2025版高考物理全程一轮复习课时分层精练七重力弹力

课时分层精练(七)重力弹力基础落实练1．关于重力及重心，下列说法中正确的是()A．一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C．物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D．物体的形状改变后，其重心位置可能发生改变2．乒乓球运动是我们熟知的，如图所示，当乒乓球从左到右接触桌面反弹时的示意图，试分析乒乓球受到桌面的弹力方向正确的是()3．如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是()A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B．球A受两个弹力作用，一个由挡板的向右的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的C．球A受两个弹力作用，一个弹力方向水平向右，一个弹力方向垂直斜面向上D．球A受三个弹力作用，一个弹力方向水平向右，一个弹力方向垂直斜面向上，一个弹力方向竖直向下4．[2024·湖南模拟预测]2024年春节，为增加节日的喜庆气氛，某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼．OA、OC为轻绳，OA与竖直墙壁的夹角为53°，OB为轻弹簧，弹簧的劲度系数为1000N/m，弹簧处于水平方向上，已知灯笼质量为6kg，sin53°＝0.8，重力加速度大小g取10m/s2，则下列说法正确的是()A.弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态B．弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小为30NC．弹簧的形变量为8cmD．轻绳OA上的弹力大小为50N5．(多选)[2024·山东济宁模拟]如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为2m的物块A，物块A静止后弹簧长度为l1；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为l2，如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度内，则()A．弹簧的劲度系数为eq\f(mg,l1)B．弹簧的劲度系数为eq\f(mg,l1－l2)C．弹簧的原长为3l1－2l2D．弹簧的原长为3l1＋2l26．如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置．每个台球的质量为m，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，刚好到达被取走台球的位置．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θ应满足()A．sinθ＝eq\f(kR,mg)B．sinθ＝eq\f(2kR,mg)C．cosθ＝eq\f(kR,mg)D．cosθ＝eq\f(2kR,mg)7．(多选)[2024·湖北武汉一模]橡皮筋具有与弹簧类似的性质，如图所示，一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂，劲度系数k＝100N/m，橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力．当下端悬挂一个钩码，静止时拉力传感器读数为10N，现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，取g＝10m/s2，则()A．悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10NB．悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20NC．悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20ND．悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为10cm8．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/mC．200N/mD．300N/m素养提升练9．如图甲所示，质量为m的小玉坠用一根长为L的不可伸长的轻绳穿过后悬挂于货架水平杆上M、N两点并处于静止状态；如图乙所示，现将长度也为L，质量也为m且分布均匀的项链悬挂于M、N两点并处于静止状态，小玉坠的重心和项链的重心到水平杆的距离分别是h1和h2，M点对轻绳和项链的拉力分别是F1和F2，则()A．h1>h2，F1>F2B．h1<h2，F1>F2C．h1<h2，F1<F2D．h1>h2，F1＝F210．如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态．已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则()A．轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B．轻绳对球A的拉力与半圆柱对球A的弹力大小不相等C．轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为eq\r(2)∶eq\r(3)D．