3.1 重力与弹力（练题型：8大题型）（原卷版）-2025~2026学年高一上学期物理讲与练（人教版2019必修第一册）

第页目录TOC\o"1-3"\h\u题型1：重力和重心（4题） 1题型2：弹力的受力分析（5题） 2题型3：弹力的大小与方向（6题） 3题型4：胡克定律（8题） 5题型5：弹簧的串联与并联（10题） 7题型6：弹簧的F-x图像问题（4题） 11题型7：弹簧弹力作用下的多解问题（7题） 12题型8：探究弹簧弹力与形变量的关系（5题） 15题型练习题型1：重力和重心（4题）1．（25-26高一上·辽宁沈阳·期中）关于重力和重力加速度，下列说法正确的是（）A．物体的质量越大，重力越大，重力加速度也越大B．由可知，重力加速度与重力成正比，与质量成反比C．沈阳的重力加速度比北京的重力加速度大D．重力的施力物体是地球，重力的方向指向地心2．（25-26高一上·四川成都·阶段练习）在空易拉罐中注入适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示。下列说法正确的是（）A．易拉罐受到的重力就是易拉罐对桌面的压力B．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C．若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D．易拉罐对桌面的压力是因为桌面形变而产生的3．（24-25高一上·山西长治·阶段练习）《黑神话：悟空》是2024年全球大卖的中国3A大作，如果悟空的金箍棒可以长到地球直径的高度，把金箍棒立在地面上，若变长的金箍棒质量分布均匀，金箍棒的中点为O，已知离地面越高重力加速度越小，那么金箍棒的重心位置（）A．在O点处 B．在O点上方，比O点更远离地球C．在O点下方，比O点更靠近地球 D．无法确定在O点上方还是下方4．（25-26高一上·江苏南通·阶段练习）图示是一个自动冲水装置：一容器可绕水平轴在竖直平面内转动。容器中无水时，其重心在点，容器下端搁在固定的支点上。当容器中水量增加到一定程度时，容器会绕轴转动而将水倒出冲洗排污沟，倒完水的容器又能自动恢复到原位置重新接水。设容器接满水时整体的重心在点，则O、P、的位置关系可能正确的是（）A． B．C． D．题型2：弹力的受力分析（5题）5．画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图。6．（25-26高一上·新疆克拉玛依·期中）以下情境中的物体A、B、C均处于静止状态，请分别画出它们受到的弹力示意图。7．画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图[图（2）中O为圆心，O1为重心]。8．下列各图中物体A均静止，请在图中画出物体A所受弹力的示意图。9．作出下列A物体受到的弹力。题型3：弹力的大小与方向（6题）10．（25-26高一上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，杯子静止在水平桌面上，下列说法正确的是（）A．杯子对桌面的压力就是杯子所受的重力B．杯子所受弹力是由于杯子发生微小的形变而产生的C．杯子对桌面的压力方向是竖直向下的D．杯子所受弹力的方向是竖直向下的11．（2025·四川广安·模拟预测）课堂教学中，为了获得更好的教学效果，有的教师会使用头戴式耳麦，某次使用过程中教师将耳麦弯曲成如图所示形状，此时话筒受力正确的是（）A．B．C． D．12．（25-26高一上·山东·开学考试）如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是（）A．