2026年秋学期高一年级物理第十周鲁科版（2019）必修一周末小测卷及答案

第十周·重力与重心&科学探究：弹力第十周·重力与重心&科学探究：弹力一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.顶灯是中国戏曲表演中的一项特技，演员头顶着一盏油灯做出各种动作，引人入胜。如图所示，演员用一只脚站在一条板凳上，保持不动。下列说法正确的是()A.盛放油的碗所受重力一定垂直演员的头顶向下B.盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关C.油灯和演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚D.演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看，不会影响他的重心位置2.如图所示，一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时，BC边中点E恰好在点A正下方；悬挂AD边中点F时，点B恰好在点F正下方。则薄板的重心到AB边的距离是()A. B.C. D.3.在足球比赛中，运动员能够巧妙地踢出“香蕉球”“落叶球”。如图所示，一球员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球，下列说法正确的是()A.足球的重心在足球的外皮上B.在空中运动的过程中，足球的重心发生了变化C.足球离开脚后不再受重力的作用D.足球所受重力的方向始终竖直向下4.关于物体的重力和重心，下列说法正确的是()A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下B.同一物体在地球上的不同位置，当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点D.形状规则的物体（例如正方体），其重心一定在其几何中心处5.一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，合理的是()A. B.C.D.6.下列说法，错误的是()A.图甲中动车车厢屏幕上所标的速度“126km/h”，经单位换算后为35m/sB.图乙中的C点是某套铁质工件的重心，由此推出形状规则的物体重心均在其几何中心C.图丙说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验加合理外推得到的D.图丁是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想7.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8.如图所示为某同学制作的水培绿萝，为家中增添了许多生趣。关于这个水瓶，下列说法正确的是()A.水瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力B.水瓶（含水）的重心一定在其几何中心C.随着时间流逝，水瓶内的水会蒸发减少，在水减少的过程中，水瓶（含水）的重心一直在降低D.水瓶的重心位置与其形状及质量分布有关9.质量为2kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下保持静止(g取)。则以下说法正确的是()A.物体的各部分中，只有重心处受重力B.细绳所在直线可能与天花板不垂直C.物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力D.剪断细绳后，物体不受任何力的作用10.有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环，如图a、b所示，下面说法正确的是()A.重心向外侧偏移，重力减小 B.重力和重心都没有变C.重力减小，重心位置没有变 D.重力减小，重心位置不存在11.下列情况中，接触面均光滑，小球都处于静止状态，绳子全处于拉伸状态，则球受到两个弹力的是()A.

B.

C.

D.

