3.1重力与弹力 过关练 2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册

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名称 3.1重力与弹力 过关练 2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-25 16:39:58

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3.1重力与弹力 过关练
2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.下列关于重力的说法中正确的是(  )
A.只有静止在地面上的物体才会受到重力
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
C.在落向地面时,物体受的重力大于它静止时受的重力
D.重力就是物体对水平桌面的压力
2.如图所示,为某同学制作的水培绿萝,为家中增添了许多生趣,关于这个水瓶,下列说法正确的是( )
A.水瓶受到地球对它的吸引力,但它对地球没有吸引力
B.水瓶的重心一定在其几何中心
C.随着时间流逝,水瓶内的水会慢慢蒸发减少,在水减少的过程中,水瓶(含水)的重心一直在降低
D.水瓶的重心位置与其形状及质量分布有关
3.帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示,一只质量为的帝企鹅站在南极极点的水平冰面上,下列有关说法不正确的是(g取)(  )
A.帝企鹅受到的重力大小为
B.帝企鹅受到的重力的方向指向地心
C.帝企鹅受到的重力的施力物体是地球
D.帝企鹅的重心一定在帝企鹅的脚上
4.如图中,Q物体对P物体的弹力的示意图,正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A.图1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.图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时,墙面对滑块有弹力
C.图3小球被、两轻绳悬挂而静止,其中绳是竖直的,则、绳对小球都有拉力
D.图4小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对小球没有弹力
6.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在P、Q上,当物体平衡时上面的弹簧(k2)处于原长,若要把物体的质量换为3m(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体将比第一次平衡时的位置下降了x,则x为(  )
A. B. C. D.
7.如图所示,轻质弹簧P上端固定在天花板上,下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环,P、Q的劲度系数分别为100N/m和200N/m,现用大小为20N的拉力F竖直向下拉弹簧Q,两只弹簧形变量之和为Δx,两弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是(  )
A.弹簧Q拉弹簧P的力大于P拉Q的力
B.Δx=0.3m
C.若将拉力F增加一倍,则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍
D.上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为150N/m的弹簧等效
二、多选题
8.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.小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
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,倾斜面对球有弹力
9.下图中关于弹力的方向标注正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,拉力器是由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某健身爱好者用100N的力拉开拉力器,使其比原长伸长了40cm,假设弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则下列说法正确的是(  )
A.由于脚也在拉弹性绳,所以两根弹性绳的总弹力大小是200N
B.由于脚也在拉弹性绳,所以两根弹性绳的总弹力大小是0
C.每根弹性绳的劲度系数为125N/m
D.两根弹性绳的总劲度系数为250N/m
11.如图甲所示,在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中,某实验小组以弹簧的弹力F为纵轴,弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系,作出了F-L图像,然后该小组将与甲图中完全相同的两根弹簧相继以图乙、图丙的方式连接后变成一个新弹簧重复甲图中的实验操作,最后依次作出了图丁中a、b、c三条图线,忽略弹簧自身的质量,则下列说法正确的是(  )
A.图丙中弹簧的等效原长是20cm
B.图乙中两根弹簧的等效劲度系数是2N/m
C.三个实验说明弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量有关
D.在相同外力作用下,图乙的伸长量最小
三、实验题
12.某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小F与弹簧长度x的关系”的实验。
(1)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长 cm,劲度系数 N/m;(结果保留3位有效数字)
(2)这位同学把这根弹簧做成了一个弹簧秤,当弹簧秤上的示数为5N时,里面弹簧的长度 cm(结果保留3位有效数字)。
(3)关于本实验中的实验操作及实验结果,以下说法正确的是(  )
A.测量弹簧原长时应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度
B.根据所测数据在F-x图上描点,作图时用直线连接每一个点
C.在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态
D.可以随意增加砝码个数,只要保持砝码静止再读数就不会有误差
四、解答题
13.如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地放置在地板上,两弹簧之间有一质量为m2的物体,最上端放着质量为m1的另一物体,整个装置处于静止状态,弹簧没有超出弹性限度,重力加速度为g,求:
(1)上方k1弹簧的压缩量x1;
(2)下方k2弹簧的压缩量x2;
(3)这时两个弹簧的总长度L为多少?
14.(1)一根轻质大弹簧内套一根轻质小弹簧,小弹簧比大弹簧长0.2m,它们的一端齐平并固定在地面上,另一端保持自由状态,如图甲所示,当压缩此组合弹簧时,测得的力与压缩距离之间的关系如图乙所示,求这两根弹簧的劲度系数k1(小弹簧)和k2(大弹簧)分别为多少
