2025高考物理专项复习：重力与弹力（含答案）

2025高考物理专项复习十重力与弹力含答案十重力与弹力

（40分钟80分）

【基础全面练】

1.（6分）关于重力、重心的说法正确的是（）

A.重力的大小可以用天平测量

B.重力的方向总是与接触面垂直

C.形状规则的物体其重心一定在其几何中心

D.用一条细线悬挂的物体在静止时，悬线方向一定通过物体的重心

【解析】选D。天平可以测物体的质量，但无法测物体所受的重力，故A错误;重

力的方向总是竖直向下的，故B错误;只有形状规则，质地均匀的物体其重心才在

物体的几何中心，故C错误;用一条细线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线

所在直线，这是悬挂法找重心的原理，故D正确。

2.（6分）教材中给出了一些地点的重力加速度，如表所示,下列说法中正确的是

（）

标准值:g=9.80665m/s2

地点纬度g/(ms2)

刃、道海平囿0°9.780

马尼拉14。35’9.784

广州23°06,9.788

武汉30。33'9.794

上海31°12,9.794

乐京35。43'9.798

北京39°56°9.801

纽约40。40'9.803

莫斯科55°45'9.816

北极90°9.832

A.同一物体在不同地点，所受的重力大小相等

B.地面附近的重力加速度,随纬度的升高而减小

C.地面附近的重力加速度,随纬度的升高而增大

D在地球表面的不同地点，重力加速度的方向都相同

【解析】选Ce同一物体在不同地点，重力加速度大小不相等，则所受的重力大小

不相等，故A错误;地面附近的重力加速度,随纬度的升高而增大，故B错误,C正确;