12.篮球比赛中的击地传球是指持球者在传球时，为躲防守队员防守而将球击地后传给队友，如图所示，下列说法正确的是()A.篮球对水平地面的弹力方向斜向下B.水平地面对篮球的弹力方向斜向上C.水平地面受到的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13.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。如图所示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4cm14.图中的和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是()A.A球和斜面之间可能有弹力作用B.B球和C球间没有弹力作用C.倾斜的细线对D球没有拉力作用D.E球（足球）与斜台作用时，斜台对足球的弹力方向先沿的方向后沿的方向15.如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻质弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体m做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为（重力加速度为g）()A. B.C. D.二、非选择题：共40分。16.（5分）某实验小组同学利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力与长度的关系。将轻弹簧沿水平方向固定在左侧的挡板上，用刻度尺测出轻弹簧的原长，然后用轻绳拴接后跨过光滑的定滑轮悬挂一定数量的钩码，再次测量弹簧的总长度l，改变钩码的个数n，重复以上操作。（1）通过多次测量得到的实验数据，以钩码的个数n为纵轴，弹簧的长度l为横轴，拟合的直线如图乙所示，已知每个钩码的质量为，重力加速度为，则弹簧的原长_______，劲度系数_______。（2）当悬挂3个钩码时，弹簧的长度_______。17.（7分）在“探究弹簧弹力与形变量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：（1）某同学通过实验画出弹簧弹力F与弹簧总长度x的关系图线如图甲所示（轻质弹簧未超过弹性限度），弹簧的原长为______m，弹簧的劲度系数为______N/m。（2）如图乙所示，毫米刻度尺水平放置，“0”刻度线上方固定一个有孔挡板，一条不可伸长的轻质细线一端悬挂重物，另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧右端相连接，使（1）中研究的轻弹簧被压缩，稳定后指针位置如图乙（轻质弹簧未超过弹性限度），则指针所指刻度尺示数为______cm，由此可推测重物重为______N。18.（6分）某实验小组用如图所示实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。实验中，始终保持两侧悬挂砝码相同，g取.（1）下列叙述不正确的是_____________.A.实验前，将弹簧上端固定，用刻度尺测出弹簧自由下垂时的长度B.在两侧逐个增加砝码（弹簧弹力始终在弹性限度内），记录对应弹簧两端所指的标尺刻度和砝码总数C.实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材（2）将5对质量均为的钩码按次序挂在绳子下端，记下弹簧长度L，选择合适的横纵坐标刻度，在所给的坐标纸上作出图像如图所示。根据图像可得，弹簧的劲度系数为_____________（结果保留2位小数）。（3）探究弹簧弹力与劲度系数的实验中，将弹簧水平放置在桌面上的方案与将弹簧竖直放置的方案做实验相比，前者方案做实验最主要的缺点是_____________.19.（6分）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）在实验中，以下说法正确的是________。（填字母）A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，各测出一组拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量成正比（2）如图乙所示，是某根弹簧所受拉力F与伸长量x之间的关系图，由图可知，该弹簧的劲度系数是________N/m.（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图是某次测力时的弹簧秤指针位置的示意图，则该力的大小为________N.20.（8分）某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。(1)图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的__________(选填“上端”或“下端”)对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度_________cm。(2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力(g为重力加速度大小)，根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为_________（保留一位小数），由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成_________。21.（8分）在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，实验步骤如下：①将弹簧左端固定，水平放置并处于自然状态，右端与细绳连接，使细绳与水平桌面平行，将毫米刻度尺的零刻度线与弹簧左端对齐，弹簧的右端附有指针，此时指针的位置如图乙所示；②在绳下端挂上一个砝码（每个砝码质量），系统静止后，记录指针的位置③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内），记录砝码的个数n及指针的位置l；④用获得的数据作出图像，如图丙所示，图线斜率用a表示。回答下列问题：（1）图乙所示读数为_______cm；（2）弹簧的劲度系数表达式_______（用砝码质量m、重力加速度g和图线的斜率a表示）。若g取则本实验中_______N/m（结果保留3位有效数字）。