2023年高考物理知识点复习与真题 重力、弹力

重力、弹力

-、真题精选（高考必备）

1.（2006•江苏）关于重心，下列说法中正确的（）

A.重心就是物体内最重的一点

B.物体发生形变时，其重心位置一定不变

C.物体升高时，其重心在空中的位置一定不变

D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下

2.（2022•浙江1月）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水

流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A.水桶自身重力的大小

B.水管每秒出水量的大小

C.水流对桶撞击力的大小

D.水桶与水整体的重心高低

3∙（2016∙江苏•高考真题）一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度，则该

弹簧的劲度系数为（）

A.40m/NB.40N/m

C.200m/ND.200N/m

4.（2014・广东•高考真题）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说

法正确的是（）

A.何处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上

C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向

5∙（2008∙广东•高考真题）探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；

悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L和劲度系统A分别为

A.Lg∣=0.02mk=500N/m

B.Lgt=O.IOmk=500N/m

C.Lκ=0.02mk=250N/m

D.Lte=0.10mk=250N/m

6.（2010,湖南•高考真题）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F：的力压弹簧的另一端，平衡时长度为及；改用大小

为目的力拉弹簧，平衡时长度为J，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）

A.——iB.—_;

⅛-<ιMh

C⅛→1D.日」&

⅛-⅛⅛*⅛

7.（2017・全国•高考真题）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80Cm的两点上，弹性绳的原长也

为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为IoOCm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的

同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（）

A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm

8.（2004•全国）如图，在光滑的水平桌面上有两个质量相等的物块，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连。图中外

力F大于外力f,在两物块一起运动过程中（设弹簧不振动），弹簧的伸长量为（）

f*AF

A.∑≤B.I≤C.∑≤D.∑≤

2kkk2k

9.（2004•全国卷H）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，他们的右端受到大小皆为F的拉力作用,

而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中的弹簧

的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动.若认

为弹簧的质量都为零，以11、12、13、14依次表示四个弹簧的伸长量.则有（）

Φ②

FF

f------zWW∖Λ∕∖ΛΛ∕V-------►

③④

√JhM∕WVW√√

A.12>1JB.∣4>lιC.Iι>13D.12=14

10.（2002•全国）图中，弹簧1的一端固定在M点，另一端固定在滑轮的轮轴O上，弹簧2的一端固定在N点,

另一端连接一根不可伸长的细线，细线跨过滑轮，用大小为F的力沿水平向右拉细线的P端。已知弹簧、细线

和滑轮的质量均可不计，弹簧、细线均相互平行，如图所示，已知两个弹簧的劲度系数都为匕若缓慢地将拉力

增大到2F,则细线P端将水平向右移动一段距离，其长度为（）

kkkk

11.（2001•天津、山西）如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为mi和m2的木块1和2,中间用一原长为

L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两

木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（）

A.L+-^mιgB.L+J^-（mι+m2）g

kk

C.L+匹m2gD.L+&（叫.畛）g

kkmɪ÷m2

12.（2001∙北京、内蒙古、安徽）如图所示，两根相同的轻弹簧Si、S2,劲度系数皆为K=4Xl（）2N∕m°悬挂的重

物的质量分别为mi=2Kg、m2=4Kg.取g=10m∕s2,则平衡时弹簧Si、S2的伸长量分别为（）

加2

A.5cm>IOcmB.10cm、5cmC.15cm、IOcmD.10cm、15cm

二、强基训练（高手成长基地）

1.（2020•江西•赣州市赣县第三中学高一阶段练习）将一弹性绳对折，相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳，

每段绳在相同的外力作用下，其伸长量为原来的一半。现有一根原长20Cm的弹性细绳，其外力尸与伸长量X的关

系如图所示，将此细绳对折，其两端点固定于天花板同一位置，并在对折点处竖直悬系一物体，然后再缓慢放手,

平衡后发现物体下降了2cm,则该物体所受重力约为（）

A.0.8NB.1.6NC.3.2ND.6.4N

2.（2022•广东•高三专题练习）（多选）粗糙水平面上。、b、c、4四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，

正好组成一个等腰梯形，系统静止。外之间、"C之间以及切之间的弹簧长度相同且等于以之间弹簧长度的一半。

必之间弹簧弹力大小为"之间弹簧弹力大小的一半。若。受到的摩擦力大小为则（）

b

A.M之间的弹簧一定是压缩的B.b受到的摩擦力大小为了

C.C受到的摩擦力大小为石/D.d受到的摩擦力大小为2/

3.（2021・全国•高一专题练习）四块完全相同的质量均匀分布的木块，各长1m,叠放在一起伸出桌边外，要求各木

块尽量往外伸，且最下面的木块不离开桌面，如图所示.那么最上面的木块的右边缘离桌边缘的距离是多少？（结

果保留两位小数）

4.（2019・江苏•高一阶段练习）（1）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？

（2）a、6两个轻质弹簧，下端分别挂重量为G的重物时，a、b伸长量分别为制、X2。现用细线通过轻质光滑滑轮

将b连接，如图所示，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？

C

亡IG

5.（2021・山东•邺城县实验中学高一期中）如图所示，A、B、C三个物体的质量是〃Μ=加，C=2，"，A、B两物体

通过绳子绕过定滑轮相连，氏C用劲度系数卷的轻弹簧相连，劲度系数为《的轻弹簧一端固定在天花板上，另一

端与滑轮相连。开始时，48两物体均静止且在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。

（1）求此时两弹簧的形变量；

（2）若用竖直向下的拉力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧以及与A、8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），求：

