优化集训3　重力、弹力和摩擦力的分析与计算--2026物理学考专题练(含解析)

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2026物理学考专题练
优化集训3　重力、弹力和摩擦力的分析与计算
基础巩固
1.水平桌面上水杯下压着一张纸条。沿水平方向将纸条抽出,用手扶住水杯,水杯始终保持静止状态。在纸条抽出过程中,水杯(　　)
A.受到的重力作用在纸条上,方向竖直向下
B.底部发生形变对桌面产生弹力,方向竖直向下
C.受桌面的静摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
D.受纸条的滑动摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
2.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为马的重心位置和飞燕(视为质点)在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法正确的是(　　)
A.只有静止的物体才受到重力作用
B.这件艺术品的重力大小总是恒定的
C.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
D.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心,但不一定在物体上
3.(2025浙江宁波高一期末)如图所示,某同学利用悬挂法测得均匀薄泡沫板的重心为O,则下列说法正确的是(　　)
A.任何物体的重心一定与其几何中心重合
B.除O点外,薄泡沫板其他部分均不受重力
C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次
D.将均匀泡沫板换成形状相同的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置将发生变化
4.汽车停在桥面上,如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.桥面受到汽车给它向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.桥面受到汽车给它向上的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变
C.汽车受到桥面给它向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受到桥面给它向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变
5.将原长10 cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂200 g的钩码时,弹簧的长度为12 cm,g取10 m/s2,则此弹簧的劲度系数为(　　)
A.1 N/m B.10 N/m
C.100 N/m D.1 000 N/m
6.如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是(　　)
A.F1=F2=F3 B.F1=F2C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F2
7.一弹簧测力计弹簧损坏,更换新弹簧后,不挂重物时示数8 N,在弹性限度内挂上50 N重物时,弹簧测力计示数48 N,若挂另一物体时弹簧测力计示数为20 N,则所挂物体重力为(　　)
A.15 N B.18 N
C.20.8 N D.25 N
8.如图所示,老师用手握住一个装满水的圆柱形杯子,杯子始终静止。下列说法正确的是 (　　)
A.握杯子用的力越大,杯子所受的摩擦力越大
B.杯子表面越粗糙,所受的摩擦力越大
C.随着杯子内的水量减少,杯子所受的摩擦力也减小
D.杯子和水的总重力一定等于手与杯子间的最大静摩擦力
9.如图所示,小军沿水平方向推一只放置在水平地面上较大的木箱,甲图中他用了50 N的力推,结果木箱不动,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中他将力增大到100 N木箱恰好被推动,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小军把木箱推跑了,此时木箱受到的摩擦力为F3。若木箱对地面的压力为400 N,木箱与地面的动摩擦因数为0.2,则(　　)
A.F1=0 N,F2=100 N,F3=400 N
B.F1=50 N,F2=100 N,F3=400 N
C.F1=50 N,F2=100 N,F3=80 N
D.F1=0 N,F2=100 N,F3=80 N
10.如图所示,将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力为2 N,书所受的重力为3 N。若用F=0.6 N的水平拉力拉纸,刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为(　　)
A.0.1 B.0.15
C.0.2 D.0.3
11.气球下挂一重物,沿与水平方向成60°角的方向斜向上匀速上升,如图所示。不考虑空气阻力,则关于气球和重物整体的受力情况,下列说法正确的是(　　)
A.受重力、浮力、水平方向的风力
B.只受重力和浮力的作用
C.受重力、浮力、斜向上的冲力
D.受重力、浮力、水平方向的风力、斜向上的冲力
能力提高
12.某同学做探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系的实验时,得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)
A.该弹簧的原长为7 cm
B.该弹簧的劲度系数为100 N/m
C.该弹簧长度为7 cm时,弹簧弹力大小为7 N
D.该弹簧弹力大小为2 N时,弹簧长度一定为7 cm
13.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=18 N,F2=6 N。若撤去力F1后,下列说法正确的是(　　)
A.物体向左加速运动
B.物体受到的合力为0
C.物体受到的静摩擦力为18 N
D.物体受到的静摩擦力为12 N
14.如图所示,传送带将物体由低处匀速送往高处,关于物体的受力情况,下列说法正确的是(　　)
A.受两个力作用,竖直向下的重力、竖直向上的支持力
B.受三个力作用,竖直向下的重力、垂直于皮带向上的支持力、沿皮带向下的静摩擦力
C.受三个力作用,竖直向上的重力、垂直于皮带向下的支持力、沿皮带向上的静摩擦力
