2025新高考物理核心素养测评：重力弹力（含答案或解析）

五重力弹力

（40分钟80分）

【基础巩固练】

1.（6分）（2023•滁州模拟）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（）

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

2.（6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（）

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

3.（6分）下列对图中弹力的判断，说法正确的是（

00

T

A.图甲中，小球随车厢一起向右匀速运动，车厢左壁对小球有弹力

B.图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力

C.图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直力绳对小球有弹力

D.图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力

4.（6分）（2022.浙江1月选考）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

5.（6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.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

6.（6分）（日常生活）小杰同学将洗干净的外套和短袖挂在晾衣绳上，如图所示，晾衣绳穿过中间

立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾

衣绳的质量，用后1、Fa、和分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是（）

A.FT1>FT2B.FT2>FT3

C.FT3<FT4D.FTI=FT4

7.（6分）两个劲度系数分别为力和匕的轻质弹簧。、b串接在一起,。弹簧的一端固定在墙上,

如图所示,开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹

簧的伸长量为L时（）

ki

A.b弹簧的伸长量为汽

B.b弹簧的伸长量也为L

C.P端向右移动的距离为2L

D.P端向右移动的距离为（1+鲁江

【综合应用练】

8.（6分）（2023•山东等级考）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（）

A.10N/mB.100N/m

C.200N/mD.300N/m

【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,半径为尺圆筒直径略大

于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k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g。则圆筒与水

平面之间的夹角。应满足（）

A.sin0=—B.sin6)=—

mgmg

D.cos6»=—

Ceos端mg

9.（6分）（2023•营口模拟）在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点M、N连线水平如图所示。

将一轻质小环A套在轨道上，一细线穿过轻环，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小

球恰好静止在图示位置。不计所有摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.轨道对轻环的支持力大小为mg

B.细线对M点的拉力大小为手机g

C.细线对轻环的作用力大小为12g

D.N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°

【加固训练】

一质量为m的小球通过短轻绳悬挂在光滑较链上，光滑较链（不计质量）与轻杆连接,轻杆通

过光滑钱链分别与固定点。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（）

0领0°

A.^/3mg,mgB.mg,y/3mg

C.—mg,mgD.mg,—mg

10.（6分）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（）

11.（14分）如图所示，一质量为机的物体与劲度系数分别为历、近的甲、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。

【情境创新练】

12.（6分）（2023•绍兴模拟）如图所示,在竖直的墙面上用钱链固定一可绕。点自由转动的轻杆,

一根满足胡克定律的橡皮筋两端固定在轻杆上的A、C两点，轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一

定质量的钩码。开始时轻杆处于水平位置，橡皮筋的总长度为L。,忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦。

若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度Ae=10°,橡皮筋的总长度为L1；若将轻杆沿逆时针方向转

过一个角度A6'=10°,橡皮筋的总长度为乙2,下列关于Lo>Li和L2的关系正确的是（）

A.LI=L2=LOB.LI=£2<LO

C.LI=L2>LOD.LI<Li<Lo

解析版

1.（6分）（2023•滁州模拟）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（）

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Do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.（6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（）

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.（6分）下列对图中弹力的判断，说法正确的是（）

A.图甲中，小球随车厢一起向右匀速运动，车厢左壁对小球有弹力

B.图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力

C.图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直力绳对小球有弹力

D.图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力

【解析】选B。假设车厢左壁对小球有弹力，则小球不能随车厢一起向右匀速运动，所以车厢左

壁对小球无弹力，故A错误;假设斜面对小球没有弹力，小球将在轻绳拉力和重力作用下处于竖

直状态，所以斜面对小球有弹力，故B正确;假设b绳对小球有弹力，则小球在水平方向合力不为

零，小球无法处于静止状态，所以。绳对小球无弹力，故C错误;假设两球间有弹力,则轻绳不可能

处于竖直状态，所以两球间无弹力，故D错误。

4.（6分）（2022.浙江1月选考）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

【解析】选Do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.（6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.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4B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.（6分）（日常生活）小杰同学将洗干净的外套和短袖挂在晾衣绳上，如图所示，晾衣绳穿过中间