①C刚要离地时竖直向下的拉力产的大小：w∖∖∖聚2

②C刚要离地时滑轮下降的距离；A

③C刚要离地时A、B两物体的高度差。

囚叵I

∖∖∖∖∖∖W∖v

6.（2021・全国•高一专题练习）如图所示，弹簧一端与一小物体相连，另一端悬挂于天花板上的。点，小物体置于

光滑水平面上的A点，0、A在同一竖直线上且相距12cm,弹簧恰好处于原长。现对物体施加水平向右缓慢增大的

拉力F,当B=9N时物体处于与A相距9cm的B点；继续缓慢增大拉力，当物体处于与8相距7cm的C点时，小

物体对水平地面的压力恰好为零。不计弹簧重力，g=10m∕s2,弹簧始终处于弹性限度内。求：

⑴弹簧的劲度系数公

⑵小物体的质量〃

〃/〃〃//〃/

三、参考答案及解析

（一）真题部分

1.【解析】A、重心在效果上可以看作物体各部分所受重力的集中点。不是最重的点，故A错误。

B、物体发生形变时，物体的形状发生改变，所以其重心位置可能改变，故B错误。

C、重心的位置与物体所处的运动状态和位置无关，与两个因素有关：物体的形状和物体内质量分布。物体在升

高时，如果形状没有发生变化，其重心相对位置就不变，如果形状发生变化，其重心相对位置就发生了变化，例

如，运动员背越式跳高时，过杆时，重心就会低于杆，故C错误。

D、采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下，故D正确。

故选：D。

2.D

【解析】水管口持续有水流出而过-一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整

体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故选D。

3.D

【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm,根据胡克定律F=kx,代入数据可得弹簧的劲度系数k="200"

N∕m,所以A、B、C错误；D正确.

4.A

【解析】A.M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；

B.N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；

C.原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；

D.因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故D错误。

故选A„

5.D

【解析】根据胡克定律可得A•二7"°I'\设弹簧的原长为/°，则有

ArOjg-OJ6

解得4=0.10m,故选项D正确.

6.A

【解析】分别以两次作用为研究对象，弹簧弹力为F=kx,X为弹簧的形变量，所以由胡克定律可知:

k=FI=/”,k—万十一故A项正确

I0-Iih-ι04TI

7.B

【解析】设弹性绳的劲度系数为2,左、右两半段绳的伸长量

IOOcm-80cmS

△aγL=------------------=1Ocm

2

由共点力的平衡条件可知，钩码的重力

G=2ML710°2+802=l≡L

100

将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力

G=2kAL'

解得

ΔL'=0.6ΔL=6cm

则弹性绳的总长度变为

80cm+2ΔΔ'=92cm

故选Bo

8.【解析】对整体分析，根据牛顿第二定律得，a="。

2m

隔离对A分析，有FF-F弗=ma,解得弹簧弹力：F弹=等。

根据胡克定律得，弹簧的伸长量X=E曼=E≤.故A正确，B、C、D错误。故选：A。

k2k

9•【解析】①弹簧一端固定一端用力F拉和两端都用力F拉相同，故弹簧的弹力为F,弹簧的伸长量为Il=E

k

②由①的分析可知12=1I=E

k

③物体在光滑的水平面上加速运动，由于弹簧是轻弹簧质量忽略不计，故弹簧所受合力为0,即物体对弹簧的拉

力等于F,故弹簧的伸长量13=11。

④物体在粗糙的水平面上运动时，物体的加速度虽然变小，但轻弹簧两端拉力相同，故物体对弹簧的拉力仍等于

F.所以14=13=12=Il=E

k

故只有D正确。故选：D。

10.【解析】初态时，弹簧1的伸长量为Xl=空，弹簧2的仲长量为X2=E。

kk

z

末态时，弹簧1的伸长量为xι'=9，弹簧2的伸长量为x2=空

kk

由几何关系知，滑轮向右移动的距离为Sι=xι'-Xl=空

k

假设滑轮不移动，则P点向右移动的距离为S2=X2'-X2=E。

k

所以P端将水平向右移动距离为S=2S1+S2=更。故选：Do

k

11.【解析】对木块1研究。木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。

根据平衡条件弹簧的弹力F=μmιg

又由胡克定律得到弹簧伸长的长度X=E=FlnIg

kk

所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是S=L+x=L+-tLmIg。

k

故选：Ao

12.【解析】m2受重力、弹簧的拉力而处于平衡状态，其拉力F2=kS2;

