2026届高三物理一轮复习-同步分层精练（五） 重力 弹力（有解析）

同步分层精练（五） 重力 弹力
1.2024年10月14日,第75届国际宇航大会在意大利米兰开幕,中国国家航天局总工程师李国平展示了嫦娥六号任务取自月球背面的土壤样品,这是该月壤样品首次亮相海外。与在月球表面相比,月壤被带到地球后 (　 )
A.重力不变 B.重力变小
C.惯性不变 D.惯性变小
2.(2024·浙江6月选考)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则 (　 )
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于所受重力
3.(2024·广州模拟)下列对图中弹力有无的判断,正确的是 (　 )
A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B.两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止,则两球对彼此有弹力作用
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球一定没有拉力
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,则倾斜面对小球有弹力
4.(2024·温州高三调研)如图所示,为一种倾斜放置的装取台球的装置,圆筒底部有一轻质弹簧,每个台球的质量均为m,半径均为R,圆筒的内径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后,又会冒出一个台球,刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为θ,重力加速度为g,忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数为 (　 )
A. B.
C. D.
5.如图所示,某杂技演员一只手撑在木棍上,头上、脚上和另一只手上顶着几个碗使身体保持静止。下列说法正确的是 (　 )
A.人对木棍的压力小于木棍对人支持力
B.人的重心不一定在人的身体上
C.脚和碗之间一定存在摩擦力
D.手、脚伸直的目的仅是为了提高观赏性
6.如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为mg(g表示重力加速度),则轻杆对小球的弹力大小为 (　 )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
7.(2025·重庆模拟)如图所示,一质量为m的物体与劲度系数分别为k1、k2的甲、乙两竖直轻弹簧相连,两弹簧的另一端连接在框架上。物体静止时,两弹簧长度之和等于两弹簧原长之和,则甲弹簧的形变量为 (　 )
A. B.mg
C. D.mg
8.如图所示,臂力器装有四根弹簧,每根弹簧的自然长度均为50 cm。臂力器可以通过装不同劲度系数、不同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为k1=300 N/m的弹簧,然后把两根弹簧都拉到了150 cm长;第二次又在两边加装了两根劲度系数均为k2=200 N/m的弹簧,然后用与第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法正确的是 (　 )
A.第一次每只手受到臂力器的拉力大小为300 N
B.第二次每只手受到臂力器的拉力大小为600 N
C.第二次中间两根弹簧每根的长度为120 cm
D.第二次两边两根弹簧每根的弹力为140 N
9.(2025·济南模拟)水平桌面上放有一手机,手机可视为质量均匀分布的长方形薄板,长为a,宽为b。现保持手机的一个角与桌面接触,将手机其他部分抬离桌面,在所有可能的位置中,手机重心离桌面的最大高度为 (　 )
A.a B.b
C. D.
10.(2025·郑州模拟)如图所示,劲度系数均为k的轻质弹簧Ⅰ、Ⅱ分别通过轻绳固定在天花板和地面之间,弹簧Ⅱ的另一端固定有轻质小滑轮,弹簧Ⅰ通过轻绳跨过滑轮,组成一个系统。当拉力为F0时,系统处于静止状态。已知拉力、弹簧和轻绳均处于竖直方向,轻绳不可伸长,弹簧在弹性限度内,现使拉力缓慢增大,当滑轮由静止缓慢向上移动Δx时,此时拉力F为 (　 )
A.1.5F0　　 B.2F0
C.2.5F0　　 D.3F0
同步分层精练（五） 重力 弹力
1.2024年10月14日,第75届国际宇航大会在意大利米兰开幕,中国国家航天局总工程师李国平展示了嫦娥六号任务取自月球背面的土壤样品,这是该月壤样品首次亮相海外。与在月球表面相比,月壤被带到地球后 (　 )
A.重力不变 B.重力变小
C.惯性不变 D.惯性变小
解析:选C　月壤被带到地球上后,月壤的质量不变,但地球的重力加速度比月球的重力加速度大,根据G=mg可知,月壤被带到地球后重力变大,故A、B错误;惯性只和物体的质量有关,故月壤被带到地球后惯性不变,故C正确,D错误。
2.(2024·浙江6月选考)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则 (　 )
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于所受重力
解析:选D　飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力,故A错误;蝴蝶转弯时做曲线运动,所受合力与运动方向不在一条直线上,故B错误;小猫在空中与其他物体间没有接触,不受弹力的作用,故C错误;小猫蹬地时有向上的加速过程,故弹力大于所受重力,故D正确。
3.(2024·广州模拟)下列对图中弹力有无的判断,正确的是 (　 )
A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B.两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止,则两球对彼此有弹力作用
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球一定没有拉力
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,则倾斜面对小球有弹力
解析:选C　小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受重力与车厢底板给小球的支持力,二力平衡,则车厢左壁对小球无弹力,故A错误;两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止,两小球各自受重力与竖直轻绳给小球的拉力,二力平衡,则两球对彼此无弹力作用,故B错误;小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,小球受重力与竖直轻绳a给小球的拉力,二力平衡,则b绳对小球一定没有拉力,故C正确;小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球受重力与三角槽底面给小球的支持力,二力平衡,则倾斜面对小球无弹力,故D错误。
4.(2024·温州高三调研)如图所示,为一种倾斜放置的装取台球的装置,圆筒底部有一轻质弹簧,每个台球的质量均为m,半径均为R,圆筒的内径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后,又会冒出一个台球,刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为θ,重力加速度为g,忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数为 (　 )