立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾

衣绳的质量，用矿1、W2、尸73和乃4分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是（）

A.FTI>FT2B.FT2>FT3

C.FT3<FT4D.FTI=FT4

【解析】选D。由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，根据同一条绳上各点拉力

大小相等，知FTI=FTI=FT3=FT4,D正确。

7.（6分）两个劲度系数分别为依和心的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,

如图所示,开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹

簧的伸长量为L时（）

I南h

A.b弹簧的伸长量为汽

B.b弹簧的伸长量也为L

C.P端向右移动的距离为2L

D.P端向右移动的距离为（1+胃）L

【解析】选D。由题意知，两根轻弹簧串接在一起，则两弹簧弹力大小相等，根据胡克定律/=履

得,x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为竽，故A、B错误;P端向右移动的距离等于两根弹簧伸

长量之和，即为£+”=（1+鲁力,故C错误,D正确。

昆2K2

【综合应用练】

8.（6分）（2023•山东等级考）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/s2o弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（）

A.10N/mB.100N/m

C.200N/mD.300N/m

【解析】选B。单个盘子的质量为m=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Ax=1.0cm=0.01m,盘子的总重力减小AG=/ng=0.3x

10N=3N,由平衡条件得，弹簧的弹力减小了3N,则有3私%=AG,代入数据解得:仁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。每个台球的质量为外半径为尺圆筒直径略大

于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k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g。则圆筒与水

平面之间的夹角。应满足（）

A.sin^=—B.sin^—

mgmg

C.cosO=—D.cos^—

mgmg

【解析】选B。由题意根据胡克定律可知Amgsin6=左Ax,得到机gsin6=k2R,贝ljsin（9=^，故选B。

772。

9.（6分）（2023•营口模拟）在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点M.N连线水平如图所示。

将一轻质小环A套在轨道上，一细线穿过轻环，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小

球恰好静止在图示位置。不计所有摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.轨道对轻环的支持力大小为mg

B.细线对M点的拉力大小为产mg

C.细线对轻环的作用力大小为》琢

D.N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°

【解析】选D。如图所示,同一条细线上拉力处处相等，对于小球，由平衡条件可得Fr=mg,故细

线对M点的拉力大小为加g,B错误;轻环受力平衡，由对称性可得N1=N2,等腰三角形两

底角相等，即N1=N3,由几何关系可得Nl+N2+N3=90。,解得Nl=N2=N3=30。,又由于N

的4N=90。,所以NA7VM=60。,故N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°,D正确;细线对轻环

的作用力大小为F=2FTCOS30°=V3mg,C错误;轨道对轻环的支持力与细线对轻环的作用力等

大、反向，故八=歹=Bmg,A错误。

【加固训练】

一质量为加的小球通过短轻绳悬挂在光滑较链上，光滑银链（不计质量）与轻杆连接,轻杆通

过光滑钱链分别与固定点。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（）

A.y/3mg,mgB.mg,yj3mg

「C.—V3mg,mgDc.mg,—V3mg

【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。对钱链进行受力

分析，铳链所受轻绳拉力大小为"吆,方向竖直向下，下面轻杆对铳链的弹力方向沿轻杆斜向下,

设为人,上面轻杆对较链的弹力方向沿轻杆斜向上，设为人，如图所示。在力的矢量三角形中,

由正弦定理有舟=器=益的解得八=色下2=8侬,选项B正确。

10.（6分）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，2g（g表示重力加速度），则轻杆对小球的弹

4

力大小为（）

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/

,5n3

A.-mgB.-mg

45

C.-mgD.-mg

【解析】选D。小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示,

由图中几何关系可得F=（mg）2+选项D正确。

Al44

11.（14分）如图所示，一质量为根的物体与劲度系数分别为左1、近的甲、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。

【解析】设上、下两个弹簧的形变量分别为A%i和'2,两弹簧的拉力分别为八和上，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