由共点力的平衡条件可知，kS2=m2g;

解得：S2=上三=—————m=10cm;

k4×IO2

同理对整体有：kSι=(m1÷m2)g

解得：Sl=—————m=15cm;故选：Co

4×IO2

（二）强基部分

1.C

【解析】根据题意将一弹性绳对折，相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳，每段绳在相同的外力作用下，伸长

量变为原来的一半，根据胡克定律尸二质可知劲度系数变为原来的两倍。根据图像可知弹性细绳的劲度系数

ΔF4

k==—N/cm=0.4N∕cm

ΔΛ10

则对折后，劲度系数变为

2A=0.8N/Cm

所以物体的重力为

G=2fcc+2fcc=0.8×2N+0.8×2N=3.2N

ABD错误，C正确。故选C。

2.ABC

【解析】A.设弹簧的原长为％,她之间弹簧的长度为L,则Cd之间弹簧长度为23因为"之间弹簧弹力大小为

Cd之间弹簧弹力大小的一半，所以有

2k∖L-Q=k∖2L-Q

即有

L<LQ<2L

曲之间、0c之间以及α/之间的弹簧一定是压缩的，选项A正确；

B.由对称性可知b受到的摩擦力和“受到的摩擦力大小相同，等于/,选项B正确；

CD.对。进行受力分析可知其所受摩擦力大小等于曲间弹簧和aC间弹簧的合力大小，由于丹之间、αc之间的弹簧

长度相同且都是压缩的,所以两个弹簧对。的弹力大小相等,又因夹角为120。,所以两个弹簧对。的弹力大小都为了。

〃受到两个弹簧的弹力，大小分别为F、2/,夹角为120。，由平行四边形定则与几何知识可知二者的合力等于6/,

由三力平衡条件可知d受到的摩擦力大小为同理C受到的摩擦力大小也为Gf,选项C正确，D错误。故选

ABCo

3.1.04m

【解析】由于质量均匀分布的木块的重心在它的几何中心，所以最上接下来把上面两块作为一块伸出最远的情况是

它的重心正好在下面一块的右边缘上，接下来把上面两块作为一个整体，同理，第二块（从上往下数，下同）的最

大出量是gm,第三块、第四块伸出的最大量分别是Lm和2m,从面可知最上面的木块右边缘离桌边缘的距离是

468

d+,+L+l)m=1.04m.

2468

x+x

4.(1)1.8x；(2)l2

4

【解析】（1）将其截去而，剩余部分的劲度系数为

,GIOG

卜=二—=---

-9---Λγ9x

10

则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物，其伸长量为

2G

X=——=I1.QoX

k

（2）两根弹簧所受的拉力都为g；所以。的伸长量为W；b的伸长量为名；平衡时滑轮下降的距离为必伸长量

222

的一半

5.⑴等，詈；⑵①3岫②磬③等

∕v∣M2∙*∣/v2

【解析】（1）对A做受力分析可知，绳子上的拉力大小等于A的重力大小，则滑轮受到向下的拉力为

Fι=2mg

由胡克定律可得

χJ_2〃际

*hK

对B做受力分析有

F2=2mg-mg=mg

由胡克定律可得

2=巡

（2）①C刚要离开地面时对A做受力分析可得

,n

F=÷C一∖

②C刚要离地时绳子的拉力为

F技=mB*nc=4mg

由胡克定律可得

，二2%8年

'&k、

则C刚要离地时滑轮下降的距离为

λ，6mg

∆x=x-X1=------

③C刚要离地时劲度系数为七的弹簧弹力为

F；=MCg=2mg

则由胡克定律可得

F；_2mg

k2k2

则B上升高度为

,，3mg

lh=x2+X2=-；-

K2

则C刚要离地时A、8两物体的高度差为

6.(l)500N∕m:(2)2.4kg

【解析】⑴在B位置时，根据几何关系可得弹簧长度

2222

Ll=√OA+AB=√12+9cm=15cm

弹簧与水平面的夹角为4,则由几何关系有

9

cosθ=—=0.6

1l15

设物体在B点时。弹簧的拉力为后…对小物体受力分析，有

ErIcosθ[=H

解得

P9

E=—ɪ-=—N=15N

nCOSa06

弹簧的劲度系数

⅛=-^-=500N∕m

AL1

(2)设物体在C点时。弹簧的拉力为42,弹簧与水平面的夹角为4

由几何关系可得

2222

L2=y∕θA+AC=√I2+I6cm=20cm

弹簧的弹力

Er2=k(L2-Ln)=40N

则

12

sin⅛=——=0.6