剪断,取其中的一段,给两端施加的拉力,此时这段橡皮筋的长度为 (不超过弹性限度)。
6.(2025-2026高一上·重庆第七中学·期中)泸州高中的同学们热爱学习和运动,某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验,探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)某同学根据实验数据,绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示,图中x表示( )
A. 弹簧的形变量
B. 弹簧处于竖直状态下的自然长度
C. 弹簧处于水平状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,根据实验数据绘制F与x图像(如图丙所示),发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,由此可知弹簧a的劲度系数 (“大于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (填“a”或“b”)。
7.(2025-2026高一上·重庆第二外国语学校·期中)泸州高中的同学们热爱学习和运动,某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验,探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)某同学根据实验数据,绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示,图中x表示________。
A. 弹簧的形变量 B. 弹簧处于竖直状态下的自然长度
C. 弹簧处于水平状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,根据实验数据绘制F与x图像(如图丙所示),发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,由此可知弹簧a的劲度系数 (“大于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (填“a”或“b”)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态如下图中的________。
A.
B. C.
8.(2025-2026高一上·重庆南开中学·期中)弹簧的长度是指可发生明显形变部分的长度,图(a)所示中表示弹簧的原长。在图(b)所示“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,某同学在竖直悬挂的弹簧下端逐渐加挂质量为的钩码,钩码个数、弹簧的总长度和弹簧弹力都如实记录在表格中,但由于刻度尺的0刻度错误地与弹簧的拉环对齐,导致他所记录的弹簧的“总长度”是有问题的,已知实验时弹力始终未超过弹簧弹性限度,当地重力加速度。
钩码个数
0
1
2
3
4
5
弹簧“总长度”
14.40
16.30
20.11
22.03
23.92
弹力
0
0.49
1.47
1.96
2.45
(1)挂2个钩码时,弹簧的弹力是 N,图(c)是此时固定在弹簧挂钩上的指针在毫米刻度尺上位置图片,示数是 ;
(2)根据表中数据并结合第(1)问的信息,在图(d)中作出弹簧弹力与弹簧“总长度”关系的图像;
(3)根据所作出的图像求出弹簧的劲度系数 (保留3位有效数字),实验测得的弹簧“总长度”总是偏大,对弹簧劲度系数的测量 影响(填“有”或“无”)。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$西学科网
考点1重力
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】BD
考点2弹力
1.【答案】AB
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】c
6.【答案】D
7.【答案】AB
8.【答案】A
9.【答案】BC
10.【答案】(1)0.08m
考点3摩擦力
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题04相互作用一一力
(2)45N
1/4
函学科网
www zxxk.com
1.【答案】AC
2.【答案】c
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】AB
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】AD
9.【答案】(1)20N,水平向左
(2)30N,水平向左
10.【答案】(1)15N,水平向左
(2)40N,水平向左
(3)55N,水
考点4牛顿第三定律
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】A
考点5实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.【答案】(1)1.0
(2)①4
②160
214
让教与学更高效
平向右
可学科网
www .zxxk.com
2.【答案】(1)A
(2)①13.6
②533.3
3.【答案】(1)16.00
(2)BD
(3)50N/Im
4.【答案】①13.50
②10.70
③0.85
5.【答案】①A
②2.50
③△Lx
FL
S
6.【答案】(1)A
(2)①小于
②a
7.【答案】(1)A
(2)①小于
②a
8.【答案】①0.98
②18.21
③
2.45
1.96
1.47
0.98
0.49
0.094516171819202122232425
L/cm
图(d)
314
¥⑨I9%⑥
a(8)
塔皇重点与捧
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
FN
2.45
1.96
1.47
0.98
0.49
0.00
415
16171819202122232425→L/cm
图(d)
(3)[4]根据所作出的图像求出弹簧的劲度系
数为k=4F
2.45
L(23.9-14.5)×0.01
N/m≈26.1N/m[5]实验测得的弹簧“总长度”总是偏大,导致图线总
体向右平移,对斜率没有影响,即对弹簧劲度系数的测量无影响。
4/4