在地球表面的不同地点,重力加速度的方向并不相同，故D错误。故选Co

3.（6分）（2024.武汉高一检测）如图所示，在水杯中将一颗实心铁球从图中位置释

放直到触碰杯底,则杯中水的重心位置（）

A.一直降低

B.一直升高

C.先降低再升高

D.先升高再降低

【解析】选及在实心铁球下降过程中,可以认为有一个等大的水球在上升，所以

杯中水的重心位置在一直升高，故选Bo

4.（6分）（体育活动）关于图中四种与足球有关的情境，下列说法正确的是（）

A.图甲，静止在草地上的足球对地面的压力就是它的重力

B.图乙，静止在水平地面上的两个足球间一定有弹力

C.图丙，踩在脚下且静止在地面上的足球一定只受一个弹力的作用

D.图丁打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变

【解析】选D。图甲，静止在草地上的足球对地面的压力大小等于它的重力大小,

但压力作用在地面上，重力作用在足球上，且压力和重力是不同性质的力,所以压

力不是重力，故A错误;图乙，静止在水平地面上的两个足球虽然接触，但之间没有

弹力，故B错误;图丙，踩在脚下且静止在地面上的足球受到两个弹力的作用，即脚

对球的压力和地面对球的支持力，故C错误;图丁，打到球网上的足球受到弹力是

因为球网发生了形变，故D正确。

5.（6分）如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底

部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的

底面均水平，则以下说法中正确的是（）

A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用

B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用

C.甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用

D.乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用

【解析】选A。如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态,

所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用。故选Ao

6.（6分）（2024.哈尔滨高一检测）下列图中力F的方向表示正确的是（）

///////////////////////Z////Z///////

丙T

A.图甲:斜面对物体的支持力F

B.图乙:轻绳对物体的拉力F

C.图丙:拉伸状态下的弹簧对物体的作用力F

D.图丁:水平面对物体的支持力F

【解析】选B。斜面对物体的支持力尸应该垂直于接触面向上，故A错误;轻绳对

物体的拉力尸沿着绳子收缩的方向，故B正确;拉伸状态下的弹簧对物体的作用力

尸应该沿着弹簧收缩的方向，故C错误;水平面对物体的支持力下应垂直于水平面

向上，故D错误。

7.（6分）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、尸2、尸3,其大小关系是（）

K.FI=F?=F3B.尸1=尸2＜尸3

C.尸1=尸2>/3D.JF1>/2>/3

【解析】选A。根据二力平衡，弹簧弹力均等于一个小球的重力，所以有凡=/2=/3。

故选Ao

【综合应用练】

8.（6分）（多选）一个重力为20N的物体沿斜面下滑，关于物体重力的图示,下列四

个图中正确的是（）

【解析】选A、Do重力方向竖直向下,重力的大小为20N,故A、D正确;B、C

错误。

9.（6分）（生活实际）弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐,为我们的生活带来了

方便。如图所示为缓慢关门时（关门方向为图中箭头方向）门锁的示意图，若弹簧始

终处于压缩状态,则下列说法正确的是（）

A.关门时锁舌对锁壳的弹力方向向左

B.关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面

C.关门时弹簧弹力变小

D.关门时锁舌对锁壳的弹力就是弹簧的弹力

【解析】选风关门时锁舌对锁壳的弹力方向垂直接触面向左，故A错误;根据弹

力方向可知,关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面，故B正确;弹簧始

终处于压缩状态，关门时弹簧形变量变大，弹力变大，故C错误;关门时锁舌对锁壳

的弹力不是弹簧的弹力，因为作用对象不同，故D错误。

10.（6分）（多选）（2024.长沙高一检测）如图甲所示，一根弹簧一端固定在传感器上，

传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了

弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像，如图乙所示，则下列判断不正确

的是（）

A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比

C.该弹簧的劲度系数是20N/m

D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变

【解析】选A、Co弹簧产生的弹力和弹簧的形变量成正比,和弹簧的长度不成正

比,A错误，符合题意;由胡克定律可得『也即弹力增加量与对应的弹簧长度的

增加量成正比,B正确,不符合题意;由题图乙知，足％图像是过原点的直线，可求得

弹簧的劲度系数仁£=号N/m=200N/m,C错误，符合题意;由于图像斜率不变，因此

由实验可知该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变,D正确,不符合题意。故选A、

Co

11.(14分)如图所示，质量分别为1.0kg和2.0kg的A和民用一个劲度系数未知

的轻质弹簧连接叠放在一起，最初系统处于静止状态,此时轻质弹簧被压缩

10cm0现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,g取10m/s2求

A

B

'7777777/7777777777777777777777777

(1)轻质弹簧的劲度系数；

(2*刚要离开地面时,A相对初始位置被提升的高度。

【解题指南】解决本题应注意以下三点：

⑴胡克定律F=kx中的x表示的是弹簧的形变量。

(2)研究弹力方向的同时需要注意弹簧是处于压缩状态还是拉伸状态。

⑶学会拆分物体移动的位移与形变量变化量之间的关系，借助运动示意图进行处

理。

【解析】⑴最初静止时,4压在弹簧上使弹簧被压缩，设弹簧的压缩量为为，对4

由受力平衡可得kx\=mAg

解得仁100N/m

(2*刚要离开地面时，地面的支持力为零，此时弹簧处于伸长状态。设伸长量为孙

对反由受力平衡可得依2=加昭

解得/Z=%I+%2=30cm

答案:⑴100N/m(2)30cm

【拓展创新练】

12.（6分）（多选）如图所示,A、5两木块质量均为根,1、2两轻弹簧的劲度系数均为

