2024年高考物理总复习 重力 弹力 强化训练

核心素养测评•专题强化练•实验抢分专练

五重力弹力（40分钟65分）

基础巩固练

1.（5分）滑板运动是一项极限运动，关于此项运动，下列说法正确的是（D）

速

A.当在平直路面上滑行时，运动员只受重力的作用

B.当在平直路面上滑行时，运动员对滑板的压力就是运动员的重力

C.运动员从滑板上跳起后在空中做动作时，其不受重力的作用

D.运动员从滑板上跳起后在空中做动作时，其重心不一定在人身上

［解析］选D。当在平直路面上滑行时，运动员除了受重力的作用外还有支持力的作用，故A错

误；当在平直路面上滑行时，运动员对滑板的压力大小等于重力，方向与重力的方向一致，

但压力与重力是两个性质不同的力，故B错误；运动员从滑板上跳起后在空中做动作时，其依

然受地球的万有引力作用，受重力的作用，故C错误；运动员从滑板上跳起后在空中做动作

时，由于运动员身体形状的变化，其重心不一定在人身上，故D正确。

2.（5分）如图是汽车特技表演中的镜头，汽车只有两个轮子着地并在水平地面上匀速前

进。下列关于这个现象的说法正确的是（B）

-

A.研究汽车车轮转动的时候，可以将汽车看成质点

B.地面发生弹性形变，对汽车施加了支持力

C.地面对汽车的支持力大小大于汽车的重力

D.因车身倾斜，地面对汽车的支持力方向平行于轮胎平面斜向上

［解析］选B。研究汽车车轮转动的时候，汽车车轮的形状、大小不能忽略，不可以将汽车看成

质点，故A错误；发生弹性形变的地面要恢复原状，对汽车施加了支持力，故B正确；汽车在

水平地面上匀速前进，竖直方向受力平衡，故地面对汽车的支持力大小等于汽车的重力，故C

错误；压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，指向受力物体，故地面对汽车的支持力

方向垂直于地面竖直向上，故D错误。

3.［2024•长沙模拟］（5分）（多选）如图，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖

直方向成a角的轻质细绳拴接一小球，小车与小球始终保持相对静止。下列说法正确的是

（AC）

A.若小车静止，则小球一定受两个力作用

B.若小车静止，则小球一定受三个力作用

C.若小车向右加速，则小球可能受两个力作用

D.若小车向右加速，则小球一定受三个力作用

［解析］选A、Co若小车静止，则小球所受合力为零，细绳对小球没有作用力，小球受到重力

及弹簧弹力作用，A正确，B错误；若小车向右加速，小车的加速度不为零，小球一定受细绳

的拉力作用，当弹簧的弹力为零时，小球受到重力和拉力的作用，即小球可能受两个力的作

用，也可能受三个力的作用，C正确，D错误。

4.［2022•浙江1月选考］（5分）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（D）

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

［解析］选D。持续注水一段时间后，水桶与水整体的重心不断升高，打破平衡时水桶就会翻

转，因此选项A、B、C错误，选项D正确。

5.（5分）（日常生活）一把正常使用的自动雨伞如图所示，关于其中弹簧的状态，下列说

法正确的是（A）

A.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到压力

B.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到拉力

C.雨伞打开时，弹簧受到压力；雨伞收起时，弹簧受到拉力

D.雨伞打开时，弹簧受到拉力；雨伞收起时，弹簧受到压力

［解析］选A。弹簧处于伞柄的支架上，支架两个套筒中间夹着一个始终压缩的弹簧，弹簧的劲

度系数较大，原理是利用压缩弹簧来改变三角形一边的长度，从而达到改变支架与伞柄之间

角度的目的。当自动雨伞收起时，要使4、B间的夹角减小，应压缩弹簧，当角度为零时，弹

簧仍处于压缩状态；当自动雨伞打开时，弹簧也处于压缩状态，即打开时弹簧也受到压力，

故A正确，B、C、D错误。

6.［2024•湖南师大附中模拟］（5分）（日常生活）“抖空竹”是中国传统的体育活动之

一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空竹中的一个变化过程简

化成以下模型：轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定

质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端

点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所示。则两

端点分别自2、C两点，沿ZB、CD以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则

运动过程中（A）

V

A.左右两边绳的弹力均不变B.左右两边绳的弹力不相等

C.左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小

［解析］选A。

以空竹为研究对象进行受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以鼻=尸2，故B错误；在水

平方向空竹处于共点力平衡，设6与水平方向的夹角为a,F2与水平方向的夹角为口，

Ficosa=F2cos夕，所以a=B，所以两根绳与竖直方向的夹角相等，设为6,贝ij2FiCos。=

mg,两端点移动的过程，两端点在水平方向上的距离不变，所以弹力大小不

2cos6

变，故A正确，C、D错误。

7.［2023•常德模拟］（5分）射箭是奥运会比赛项目之一，如图甲为运动员射箭的场景。发

射时弦和箭可等效为图乙，已知弦均匀且弹性良好，其弹力满足胡克定律，自由长度为，，劲