(2)一根轻质均匀弹簧,若下端挂重量为G的重物,其伸长量为x,将其截去 ,则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物,其伸长量为多少
(3)a、b两个轻质弹簧,下端分别挂重量为G 的重物时,a、b伸长量分别为x1、x2。现用细线通过轻质光滑滑轮将a、b连接,如图丙所示,若在滑轮上挂一重量为G 的重物,平衡时滑轮下降的距离为多少
15.如图所示,A、B、C三个物体的质量是mA=m,mB=mC=2m,A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连,B、C用劲度系数k2的轻弹簧相连,劲度系数为k1的轻弹簧一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开始时,A、B两物体在同一水平面上,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体,在拉动过程中,弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直,到C物体刚要离开地面(A尚未落地,B没有与滑轮相碰),则:
(1)求未拉动A物体前两弹簧的形变量;
(2)求C刚要离地时滑轮下降的距离;
(3)求C刚要离地时A、B两物体的高度差。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D D D C B BC CD CD
题号 11
答案 AD
1.B
【详解】A.地面附近的一切物体都要受到重力的作用,A错误;
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下,B正确;
C.重力的大小与物体的质量以及当地的重力加速度大小有关,与其运动状态无关,C错误;
D.物体静止在水平桌面上,且竖直方向不受其它力(分力)的作用时,物体对水平桌面的压力大小等于重力的大小,但不能说重力就是压力,二者仅仅是大小相等,依然是不同性质的力,D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.水瓶受到地球对它的吸引力,由于力的作用是相互的,它对地球也有吸引力,故A错误;
BD.重心的位置与物体的几何形状和质量分布情况有关,质量分布均匀、几何形状规则的物体的重心在其几何重心,水瓶质量分布不均匀,所以其重心不在其几何重心,故B错误,D正确;
C.在水减少的过程中,水瓶(含水)的重心先降低后升高,故C错误。
故选D。
3.D
【详解】A.帝企鹅受到的重力大小为
故A正确,不符合题意;
B.帝企鹅站在南极极点的水平冰面上,此时,帝企鹅受到的重力的方向竖直向下,即方向指向地心,故B正确,不符合题意;
C.重力是由于地球的吸引使物体受到的力,可知,帝企鹅受到的重力的施力物体是地球,故C正确,不符合题意;
D.重心位置由物体的形状和质量分布共同决定,帝企鹅的重心不一定在帝企鹅的脚上,故D错误,符合题意。
故选D。
4.D
【详解】Q对P的支持力方向应垂直接触面指向P物体。
故选D。
5.D
【详解】A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,故A错误;
B.滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时,墙面与滑块间无挤压,没有弹性形变,则两者间无弹力,故B错误;
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,故C错误;
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】弹簧k1的形变量为,由平衡条件有
设物块质量为时,物块下降高度为,则弹簧的形变量为,则弹簧的形变量为,由平衡条件有
联立解得
故选C。
7.B
【详解】A.根据牛顿第三定律可得,弹簧Q拉弹簧P的力等于P拉Q的力,故A错误;
B.由题意可知,两只弹簧中的弹力大小均为F,则两只弹簧的形变量之和为
所以
故B正确;
C.由以上分析可知,若将拉力F增加一倍,则稳定后两只弹簧的伸长量之和也加倍,但总长度之和应小于原来的两倍,故C错误;
D.由题意
解得
故D错误。
故选B。
8.BC
【详解】A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,A错误;
B.小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,假设轻绳对小球没有弹力,去掉轻绳,小球会沿斜面下滑,假设不成立,即轻绳对小球有弹力,B正确;
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,C正确;
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】A.F1应该垂直于水平地面向上,F2正确,故A错误;
B.F1应该指向圆心,F2正确,故B错误;
C.左右两球在竖直方向受到重力和弹力而平衡,所以F1、F2均竖直向上,两球之间虽然相互接触,但是它们之间没有弹力,如果有弹力不可能保持静止,故C正确;
D.F1垂直于地面向上,F2垂直于杆向上,故D正确。
故选CD。
10.CD
【详解】AB.根据题意可知,两根弹性绳受到双手的总拉力大小为100N,而两根弹性绳的总弹力等于其一端受到手或脚的拉力,故两根弹性绳的总弹力大小是100N,故AB错误;
C.对一根弹性绳,根据胡克定律可得
每根弹性绳的劲度系数为
故C正确;
D.以两根弹性绳为整体,根据胡克定律可得
两根弹性绳的总劲度系数为
故D正确。
故选CD。
11.AD
【详解】AB.根据图丁中的图像a可知,弹簧的劲度系数
则两个弹簧串联的等效劲度系数为
并联的等效进度系数为
分析可得,图丁中的图像c表示的两个弹簧串联,则图像和横坐标轴的交点既是弹簧的等效原长,为20cm,B错误A正确;
C.本次实验只是说明弹簧的弹力与弹簧的伸长量之间的关系,弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关,C错误;
D.在相同外力作用下,根据胡克定律,图乙的劲度系数大,则伸长量最小,D正确。
故选AD。
12.(1) 2.00 100
(2)7.00
(3)C
【详解】(1)[1] [2]由图乙可知,弹簧的原长为
劲度系数为
(2)用这根弹簧做成一个弹簧秤,当弹簧秤上的示数为5N时,根据图像可知弹簧秤里面弹簧的长度为7.00cm。
(3)A.由于该实验将弹簧竖直悬挂,所以要考虑弹簧自身重力引起的伸长量,所以要将弹簧竖直悬挂测量其原长,故A错误;
B.根据所测数据在F-x图上描点,作图时应将误差较大的点舍弃,画一条直线使尽可能多的点落在直线上,并使不能落在直线上的点均匀分布在直线两侧,故B错误;
C.因为弹簧竖直悬挂,所以在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,故C正确;
D.为了防止弹簧超过弹性限度,实验时逐一增加钩码,改变弹簧弹力,并要保证钩码处于静止状态再读数据,故D错误。
故选C。
13.(1);(2);(3)L1+L2
【详解】(1)对m1有
k1x1=m1g