沿杆子 B．竖直向上 C．垂直于杆子 D．沿杆子与竖直方向之间的某一方向13．（24-25高二上·云南曲靖·期末）我国第一艘自主建造的极地科考破冰船——雪龙2号，号称“掌管冰雪的龙”，其过人之处在于从正面看锐利的破冰艏柱可以借助自重和动能将超过2米的冰层切压碎开，如下图，选项中虚线为接触位置的切线，从侧面看破冰艏柱施加给冰层力的方向最合理的是（）A．B．C． D．14．（24-25高一上·天津·期末）2024年巴黎奥运会已经圆满落幕，中国乒乓球队再次展现了其王者之师的风采，包揽了全部的金牌。如图是乒乓球从左到右接触桌面反弹时的示意图，乒乓球受到桌面的弹力方向正确的是（）A．B．C． D．15．（24-25高二上·江苏徐州·阶段练习）如图所示，小蔡同学在篮球场上拍篮球，关于地面对篮球的弹力，下列说法正确的是（）A．作用在地面上 B．方向垂直于地面向下C．大小一定等于篮球的重力 D．是由地面发生形变产生的题型4：胡克定律（8题）16．（25-26高一上·北京石景山·期中）用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂质量为m的钩码，待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的位置，重力加速度为g，则弹簧的弹性系数为（）A． B． C． D．17．（25-26高三上·内蒙古·阶段练习）如图所示，弹簧拉力器（不计重力）并列装有5根相同的弹簧，一成年人使用该拉力器时，双臂平展，左右伸直，每只手对拉力器施加的拉力大小均为，每根弹簧长度均为；另一小学生，使用该拉力器时，卸下4根弹簧，双臂平展，左右伸直时弹簧长度为。若每根弹簧的原长均为，弹簧均在弹性限度内，则此时小学生每只手对拉力器施加的拉力大小为（）A． B．80N C． D．18．（2025·江西·模拟预测）如图所示，六根材质相同、原长均为x。的轻质弹簧的端点两两相连，在六个大小相等、方向互成角的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形平面。已知该正六边形外接圆的直径为d，弹簧均在弹性限度范围内，则每根弹簧的劲度系数为（）A． B． C． D．19．（24-25高一上·福建厦门·开学考试）某轻弹簧下端挂重2N的钩码并处于静止状态时，弹簧总长度为12cm，当下端挂重4N的钩码并处于静止状态时，弹簧总长度为14cm，弹簧始终在弹性限度内，则此弹簧的劲度系数为（）A．1N/mB．10N/mC．100N/m D．1000N/m20．（24-25高一上·山东威海·期中）如图所示，两个质量均为1kg的物块A、B用一个劲度系数为500N/m的轻弹簧连接，处于静止状态。现用力F缓慢地向上拉A，直到B刚好离开地面为止。g取，这个过程中A移动的距离是（）A．2cm B．4cm C．6cm D．8cm21．（24-25高一上·广东汕头·期末）为探究摩托车避震系统弹簧的劲度系数，小明从摩托车修理店中买来两根摩托车避震系统的弹簧，并委托师傅将两根弹簧并联后加上坐垫，小明测得自身体重是100kg，弹簧坐垫竖直放置时的长度是40cm，小明站上坐垫后静止时同学测得弹簧的长度变为37.5cm，g取，则根据以上数据可测得一根避震系统的弹簧劲度系数为（）A．10000N/m B．20000N/m C．40000N/m D．80000N/m22．（24-25高一上·贵州·期末）如图所示，弹簧下端固定在水平面上，上端放一质量为1kg的物体。静止时，弹簧被压缩的长度为2cm，弹簧处于弹性限度内，g取。弹簧的劲度系数为（