（3）考虑弹簧与桌面、细绳与滑轮间有摩擦，则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比将_______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。答案以及解析1.答案：C解析：重力方向总是竖直向下，不一定垂直于演员的头顶，故A错误；重心与质量分布、形状有关，当碗中的油量改变时，碗和油所组成的整体的重心也会发生变化，故B错误；将演员和油灯看成整体进行受力分析，只受重力和板凳的支持力，是一对平衡力，重力和支持力共线，所以整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚，故C正确；演员将手臂和腿伸出，不仅仅是为了姿势好看，更重要的是为了保持平衡，即让演员和油灯组成的整体的重心在支撑脚的正上方，故D错误。2.答案：C解析:根据题意可知，和的交点是薄板的重心，如图所示由几何关系可知，薄板的重心到AB边的距离是故选C。3.答案：D解析：足球的重心在足球的几何中心，即足球的球心，在空中运动过程中，足球仍然受到重力的作用，重心的位置不发生变化，足球所受重力的方向始终竖直向下，故D正确，ABC错误。4.答案：C解析：A.重力的方向始终是竖直向下的，无论物体放在什么样的物体上面，方向是不变的，A错误；B.同一物体在地球上的不同位置，重力大小不同，而同一位置，其重力大小相同，B错误；C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点，C正确；D.形状规则的物体的重心不一定在它的几何中心上，还要看物体的密度是否均匀，如果密度不均匀，那就不在几何中心，D错误；故选C。5.答案：D解析：质量分布均匀的物块的中心在其几何中心，物体受到重力、两根绳子的拉力作用下处于静止状态，故三个力属于共点力，则三个力的作用线必交于一点，根据图象可知，只有D选项的三个力相较于一点，故D正确，ABC错误。故选D。6.答案：B解析：A.图甲中动车车厢屏幕上所标的速度“126km/h”，经单位换算后为故A正确，不符合题意；B.图乙中的C点是某套铁质工件的重心，由此推出形状规则、质量分布均匀的物体重心均在其几何中心，故B错误，符合题意；C.图丙说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验加合理外推得到的，故C正确，不符合题意；D.图丁是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想，故D正确，不符合题意。故选B。7.答案：D解析：水管口持续有水流出而过一段时间水桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转。故选D。8.答案：D解析：水瓶受到地球对它的吸引力，由于力的作用是相互的，它对地球也有吸引力，故A错误；物体重心的位置与物体的几何形状和质量分布情况有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，水瓶（含水）的质量分布不均匀，所以其重心不在其几何中心，故B错误，D正确；在水减少的过程中，水瓶（含水）的重心先降低后升高，故C错误。9.答案：B解析：A.物体的各部分都受到重力作用，重心是各部分受到重力的等效集中点，故A错误；B.细绳是竖直的，若天花板不水平，则细绳所在直线与天花板不垂直，故B正确；C.体对绳子拉力的施力物体是物体，而物体所受重力的施力物体是地球，虽然方向均相同，但它们不是同一个力，故C错误；D.剪断细绳后，物体仍受重力的作用，故D错误；故选B。10.答案：C解析：质量分布均匀的物体重心在几何中心，所以挖掉一个小圆板后，重心的位置没变，还在几何中心圆心处，但由于挖掉一部分，所以重力减小，故C正确，A、B、D错误。故本题选：C。11.答案：C解析：A.假设将绳子剪断，小球一定不能静止，所以小球受绳子对它向上的弹力，假设将斜面去掉，小球仍然静止，所以小球与斜面间无弹力作用，小球只受绳子的弹力，A错误；B.假设将上方的斜面去掉，小球受地面向上的弹力仍能静止，所以小球只受地面向上的弹力作用，B错误；C.假设分别将斜面或绳子去掉，小球都不能静止，所以小球受到斜面和绳子两个弹力的作用，C正确；D.假设将右侧的台阶去掉，小球仍能静止，所以小球与台阶间无弹力作用，与地面之间一定有弹力作用，D错误。故选C。12.答案：C解析：A.由于弹力的方向总是与接触面垂直，则篮球对水平地面的弹力方向竖直向下，所以A错误；B.水平地面对篮球的弹力方向竖直向上，所以B错误；C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的，所以C正确；D.篮球受到水平地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的，所以D错误；故选C。13.答案：C解析：由图可知，当弹簧长度为8cm时，弹簧弹力等于零，则弹簧原长为，A错误；由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，题中的弹簧弹力与弹簧的长度成线性关系，不成正比，B错误；根据胡克定律，解得该弹簧的劲度系数，C正确；由图可知，当该弹簧的弹力大小为8N时，其长度可能为4cm或12cm，D错误。14.答案：C解析：假设A球和斜面之间有弹力作用，斜面对A球的弹力方向垂直于斜面斜向右上方，则A球会向右运动，与实际不符，故假设错误，A球和斜面之间没有弹力作用，A错误；假设没有B球或没有C球，另一个球会向圆弧底端运动，故B球与C球之间有弹力作用，B错误；倾斜的细线对D球没有拉力作用，否则D球会向左摆动，C正确；弹力的方向与接触面垂直并指向受力物体，E球（足球）与斜台作用时，斜台对足球的弹力方向垂直于斜台斜面向左上方，D错误。15.答案：D解析：根据平衡条件得：弹簧的弹力根据胡克定律得解得弹簧的伸长量故选D。16.答案：（1）10；20（2）17.5解析：（1）由胡克定律可得整理可得结合图像可知，当时，弹簧的原长为图像的斜率为解得弹簧的劲度系数为（2）当悬挂3个钩码时，由可得弹簧的长度为17.答案：（1）0.10；200（2）1.00；18解析：（1）当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由题图甲可知弹簧的原长，当弹簧长度为0.15m时，弹力大小为10N，对应弹簧的伸长量为，由胡克定律可得，解得。（2）题图乙所示指针所指刻度尺示数为1.00cm，弹簧原长为10cm，弹簧被压缩了，根据胡克定律可得，解得，由此可推测重物重为18N。18.答案：（1）A（2）13.89（13.80～13.98）（3）弹簧与桌面之间存在摩擦解析：（1）A.实验前，应该将弹簧水平放