球A与球B的质量之比为2eq\r(3)∶111.如图所示，OA、OB是两根光滑的金属杆，且AO⊥OB，OA与水平方向呈60°角．小球a、b分别套在OA和OB两根杆上，其质量均为m，某位置系统处于平衡状态，弹簧与金属杆OB呈60°角．已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k.则以下说法中错误的是()A．此时弹簧处于压缩状态，且其压缩量等于eq\f(mg,k)B．小球a受到OA杆的弹力大小为mgC．小球b受到OB杆的弹力大小为eq\r(3)mgD．向下移动小球b至O点，待系统再次平衡后，弹簧压缩量变为eq\f(mg,2k)课时分层精练（七）重力弹力1．解析：由于物体放在水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，导致质量大的物体的重力不一定大，选项B错误；重力的方向是竖直向下的，选项C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体的形状改变后，其重心位置可能发生改变，选项D正确．答案：D2．解析：在乒乓球与桌面作用时，乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面竖直向上，故A正确，B、C、D错误．故选A.答案：A3．解析：小球处于静止状态，对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上，故小球受两个弹力：一个水平向右；一个垂直斜面向上．故选C.答案：C4．解析：以O点为研究对象，轻绳OC对O点的拉力方向竖直向下，轻绳OA对O点的拉力方向沿OA方向指向左上方，根据共点力的平衡条件可得，弹簧对O点的弹力方向应该为水平向右，所以弹簧应处于压缩状态，选项A错误；弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小与轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小相等，方向相反，轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小等于灯笼重力大小，即G＝mg＝60N，选项B错误；根据共点力的平衡条件和力的正交分解可得，水平方向上有FOAsin53°＝kx竖直方向上有FOAcos53°＝mg两式联立解得轻绳OA上的弹力为FOA＝100N弹簧的形变量为x＝0.08m＝8cm，选项C正确，D错误．故选C.答案：C5．解析：设弹簧的原长为l，由胡克定律和受力平衡可知，对题图甲有2mg＝k（l－l1），对题图乙有3mg＝k（l－l2），所以弹簧的劲度系数k＝eq\f(mg,l1－l2)，弹簧原长l＝3l1－2l2，故B、C正确，A、D错误．答案：BC6．解析：由题意可知ΔMgsinθ＝kΔx，得到mgsinθ＝k·2R，则sinθ＝eq\f(2kR,mg)，故选B.答案：B7．解析：悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为10N，钩码间的弹力大小仍是10N，A正确，B错误；橡皮筋的弹力不能突变，悬挂第二个钩码后，橡皮筋逐渐伸长，拉力传感器的读数从10N逐渐增大，直到弹力等于两个钩码的重力时，拉力传感器的读数才为20N，C错误；设悬挂第一个钩码稳定时橡皮筋的伸长量为x1，kx1＝G，悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设此时又伸长x2，则k（x1＋x2）＝2G，代入数据，可得x2＝10cm，D正确．答案：AD8．答案：B9．解析：如题图甲中的重力全部集中在玉坠上，重心在玉坠上，图乙中项链的质量均匀分布于整条项链，其重心一定在最低点的上方，所以玉坠重心到水平杆的距离比项链重心到水平杆的距离大，即h1>h2；对玉坠和项链的受力分析如图1和图2所示，图1中M、N两点对绳子的拉力方向沿着绳子收缩的方向，图2中M、N两点对项链的拉力方向沿着项链悬点的切线方向，图1中M、N两点对绳子拉力的夹角，比图2中M、N两点对项链拉力的夹角大，根据力的合成可知，图1中M点对绳子的拉力F1比图2中M点对项链的拉力F2要大，即F1>F2.故选A.答案：A10．解析：设轻绳中拉力为T，球A受力如图所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；受力分析可得Tsin30°＝Nsin30°；Tcos30°＋Ncos30°＝mAg解得T＝N＝eq\f(\r(3),3)mAg，故B错误；细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；对球B：Tcos60°＝mBg；T＝2mBg解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(2\r(3),1)，故D正确．故选D.答案：D11．解析：如图所示受力分析小球a，设弹簧对小球的弹力大小为FN，OA杆对小球a的弹力大小为FNA，设FN与水平方向的夹角为θ1，FNA与水平方向的夹角为θ2.根据图中的几何关系有θ1＝θ2＝30°，根据物体的平衡条件有FNcosθ1＝FNAcosθ2，FNsinθ1＋FNAsinθ2＝mg，求得FN＝FNA＝mg.根据胡克定律，有弹簧的压缩量为Δx＝eq\f(FN,k)＝eq\f(mg,k)，故A、B正确；如图所示受力分析小球b，根据如上分析，其所受弹簧的弹力FN也为mg，OB杆对小球b的弹力为FNB，设FNB与水平方向的夹角为θ3，FN与水平方向的夹角为θ4.根据图中的几何关系有θ3＝60°，θ4＝30