）A．0.5N/m B．5N/m C．50N/m D．500N/m23．（24-25高一上·山东济南·期末）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示，一根质量为的弹簧上端悬挂在天花板上，下端受到大小为、方向竖直向下的恒力作用，弹簧处于静止状态。已知弹簧劲度系数为，重力加速度为，根据所学知识判断该状态下弹簧形变量正确的表达式可能为（

）A．B．C． D．题型5：弹簧的串联与并联（10题）24．如图所示，劲度系数为的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为的物体，另一劲度系数为的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起。弹簧始终在弹性限度内，且弹簧伸缩、移动均只沿竖直方向。重力加速度为g，下列判断正确的是（

）

A．在A端放一质量为的物体，静止时A端下移B．在A端放一质量为的物体，静止时将下移C．A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移D．A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移25．（23-24高一上·河南濮阳·期末）某同学通过实验探究两弹簧串联后的弹性系数。他把弹性系数分别为和的不同轻弹簧a、b串接在一起，a的上端固定在天花板上，竖直悬挂。测量a和b弹簧原长，计算串接后弹簧a和b的总长度；在b的下端悬挂一定质量的钩码，再次测量弹簧a和b的长度，计算总长度，使用悬挂钩码重力与总形变量之比记为两弹簧串联后的等效弹性系数，则等效弹性系数的表达式正确的是（）

A． B． C． D．26．如图所示，a、b、c为质量均为的木块，p、q为两个劲度系数均为的轻弹簧，其中a放在光滑水平桌面上。木块b、c与弹簧栓接在一起。开始时弹簧p处于原长，木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉弹簧p的左端，直到c刚好离开水平面为止，g取。该过程弹簧p的左端向左移动的距离是（  ）A． B． C． D．27．在实验室中，同学将两根相同的轻弹簧串接在一起，下面挂两个相同的钩码，如图甲所示，此时两根轻弹簧的总伸长量为x。若该同学将两个钩码按照图乙方式挂在两轻弹簧上，则两根轻弹簧的总伸长量为（）A． B． C． D．28．有两根相同的、原长为的轻弹簧，如果在每根弹簧上分别挂上重物G后，弹簧伸长都是。现将两根弹簧如图所示连接在一起，在下端仍挂上重物G，则两根弹簧的总长是（）A． B． C． D．29．两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串联在一起，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，现用水平力作用在b弹簧的P端缓慢向右拉动弹簧，当水平外力的大小为F时，b弹簧的伸长量为L，则此时

A．a弹簧产生的弹力为 B．a弹簧的伸长量为C．P端向右移动的距离为 D．P端向右移动的距离为30．如图所示，A、B、C三个物体的质量是mA=m，mB=mC=2m，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数k2的轻弹簧相连，劲度系数为k1的轻弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与A、B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），则：（1）求未拉动A物体前两弹簧的形变量；（2）求C刚要离地时滑轮下降的距离；（3）求C刚要离地时A、B两物体的高度差。31．劲度系数为k1=100N/m轻质弹簧两端分别与质量为m1=1kg和m2=2kg的物块1、2拴接，劲度系数为k2=200N/m轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓慢上提，直到下面那个弹簧刚脱离桌面（如图所示），（g取10N/kg）(1)物体2上升的距离是多少？(2)物体1上升的距离是多少？32．如图所示，原长分别为和，劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态，第二种情况下把上述装置倒置在地面上，并保持静止状态，，求：（1）第一种情况下，两弹簧的总长度是多少？（2）这两种情况下两个弹簧的总长度的差值为多大？33．如图所示，质量为m的物体A压在置于水平面上的劲度系数为k1的竖直轻弹簧B上．用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接．当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于M位置．将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到N位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力．求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小．（2）该过程中物体A上升的高度为多少？MN间的距离为多大？题型6：弹簧的F-x图像问题（4题）34．（25-26高一上·江苏苏州·阶段练习）某实验小组用力传感器探究弹簧弹力和伸长量的关系，如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐，用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值及对应的标尺刻度（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙所示的图像，、分别为使用轻质弹簧1、2时所描绘的实验图线，下列说法正确的是（）A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长B．弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数C．弹簧2产生的弹力为时，弹簧的伸长量为D．由实验图线可知，在弹性限度范围内，拉力大小若变为原来的2倍，弹簧长度也变为原来的2倍35．（24-25高一上·北京怀柔·期末）某实验小组用力传感器探究弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于支架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值及对应的标尺刻度（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙所示的图像，、分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是（）A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长B．弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数C．弹簧2产生的弹力是20N时，弹簧的伸长量是65cmD．因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系36．（24-25高一上·河北·期中）一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系如图所示，根据图像判断，下列结论正确的是（）A．弹簧的原长为10cm B．弹簧的劲度系数为1N/mC．弹簧的劲度系数为2N/m D．弹簧压缩0.05m时，弹力的大小为5N37．（24-25高一上·四川成都·期中）英国科学家胡克通过实验研究，提出了描述材料弹性的基本定律——胡克定律。如图为一轻质弹簧的弹力和长度的关系图像。由图像可知（