度系数为k发射箭时弦的最大长度为|，（弹性限度内）。此时弓的顶部跨度（虚线长）为

I,（假设箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上），求箭被发射瞬间所受的最大

弹力为（B）

A.klB.勤C.V3/cZD.2kl

-IO

［解析］选B。设弦达到最大长度时与箭的夹角为e,由图中几何关系可得sine=翕=］,可得

e=37。，箭被发射瞬间所受的最大弹力为/ax=2k-gz-z）cos0=2k-沙㈠泓故

选B。

综合应用练

8.［2023•山东等级考］（5分）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（B）

A.lON/mB.lOON/mC.200N/mD.300N/m

［解析］选B。单个盘子的质量为zn=300g=0.3kg,移走一个盘子，弹簧形变量发生变化，形

变量的变化量为△%=1.0cm=0.01m,盘子的总重力减小AG=mg=0.3xION=3N,由平

衡条件得，弹簧的弹力减小了3N,贝可有3/cA%=AG,代入数据解得：k=100N/m,故B正

确，A、C、D错误。

【加固训练】一种倾斜放置的装取台球的装置如图所示。每个台球的质量为加，半径为R,

圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为人的轻质弹簧。当将筒口处台球缓慢取

走后，又会冒出一个台球，刚好达到被取走台球的位置。忽略球与筒间的摩擦力，重力加速

度为9。则圆筒与水平面之间的夹角。应满足（B）

［解析］选B。由题意根据胡克定律可知Amgsin。=kA%,得到mgsin。=k•2R,贝Usin。=

―,故选B。

mg

9.［2023•益阳模拟］（5分）（多选）有一轻杆固定于竖直墙壁上的。点，另一端2固定一轻

滑轮，一足够长的细绳一端挂一质量为m的物体，跨过定滑轮后另一端固定于竖直墙壁上的B

点，初始时物体处于静止状态，。、B两点间的距离等于2、B两点间的距离，设与竖直墙

壁的夹角为。，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是（AD）

A.系统平衡时杆对滑轮的力一定沿杆的方向

B.若增大杆长。4。与B位置不变且保持OB=4B,使角。增大，则杆对滑轮弹力的方向将

偏离04杆

c若保持a点的位置不变，将细绳的固定点B点向上移动，则杆对滑轮的弹力变大

D.若保持与竖直墙壁的夹角e不变，将轻杆的固定点。向下移动，则杆对滑轮弹力的方向

不变

［解析］选A、Do细绳上的弹力大小等于物体的重力7ng,则细绳对滑轮的两弹力的合力方向在

两弹力的角平分线上，根据平衡条件可得杆对滑轮的弹力方向也在角平分线上，0B两点间的

距离等于两点间的距离，根据几何关系可得，杆。2恰好在两弹力的角平分线方向上，故A

正确；若保持0B两点位置不变，增大杆长04使2B与竖直墙壁的夹角6增大，仍保持0B两

点间的距离等于两点间的距离，杆。2仍在两弹力的角平分线上，杆对滑轮的弹力仍沿杆

方向，故B错误；若保持2点的位置不变，将细绳的固定点B向上移动，细绳对滑轮的两力夹

角变大，合力变小，滑轮处于平衡状态，则杆对滑轮的弹力变小，故C错误；若保持与竖

直墙壁的夹角e不变，将轻杆的固定点。向下移动，两绳对滑轮的弹力大小方向都不变，则杆

对滑轮的力仍在两绳弹力的角平分线上，所以杆对滑轮弹力的方向不变，故D正确。

【加固训练】一质量为m的小球通过短轻绳悬挂在光滑钱链上，光滑较链（不计质量）与轻

杆连接，轻杆通过光滑较链分别与固定点。和。'连接，如图所示。已知两轻杆与水平地面和竖

直墙壁的夹角都为30。，重力加速度为g,则下面轻杆和上面轻杆受到钱链的作用力大小分别

为（B）

A.y/3mg,mgB.mg,y［3mgC.^-mg,mgD.mg,^-mg

［解析］选B。由题可知，两轻杆为两个“动杆”，而“动杆”上弹力方向沿轻杆。对较链进行

受力分析，较链所受轻绳拉力大小为mg,方向竖直向下，下面轻杆对较链的弹力方向沿轻杆

斜向下，设为Fi，上面轻杆对铁链的弹力方向沿轻杆斜向上，设为F2，如图所示。在力的矢

1n

量三角形中，由正弦定理有•七—=g=—［2,解得F］=mg,F2-V3mg,选项B正

sin30°sin300sinl20°1aia

确。

10.［2023•雅礼中学模拟］（5分）如图，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为

了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆。随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间

的夹角为。＜150。）将不同。设床单重力为G,晾衣杆所受压力大小为N,下列说法正确的

是（D）

A.当”6。。时，N=^GB.当”9。。时，N百G

C.只有当。=120°时，才有N=GD.无论6取何值，都有N=G

［解析］选D。以床单和细杆整体为研究对象，整体受重力G和晾衣杆的支持力N',由平衡条件

知N'=G,与6取值无关，由牛顿第三定律知床单对晾衣杆的压力大小N=N'=G，与6无

关，故D正确。

11.（10分）如图所示，一质量为m的物体与劲度系数分别为心、七的甲、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，求

甲弹簧的形变量。

甲

乙

［答案］总

用1+用2

［解析］设上、下两个弹簧的形变量分别为△尤1和△久2，两弹簧的拉力分别为F1和尸2，取向上为

正方向。由于弹簧的长度之和等于两弹簧的原长之和，则甲弹簧拉伸、乙弹簧被压缩，对物

体进行受力分析有

F1+「2=mg

F］—

「2—k2△为2

由于物体静止时，两弹簧的长度之和等于两弹簧的原长之和所以有

△%］—A%2

联立可解得

情境创新练

12.［2023•绍兴模拟］（5分）如图所示，在竖直的墙