A. B.
C. D.
解析:选A　台球整体处于平衡状态,对台球整体受力分析,由平衡条件得,台球整体的重力沿圆筒方向的变化量等于弹簧弹力的变化量,即mgsin θ=ΔF=k·2R,解得k=,故选A。
5.如图所示,某杂技演员一只手撑在木棍上,头上、脚上和另一只手上顶着几个碗使身体保持静止。下列说法正确的是 (　 )
A.人对木棍的压力小于木棍对人支持力
B.人的重心不一定在人的身体上
C.脚和碗之间一定存在摩擦力
D.手、脚伸直的目的仅是为了提高观赏性
解析:选B　人对木棍的压力和木棍对人的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故A错误;重心可以在物体上,也可以在物体外,故人的重心不一定在人的身体上,故B正确;碗处于竖直静止状态,碗受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二力平衡,故不受摩擦力,故C错误;手、脚伸直的目的不仅是为了提高观赏性,还为了保持平衡,故D错误。
6.如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为mg(g表示重力加速度),则轻杆对小球的弹力大小为 (　 )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
解析:选D　小球处于静止状态,其合力为零,对小球进行受力分析,如图所示,由图中几何关系可得F==mg,D正确。
7.(2025·重庆模拟)如图所示,一质量为m的物体与劲度系数分别为k1、k2的甲、乙两竖直轻弹簧相连,两弹簧的另一端连接在框架上。物体静止时,两弹簧长度之和等于两弹簧原长之和,则甲弹簧的形变量为 (　 )
A. B.mg
C. D.mg
解析:选A　设甲、乙两个弹簧的形变量分别为Δx1和Δx2,两弹簧的弹力分别为F1和F2,取向上为正方向。由于物体静止时,两弹簧的长度之和等于两弹簧原长之和,所以甲弹簧被拉伸、乙弹簧被压缩,且有Δx1=Δx2,对物体进行受力分析有F1+F2=mg,F1=k1Δx1,F2=k2Δx2,联立解得Δx1=,故选A。
8.如图所示,臂力器装有四根弹簧,每根弹簧的自然长度均为50 cm。臂力器可以通过装不同劲度系数、不同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为k1=300 N/m的弹簧,然后把两根弹簧都拉到了150 cm长;第二次又在两边加装了两根劲度系数均为k2=200 N/m的弹簧,然后用与第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法正确的是 (　 )
A.第一次每只手受到臂力器的拉力大小为300 N
B.第二次每只手受到臂力器的拉力大小为600 N
C.第二次中间两根弹簧每根的长度为120 cm
D.第二次两边两根弹簧每根的弹力为140 N
解析:选B　根据题意,由胡克定律F=k1Δx1可得,第一次每根弹簧上的拉力为F1=300××10-2N=300 N,两根弹簧的拉力为600 N,由牛顿第三定律可知,每只手受到的拉力为600 N,由于第二次用与第一次相同大小的力拉四根弹簧,则第二次每只手受到的拉力也为600 N,故A错误,B正确;根据题意,设第二次中间两根弹簧每根的伸长量x,结合上述分析,由胡克定律有k1x+k2x=F1,解得x=0.6 m=60 cm,则第二次中间两根弹簧每根的长度为L=L0+x=110 cm,第二次两边两根弹簧每根的弹力为F2=k2x=200×0.6 N=120 N,故C、D错误。
9.(2025·济南模拟)水平桌面上放有一手机,手机可视为质量均匀分布的长方形薄板,长为a,宽为b。现保持手机的一个角与桌面接触,将手机其他部分抬离桌面,在所有可能的位置中,手机重心离桌面的最大高度为 (　 )
A.a B.b
C. D.
解析:选C　当手机处于如图所示位置时,重心离桌面最高,最大高度为h==,故C正确。
10.(2025·郑州模拟)如图所示,劲度系数均为k的轻质弹簧Ⅰ、Ⅱ分别通过轻绳固定在天花板和地面之间,弹簧Ⅱ的另一端固定有轻质小滑轮,弹簧Ⅰ通过轻绳跨过滑轮,组成一个系统。当拉力为F0时,系统处于静止状态。已知拉力、弹簧和轻绳均处于竖直方向,轻绳不可伸长,弹簧在弹性限度内,现使拉力缓慢增大,当滑轮由静止缓慢向上移动Δx时,此时拉力F为 (　 )
A.1.5F0　　 B.2F0
C.2.5F0　　 D.3F0
解析:选A　根据题意可得初态拉力为F0时,弹簧Ⅰ中拉力为F0,伸长量为Δx,弹簧Ⅱ中拉力为2F0,伸长量为2Δx。当滑轮向上移动Δx时,弹簧Ⅱ的伸长量为3Δx,所以弹簧Ⅱ的弹力为3F0,轻滑轮所受合力为零,所以此时有2F=3F0,即F=1.5F0,故A正确。
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