）A．该弹簧的原长为4cmB．该弹簧的弹力与弹簧的长度成正比C．该弹簧的劲度系数为200N/mD．当该弹簧的弹力大小为8N时，其长度一定为4cm题型7：弹簧弹力作用下的多解问题（7题）38．（23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习）如图所示，A、B两木块质量均为m，1、2两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2，弹簧、木块、地面各接触点都栓连，整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起，直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止，A、B所受的合外力始终为零，则在这过程中A木块移动的距离为（）A． B． C． D．39．如图所示，A、B两木块质量均为m，1、2两轻弹簧的劲度系数均为k，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． B． C． D．40．如图所示，A、B两个物块的重力分别是，，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（）A．和B．和 C．和 D．和41．如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA＝3N，GB＝4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是（）A．1N和6N B．5N和6N C．1N和2N D．5N和2N42．图中a、b、c为三物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的细绳，它们连接如图并处于平衡状态，则有可能（）A．N处于拉伸状态而M处于压缩状态．B．N处于压缩状态而M处于拉伸状态．C．N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态．D．N、M均处于不伸不缩状态．43．（多选）如图所示，物块质量为M，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为和，起初甲处于自由伸长状态.现用手将弹簧甲上端A缓缓上提，使乙产生的弹力的大小变为原来的，则手提甲的上端A应向上移动()

A．B．C．D．44．如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题：(1)开始时q弹簧的长度x1=？(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？题型8：探究弹簧弹力与形变量的关系（5题）45．（25-26高一上·云南昆明·期中）小李同学利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，固定刻度尺的零刻度在其最下端。弹簧下端不悬挂钩码时，弹簧下端在刻度尺上对应的刻度值为。实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力，已知重力加速度为g，由钩码质量求出弹簧弹力F，并读出弹簧下端对应的用刻度尺读数x，如图乙所示。(1)关于本实验，下列说法正确的是_________。A．安装刻度尺时，应使刻度尺保持竖直状态B．读取刻度尺读数时，应用手抓住钩码再读数C．改变弹簧的弹力F时，钩码的数量可以任意增减(2)如图丙所示，小李同学对轻弹簧A多次实验，记录数据后描点连线得到弹簧A的F-x图像a，则该弹簧A的劲度系数N/m（保留三位有效数字）。(3)小李同学取下弹簧A，把弹簧B悬挂在同一铁架台上，其他条件不变，用同样方法对弹簧B进行实验，得到弹簧B的F-x图像b。若弹簧A的劲度系数，原长；弹簧B的劲度系数原长。则；。（请在横线处填写“大于”、“小于”或“等于”）46．（25-26高一上·浙江嘉兴·期中）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。(1)关于本实验操作，下列说法正确的是___________（填字母，不定项选择）；A．在悬挂钩码后需要立即进行读数B．如果该同学想要更精确的测量弹簧的原长，可将弹簧取下后放置在水平桌面上仔细测量C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态D．在毫米刻度尺读数时，需要估读到毫米下一位(2)该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力与弹簧长度l数据后描点连线得到图像，如图乙所示，由图线可得出该弹簧的原长为cm，弹簧的劲度系数为N/m。47．（24-25高一上·福建莆田·期中）莆田二中高一某同学用如图甲所示装置探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。刻度尺竖直固定放置，零刻度与弹簧上端对齐。(1)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度cm，弹簧的劲度系数N/m。(2)另一位同学用同一弹簧重做实验，实际操作时，刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，而该同学未察觉，则仍然采用（1）中的方法得出图像，下列图像中实线是新数