2026年秋学期高一年级物理第十周教科版（2019）必修一周末小测卷及答案

第十周·弹力&摩擦力第十周·弹力&摩擦力一、选择题（共12题，每小题5分，共60分）1.如图所示，有一质量为、底面积为的长方体容器置于水平桌面上，在其底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一棱长为的正方体物块A，稳定时物块A有的体积露出水面，容器中水的深度为，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。现往容器中缓慢加水，当物块A刚好完全浸入水中时停止加水，此时弹簧伸长了。已知弹簧始终处于弹性限度内，其体积忽略不计，容器足够高，，重力加速度g取。下列说法正确的是()A.水位共上升4cmB.物块A的质量为4kgC.弹簧的劲度系数为200N/cmD.末状态容器对水平桌面的压力为149N2.如图所示为一竖直放置的内壁光滑的圆筒，筒内放置一轻弹簧，三个完全相同的物块静置于弹簧上端，此时最上面物块的上表面刚好与圆筒开口平齐。现将第四个物块（与筒内物块完全相同）放入筒内，待物块静止后，第四个物块上表面也刚好与圆筒开口平齐，已知物块的厚度和重力，弹簧始终处在弹性限度范围内，根据以上信息可以求出()A.弹簧的劲度系数 B.弹簧的原长 C.圆筒的高度 D.重力加速度g3.如图所示，劲度系数分别为的轻质弹簧套在一起，下端均固定在水平地面上，此时，小弹簧B高出大弹簧A0.2m。在该弹簧组的正上方施加一个竖直向下的力缓慢压缩弹簧，测得压力F与压缩距离x之间的关系（图像）可能是下图中的()A.B.C.D.4.如图所示，两人进行击地传球，左边人将球传给右边人的过程中，在球碰到地面反弹瞬间，下列说法正确的是()A.水平地面对篮球的弹力方向斜向右下方B.篮球对水平地面的弹力方向斜向右下方C.水平地面受到压力是由于篮球发生了形变而产生的D.篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生了形变而产生的5.“雪龙2号”破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是()A.B.C.D.6.如图甲所示，物块A和木板B叠放在实验台上，物块A用水平细绳与固定在实验台上的力传感器相连。时，木板B开始受到水平外力F的作用，细绳对物块A的拉力随时间t变化的关系如图乙所示，2s后木板B做匀速直线运动。已知物块A的质量为2kg，木板B的质量为3kg，物块A与木板B之间、木板B与桌面之间的动摩擦因数均相同，重力加速度g取。下列说法正确的是()A.时物块A对木板B的摩擦力向右B.物块A与木板B之间的动摩擦因数为0.4C.当木板B做匀速直线运动时，水平外力F的大小为14ND.物块A与木板B发生相对运动后，仅增大水平外力F，力传感器的示数也增大7.如图所示，某同学用手握住一个圆柱状的饮料瓶，饮料瓶始终保持竖直静止状态，下列说法正确的是()A.握着饮料瓶匀速向下运动，饮料瓶所受的摩擦力向上B.握着饮料瓶匀速向上运动，饮料瓶所受的摩擦力向下C.保持饮料瓶静止，手握得越紧，饮料瓶和手之间的摩擦力越大D.握着饮料瓶水平向右匀速运动，饮料瓶所受的摩擦力水平向左8.如图所示，完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在中间轮胎上，一小段时间后三条轮胎的位置可能是()A.B.C.D.9.（多选）某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面沿直线自然放置，总长度为51cm；②如图(c)所示，用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端（口罩不发生形变），当两个弹簧测力计示数均为1N时，总长度为81cm。不计一切阻力，根据以上数据可知()A.图(c)中，每条弹性绳的形变量为30cmB.图(c)中，口罩两侧受到弹性绳的弹力均为1NC.每条弹性绳的劲度系数为D.图(c)中，口罩受到的合力为1N10.（多选）有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是()A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力11.（多选）如图所示，小孩用80N的水平力推木箱，木箱质量为40kg。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是()A.如果木箱静止不动，那么木箱此时受到的静摩擦力大小为零B.如果木箱恰好开始运动，那么最大静摩擦力为80NC.如果木箱做匀速直线运动，那么木箱与地面间的动摩擦因数D.箱子的重力就是地面受到的压力12.（多选）中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示。则在向右行笔的过程中()A.镇纸受到白纸向左的摩擦力 B.毛笔受到白纸向左的摩擦力C.白纸只受到向右的摩擦力 D.桌面受到白纸向右的摩擦力二、非选择题（共3小题，共40分）13.（12分）某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图1所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移(以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。（1）实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是__________。A.按图安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上B.在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移xC.在坐标图中描点作出图像，如图2所示D.手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器E.改变钩码个数n，重复上述操作，记录相应的位移x，数据如表格所示钩码个数n123456手机位移x/cm0.982.023.013.985.015.99（2）已知每个钩码的质量为50g，重力加速度，由图像可以求得弹簧的劲度系数为____________N/m。（3）实验中未考虑手机重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果_____________(选填“有”或“无”)影响，说明理由_____________。14.（12分）某同学热爱学习和运动，家里备有健身器材——拉力器。他决定利用拉力器中的弹簧做实验来验证胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图甲所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧弹力F和相关数据。