D.受三个力作用,竖直向下的重力、垂直于皮带向上的支持力、沿皮带向上的静摩擦力
15.木块甲、乙质量分别为5 kg和6 kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示,g取10 m/s2。力F作用后木块所受摩擦力情况是(　　)
A.木块甲所受摩擦力大小是10 N
B.木块甲所受摩擦力大小是0 N
C.木块乙所受摩擦力大小是9 N
D.木块乙所受摩擦力大小是7 N
16.如图所示,一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上,一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁,吸附在“房子”的顶棚斜面,保持静止状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ,塑料壳和磁铁的总质量为m,塑料壳和斜面间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是(　　)
A.塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos θ
B.顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmgcos θ
C.顶棚斜面对塑料壳的作用力大小为mg
D.磁铁的磁性若瞬间消失,塑料壳不一定会往下滑动
参考答案
1.D　解析 水杯受到的重力作用在水杯上,方向竖直向下,故A错误;水杯底部没有和桌面接触,不会对桌面产生弹力的作用,故B错误;因为水杯和桌面没有相互接触,所以不受到桌面的摩擦力,故C错误;因为水杯和纸条间相对滑动,所以受纸条的滑动摩擦力作用,方向与相对运动方向相反,即与纸条抽动方向相同,故D正确。
2.D　解析 物体是否受重力与是否运动没有关系,运动的物体也可以受到重力的作用,故A错误;因为不同地点的重力加速度不同,G=mg,故重力可能不同,故B错误;物体挂在弹簧测力计下,竖直处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,故C错误;质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心,但不一定在物体上,故D正确。
3.C　解析 只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合,A错误;薄泡沫板任何地方都受重力,B错误;要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次,C正确;将均匀泡沫板换成形状相同的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置不变,D错误。
4.C　解析 桥面受到向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变,故A、B错误;汽车受到模型桥面给它向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,故C正确,D错误。
5.C　解析 由胡克定律有F=k(l-l0)=mg,代入数据解得k=100 N/m,故选C。
6.A　解析 根据二力平衡条件,F1=F2=F3=mg,弹簧弹力大小为弹簧一端力的大小,故选A。
7.A　解析 由重物的重量为0 N时弹簧测力计示数为8 N,重力为50 N时弹簧测力计示数为48 N,可得每1 N示数对应的拉力为F0= N= N,则弹簧测力计示数为20 N,所挂物体的重力为G1=(20-8)F0=15 N,故选A。
8.C　解析 杯子保持静止,处于平衡状态,杯子和水受到的重力与静摩擦力是一对平衡力,但静摩擦力不一定等于最大静摩擦力,当杯子和水的总重力不变时,杯子受到的静摩擦力不变,故A、B、D错误;因为摩擦力与重力平衡,随着杯子内的水量减少,杯子和水的总重力减小,杯子所受的摩擦力也减小,故C正确。
9.C　解析 甲图中他用了50 N的力推,结果木箱不动,则此时木箱受到的静摩擦力F1与推力相等,即F1=50 N;乙图中他将力增大到100 N木箱恰好被推动,此时木箱受到的静摩擦力达到最大,摩擦力仍等于推力,即F2=100 N;丙图中小军把木箱推跑了,此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F3=μFN=80 N,故选C。
10.B　解析 已知书对纸的压力为FN=2 N,对纸受力分析,纸的两面均受到摩擦力,由平衡条件可得F=2μFN,代入数据可解得μ=0.15,B正确。
11.B　解析 气球在斜向上匀速上升过程中,只受重力和浮力的作用,如果水平方向有风力,气球不可能平衡而做匀速运动,故选B。
12.B　解析 当弹力为零时弹簧的长度为原长,由图像可知,原长为5 cm,A错误;弹簧的劲度系数为图线的斜率,即k==100 N/m,B正确;弹簧长度为7 cm时,伸长量为2 cm,由F=kx可知,弹簧弹力大小为2 N,C错误;该弹簧弹力大小为2 N时,可知形变量为2 cm,可能是伸长,长度为7 cm,可能是压缩,长度为3 cm,D错误。
13.B　解析 开始时物体平衡,则所受的静摩擦力为Ff=F1-F2=12 N,方向向左;当撤去力F1后,F2=6 N<12 N,则物体仍静止,所受的合力为零,受静摩擦力为Ff'=F2=6 N,故选B。
14.D　解析 传送带将物体由低处匀速送往到高处,受力平衡,对物体受力分析可知,物体一定受竖直向下的重力,垂直于皮带向上的支持力,沿皮带向上的静摩擦力的作用,在三个力的作用下,物体处于平衡状态,因此这三个力平衡。故选D。
15.C　解析 根据题意可知甲和水平面之间的最大静摩擦力的大小为Ff1=μm甲g=10 N
乙和水平面之间的最大静摩擦力的大小为
Ff2=μm乙g=12 N
根据胡克定律可知,弹簧的弹力大小为
F1=kx=400×0.02 N=8 N
当水平拉力作用于乙物体时,水平外力和弹簧对乙物体的作用力同向,因为F+F1对甲物体,因为F116.D　解析 塑料壳和磁铁整体受到重力mg、音乐盒的吸引力F,音乐盒的支持力FN以及静摩擦力Ff,受力平衡,则有FN=mgcos θ+F,Ff=mgsin θ,由于是静摩擦力,不是μmgcos θ,故A、B错误;圆柱形强磁铁和塑料壳整体静止,受力平衡,则顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小等于重力和F的合力,故C错误;磁铁的磁性若瞬间消失,若mgsin θ≤μmgcos θ,则塑料壳不会往下滑动,故D正确。
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