匕弹簧与木块、弹簧与地面的接触点都相连，整个系统静止。现用力将木块A缓

慢竖直向上提起，直到2号弹簧的弹力大小变为原来的一半为止。则在这过程中

A木块竖直向上移动的距离为（）

A

/〃〃〃〃/万〃〃〃〃〃

A2—。B3mg

kk

C5mgD6mg

kk

【解析】选A、Do根据胡克定律可得，原来1弹簧的压缩量为产等，弹簧2的

压缩量为％02=等。若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于压缩状态，

则此时2弹簧的压缩量为检=等，对B分析可得自2=^g,所以1弹簧刚好恢复原长,

此过程中A木块上升的位移为AX=M+（%02-%2）=詈+（等-詈尸贽。若2弹簧弹力

大小变为原来的一半且2弹簧处于拉伸状态,则此时2弹簧的拉伸量为汇月等，对

B分析可得自小机g,所以1弹簧的弹力为2祖g,此时1弹簧的伸长量为朽=等，此

过程中A木块上升的位移为AT=M+%02+%'2+£=—+等+^+等=誓。综上所述,

kkkkk

这过程中A木块移动的距离可能为平或华。故选A、D

kko

【总结提升】弹簧的多解性问题

⑴弹簧的弹力大小和形变量有关，在弹力相等情况下，由于其可能出现压缩和拉

伸两种情况,并由此造成题目的多解性。

⑵弹簧类的多解性问题应该进行分类讨论，结合题设情境中物体所处的状态，通

过力学方程求解。

⑶弹簧类问题应该充分利用初态、末态、原长位置等特殊位置，兼顾对称性进行

求解,其变化的过程较复杂一般不研究。

【补偿训练】（2024.石家庄高一检测）如图所示，劲度系数为左2的轻弹簧乙竖直固

定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为kx的轻弹簧甲固定在物

块上。现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到弹簧乙的弹力大小恰好等于

时，求A点上升的高度。

1

i

12

【解析】在没有向上提弹簧甲时，物块受到重力和弹簧乙的支持力，二力平衡，有

F2-mg

向上提弹簧甲，当乙处于压缩状态时，物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力，弹簧

甲向上的拉力A则有F3=gmg,Fi=mg-F3=^ng

则A点上升的高度为麻泮令

上1k2

解得行詈*+j

当乙处于伸长状态时，物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力氏和弹簧甲向上的拉

力尸5,则有

25

F4~-mg,F5-mg+F3--mg

则A点上升的后）度为h

fcik2k2

解得仁等仁+自

答案或嘤/）

三位置变化快慢的描述一速度

（40分钟80分）

【基础全面练】

1.（6分）下列关于速度的说法正确的是（）

A.速度是描述物体位置变化的物理量

B.瞬时速度方向就是物体运动的方向

C.匀速直线运动的速度方向是可以改变的

D.位移方向和速度方向一定相同

【解析】选Bo速度是表示物体运动快慢的物理量，即物体位置变化快慢的物理

量，故A错误;瞬时速度方向就是物体运动的方向，故B正确;匀速直线运动的速度

方向与大小均不改变，故C错误;位移方向是初位置指向末位置的方向，而速度方

向是物体运动的方向，所以不相同，故D错误。

2.（6分）（大国工程）（2024.温州高一检测）港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的巨

大桥梁，为香港、澳门和珠江三角洲的经济发展注入了新的动力。已知港珠澳大

桥总长约为55千米，设计速度为100千米Z小时。某辆汽车通过港珠澳大桥的记

录显示:12:00进入港珠澳大桥,12:43离开大桥。下列说法正确的是（）

A.题中的“100千米/小时”为平均速度

B题中的“12:43"指的是时刻

C.该汽车通过港珠澳大桥的位移为55km

D.该汽车通过港珠澳大桥的平均速度为76.7km/h

【解析】选及题中的“100千米〃」'时”是汽车行驶的最大速度，是瞬时速度，故A

错误;题中的“12:43"指的是时刻，故B正确;港珠澳大桥的总长约为55km才旨的是

路程，不是位移，故C错误;港珠澳大桥的总长约为55km指的是路程，根据片台署

60

km/g76.7km/h,可知该汽车通过港珠澳大桥的平均速率为76.7km/h,故D错误。

3.（6分）（2024.扬州高一检测）高邮湖大桥全长8443m,采用“区间测速”，所谓区间

测速就是测量车辆经过某区间的平均车速，已知该桥限速100km/h,监测发现某

轿车经过这一路段用时0.1h,则下列说法正确的是（）

高邮湖大桥

全长8443m

A.O.lh指的是时刻

B.8443m指的是位移大小

C.在该测速区间，该轿车被判定为超速

D.该桥限速100km/h指的是平均速率

【解析】选D。0.1h指的是时间间隔，故A错误;8443m指的是路程大小，故B

错误;在该测速区间轿车平均速率为方三=84.43km/h<100km/h,可知该轿车没有超

速，故C错误;限速指的是平均速率，故D正确。

4.（6分）（2024吉林适应性测试）如图，齐齐哈尔到长春的直线距离约为400km0某

旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为525km,用时为2.5ho

则在整个行程中该旅客（）

齐齐哈尔

哈尔滨

。长春

A.位移大小约为525km,平均速度大小约为160km/h

B.位移大小约为400km，平均速度大小约为160km/h

C.位移大小约为525km,平均速度大小约为210km/h

D.位移大小约为400km,平均速度大小约为210km/h

【解析】选Bo位移是起点到终点的有向线段，则在整个行程中该旅客位移大小

约为400km,平均速度大小约为丫=：=翳km/h=160km/h,故选Bo

5.（6分）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示,

测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车

辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.6s,第二

次从发出至收到超声波信号用了0.3s,两次信号发出的时间间隔是2s,则测得汽

车的速度约为（假设超声波的速度为340m/s,且保持不变）（）

.速鸟汽车

［口口

x\x\x\\\xxx\\\\x\\\xx\\\^\xxx\x\x\\\\\\\\x\x\\\x\\\xx\x\x\x\\\\xx\\\xxxxxx\x\x\\'

A.25.5m/sB.51.0m/s

C.27.6m/sD.75.0m/s

【解析】选Co由于第一次从发出至接收到超声波信号用了0.6s,测速仪第一次

发出的超声波到达汽车处所用的时间九=差s=0.3s,测速仪第一次发出的信号从

汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪的距离修=丫声力=340义0.3m=102m,由于第