(2)把m1、m2看作整体,则由二力平衡得
k2x2=(m1+m2)g

(3)则两个弹簧的总长度为
l=L1+L2x1x2=L1+L2
14.(1)100N/m,200N/m ;(2)1.8x;(3)
【详解】(1)设小弹簧劲度系数为k1,大弹簧劲度系数为k2,根据胡克定律
在0到0.2m范围内
在 0.2m到0.3m范围内
解得

(2)将其截去剩余部分的劲度系数为
则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物,其伸长量为
(3)两根弹簧所受的拉力都为;所以a的伸长量为;b的伸长量为;平衡时滑轮下降的距离为a、b伸长量的一半
15.(1);(2)(3)
【详解】(1)开始时,由于B的质量大于A的质量,所以,弹簧k2处于压缩状态,设BC间弹簧的压缩量为,上面的弹簧伸长量为,绳子的拉力为;
对物体A根据平衡条件可得
对物体B根据平衡条件可得
解得
对滑轮根据平衡条件可得
解得
(2)设C物体刚要离开地面时,BC间弹簧的伸长量为,上面的弹簧伸长量为,绳子的拉力为;
对物体C根据平衡条件可得
解得
C物体刚要离地时,绳子拉力为
对滑轮根根平衡条件可得
解得
C刚要离地时滑轮下降的距离为
(3)A下降的距离:
B上升的高度
则AB的高度差
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