（1）该同学根据实验数据，绘制的关系图像如图乙所示，图中x表示____________。A.弹簧悬挂钩码时的长度 B.弹簧的形变量（2）该同学使用两根不同的轻质弹簧a和b，根据实验数据绘制图像(如图丙所示)，由此可知弹簧a的劲度系数______________(选填“大于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______________(选填“a”或“b”)。（3）实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略，不可视为轻质弹簧，若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂，则弹簧呈现的形态如下图中的_______________。15.（16分）如图甲所示，先竖直放置轻质弹簧，在其上方放置一个质量为的重物，待重物静止时测得弹簧压缩量为。再将重物放在水平地面上，用轻质弹簧水平向左轻轻地推这个重物，如图乙所示，当重物和轻质弹簧恰好一起在水平面上做匀速运动，测得该轻质弹簧的压缩量为。轻质弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度，求：（1）轻质弹簧的劲度系数k；（2）重物与水平地面间的动摩擦因数μ。答案以及解析1.答案：D解析：由题意可知，当弹簧自然伸长时，物块A有的体积浸入水中，则露出水面的高度为，当物块完全浸入水中时，弹簧伸长，则水位共上升，A错误；开始时物块A排开水的体积为时，弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A受到的浮力为，解得物块A的质量为，B错误；物块A刚好浸没水中时，受到的浮力为，浮力等于其重力和弹簧的拉力之和，即，解得弹簧的劲度系数为，C错误；最终水深，A刚好完全浸没水中时，水产生的压强为，对容器受力分析，根据平衡条件有，解得桌面对容器的支持力，D正确。2.答案：A解析：设物块的厚度为d，重力为G，弹簧的原长为l，三个完全相同的物块静置于弹簧上端时，弹簧的长度为，四个物块静置于弹簧上端时，弹簧的长度为，弹簧的劲度系数为k，圆筒的高度为h，根据胡克定律，有，，联立解得，，圆筒的高度为，可得，因此，故A正确；因为和未知，无法求出弹簧的原长和圆筒的高度，故BC错误；根据可得重力加速度为，质量m未知，无法求出重力加速度g，故D错误。3.答案：C解析：根据胡克定律知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，开始下压的过程，劲度系数为，与CD选项的斜率相同，之后两弹簧相当于是并联连接，劲度系数为，与C项第二段的斜率相同，故C正确。4.答案：C解析：根据弹力垂直接触面可知，水平地面对篮球的弹力方向竖直向上，篮球对水平地面的弹力方向竖直向下，选项AB错误；水平地面受到的压力的施力物体是篮球，故压力是由于篮球发生了形变而产生的，选项C正确；篮球受到的水平地面的支持力的施力物体是地面，故支持力是由于地面发生了形变而产生的，选项D错误。5.答案：A解析：由滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反、弹力的方向过切点垂直接触面并指向受力物体，可画出碎冰块对船体的弹力和摩擦力的示意图，如图所示，故选A。6.答案：C解析：时木板B相对物块A运动方向向右，物块A对木板B的摩擦力向左，故A错误；由题图乙可知物块A与木板B之间的滑动摩擦力为4N，动摩擦因数为，故B错误；当木板B做匀速直线运动时，水平外力，故C正确；物块A与木板B发生相对运动后，仅增大水平外力F，二者间的摩擦力大小不变，力传感器的示数不变，故D错误。7.答案：A解析：握着饮料瓶匀速运动（无论向哪个方向），饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力，且与饮料瓶的重力是一对平衡力，摩擦力大小等于饮料瓶的重力大小，方向与重力方向相反，故饮料瓶所受的摩擦力向上，故A正确，BD错误；饮料瓶静止时，饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力，大小始终等于饮料瓶的重力，与手握得是否紧无关，故C错误。8.答案：A解析：第三条轮胎与地面之间的最大静摩擦力，第二条轮胎与第三条轮胎之间的最大静摩擦力，第一条轮胎与第二条轮胎之间的最大静摩擦力，由此可发现，第三条轮胎不可能对地发生位移，当拉力足够大时，第二条轮胎可以带动第一条轮胎运动，同时与第一条轮胎发生相对位移，故选A。9.答案：BC解析：每条弹性绳的形变量，故A错误；弹簧测力计的示数均为，口罩两侧受到弹性绳的弹力均为，故B正确；由胡克定律可得每条弹性绳的劲度系数为，故C正确；题图(c)中，口罩受到的合力为0，故D错误。10.答案：BC解析：产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可。由产生滑动摩擦力的条件可知A错误，B正确。滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，C正确。如擦黑板时，黑板相对地面是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D错误。11.答案：BC解析：若木箱静止不动，则所受合外力为零，故静摩擦力大小等于水平推力大小，为80N，故A错误；若木箱恰好开始运动，则水平推力正好达到最大静摩擦力，故最大静摩擦力为80N，故B正确；若木箱做匀速直线运动，则滑动摩擦力大小等于水平推力大小，即，解得，故C正确；地面受到的压力的施力物体是木箱，箱子的重力的施力物体是地球，不是同一个力，故D错误。12.答案：BD解析：白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到白纸向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，桌面受到白纸向右的摩擦力，故C错误，D正确。13.答案：（1）ADBEC（2）49（3）无；劲度系数是通过图像斜率与每个钩码重力的乘积得到的解析：（1）根据题意，由实验原理可知，本实验通过改变钩码的数量来改变弹簧的弹力，通过手机的定位传感器确定弹簧的形变量，通过作图的方法得到弹簧的劲度系数，则正确的实验步骤为ADBEC。（2）根据题意，由胡克定律可得，，整理得，由题图2得，解得。（3）由上述分析可知，弹簧的劲度系数是通过图像的斜率与每个钩码重力的乘积得到的，手机重力仅使弹簧伸长，对弹簧劲度系数的测量结果无影响。14.答案：（1）B（2）大于；b（3）B解析：（1）由胡克定律可知，结合题图乙可知，图中x表示弹簧的形变量，故选B。（2）由（1）中分析