二次从发出至接收到超声波信号用了0.3s,测速仪第二次发出超声波到达汽车处

所用的时间为s=(M5s,第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车

距测速仪的距离％2=丫声/2=340义0.15m=51m,因此汽车在两次与信号相遇的过程

中彳亍驶了x-xi-xi-102m-51m=51m,这51m共用了t-^t+ti-h-2s+0.15s-0.3s

=1.85s,所以汽车的车速为力=台27.6m/s,故选Ce

6.(6分)(体育运动)四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑，如图所示,他们从

不同起点起跑，终点相同，都顺利地按规则要求完成了比赛，下列说法正确的是

()

A.他们跑完全程的路程相同

B.他们跑完全程的位移相同

C.他们跑完全程的平均速度相同

D.他们跑完全程的平均速率相同

【解析】选A。四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑，他们跑完全程的路

程相同，故A正确;由于他们从不同起点起跑，终点相同，则他们跑完全程的位移不

相同，故B错误;由于他们的位移不同，时间也可能不同，则他们跑完全程的平均速

度不一定相同，故C错误;由于他们的路程相同，时间可能不同，则他们跑完全程的

平均速率不一定相同，故D错误。

7.(8分)一质点做单向变速直线运动。

(1)若前［内的平均速度为6m/s,后日时间的平均速度为9m/s,求这段时间t内的平

均速度大小；

(2)若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,求这段

位移的平均速度大小。

［解析］⑴企上三口m/s=8m/So

------IXXIAI

（2）v=——m/s=4m/s0

五十与2+2

答案：（1）8m/s（2）4m/s

【综合应用练】

8.（6分）（多选）关于瞬时速度和平均速度,下列说法中正确的是（）

A.平均速度越大，瞬时速度就越大

B.极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度

C.对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关

D.若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速

度都为零

【解析】选B、Co平均速度是位移与时间的比值，平均速度大瞬时速度不一定大,

故A错误;极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度，故B正确;对于做匀速直

线运动的物体，其平均速度是恒定不变的，跟哪段时间（或哪段位移）无关，故C正确;

若物体在某段时间内的平均速度等于零，它在这段时间内任一时刻的瞬时速度不

一定都为零，比如物体匀速运动一周，故D错误。

9.（6分）（多选）（2024.济宁高一检测）某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算

出出发地和目的地的直线距离为9km他从出发地到目的地用了5min,赛车上的

里程表指示的里程数值增加了15km,当他经过某路标时，车内速度计指示的示数

为150km/h,那么可以确定的是（）

A.在整个过程中赛车手的瞬时速度是108km/h

B.在整个过程中赛车手的平均速度是180km/h

C.在整个过程中赛车手的平均速率是180km/h

D.经过路标时的瞬时速率是150km/h

【解析】选C、Do瞬时速度是指在某一位置时的速度，赛车手做的是变速运动,

故整个过程中赛车手的瞬时速度是108km/h是错误的描述，故A错误;整个过程

中的位移大小为9km,所用时间为5min,根据平均速度的定义方驾=108km/h,

t——h

60

故B错误;根据平均速率的定义，在整个过程中赛车手的平均速率万《=霁=180

t——h

60

km/h,故。正确;经过路标时的瞬时速率是车内速度计指示的示数，为150km/h改

。正确。

10.（6分）如图所示的图像和3图像中，给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表

四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义，下列描述正确的是

A.曲线1表示物体做曲线运动

B.x-t图像中力时刻Vl>V2

C.两图像中山、以时刻分别表示物体2、4开始反向运动

D.v-t图像中。至七时间内物体3和物体4的平均速度大小相等

【解析】选Box-t图像和v-t图像都只能表示直线运动，曲线1表示物体做直线

运动，选项A错误用/图像中图线的切线斜率表示物体的速度，力时刻图线1切线

的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，即0〉也,选

项B正确用/图像的斜率表示速度，图像的转折点表示物体的位移开始减小，运动

方向开始反向，所以t2时刻物体2开始反向运动，而v-t图像中在t5时刻，物体4的

速度才从正值变为负值,速度改变方向，选项C错误。修图像中。至打时间，物体

3的位移小于物体4的位移，故由v三可知物体3的平均速度小于物体4的平均速

度，选项D错误。

11.(12分)某物体由A点出发做直线运动，前5s向东行驶了30m到达B点，又向

前行驶了5s前进了60m到达。点，在。点停了4s后又向西行驶，经历了6s运

动了120m到达A点西侧的D点，如图所示，求：