2025高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)之探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系（含答案）

2025高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)十一實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系含

答案十一實(shí)驗(yàn):探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

（25分鐘50分）

1.（6分）某同學(xué)利用甲圖裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，并描繪彈

簧的伸長(zhǎng)量AZ與彈力F的關(guān)系圖線如乙圖所示，下列說法正確的是（）

i

i刻

度

尺

甲

A.測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)該把彈簧水平放置

B.實(shí)驗(yàn)中可用鉤碼重力代替彈簧彈力的大小，這樣做的依據(jù)是牛頓第三定律

C.圖線OA段斜率的大小即為該彈簧勁度系數(shù)的大小

D.圖像彎曲的原因是超出了彈簧的彈性限度

【解析】選D。測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)該把彈簧豎直放置，故A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中可用鉤碼

重力代替彈簧彈力的大小，這樣做的依據(jù)是二力平衡原理，故B錯(cuò)誤;根據(jù)胡克定

律可得仁黑所以圖線OA段斜率的倒數(shù)為該彈簧勁度系數(shù)的大小，故C錯(cuò)誤;圖

像彎曲的原因是超出了彈簧的彈性限度，故D正確。

2.（8分）如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈

性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系（重力加速度g已知）。

F

b

OZil2I

丙

⑴圖乙是彈簧彈力尸與彈簧伸長(zhǎng)量無的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為

N/m;該圖像未過原點(diǎn)的原因是________0

（2）某實(shí)驗(yàn)小組在上述實(shí)驗(yàn)中，使用兩根不同的輕彈簧。和仇得到彈力下與彈簧總

長(zhǎng)度I的圖像如圖丙所示。由圖像丙可知,。的原長(zhǎng)比b的原長(zhǎng)（選填“長(zhǎng)”

或短”）。施加同樣大的拉力尸后,。的形變量比b的形變量________（選填“大”或

“小”）。圖像顯示測(cè)得的彈簧彈力與彈簧的總長(zhǎng)度（選填“成正比”或不成

正比”）。

【解析】（1）彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量％的F-x圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，由

圖乙可得

:竽??；…2N/m=200N/m,彈簧自身重力不可忽略，導(dǎo)致豎直放置的彈簧因自

Ax（4-0.5）xl0-2

身重力而伸長(zhǎng)，故圖線不過原點(diǎn)；

（2）圖像與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng),由圖丙可知,a的原長(zhǎng)比b的原長(zhǎng)短;施加同樣

大的拉力F后出的形變量比b的形變量大。圖像顯示測(cè)得的彈簧彈力與彈簧的

總長(zhǎng)度成線性關(guān)系，但是不成正比。

答案:（1）200彈簧存在自身重力

⑵短大不成正比

3.（9分）（2024.深圳高一檢測(cè)）已知彈性繩用久之后，其勁度系數(shù)會(huì)變小。某同學(xué)在

家中找到一根某品牌的彈性繩，查閱資料后得知，該品牌的彈性繩出廠時(shí)的勁度

系數(shù)為公=2.0N/cm,若該彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)上與公的偏差（用|4|*100%表示）

<0

大于10%,則視為報(bào)廢。該同學(xué)為驗(yàn)證該彈性繩是否已經(jīng)報(bào)廢，利用如圖甲裝置對(duì)

其勁度系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量，步驟如下：

⑴在懸點(diǎn)M左側(cè)豎直固定一刻度尺，并使M點(diǎn)與刻度尺零刻度線對(duì)齊，在彈性繩

最上端接一力傳感器，并用力緩慢豎直向下拉彈性繩的下端N點(diǎn)，記錄多組MN的

長(zhǎng)度％和相應(yīng)的力傳感器的示數(shù)尸,并作出F-x圖像如圖乙所示。由圖像可判斷F

與％呈現(xiàn)（選填“線性”或“非線性”）關(guān)系；

⑵該同學(xué)在繪出的圖像上取兩點(diǎn)（10cm,3.8N）和（16cm,15.1N）進(jìn)行了計(jì)算，可求

出彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)為仁N/cm;（保留兩位有效數(shù)字）

⑶由題中原理可以判斷該彈性繩是否已經(jīng)報(bào)廢?（選填“是”或“否”）。

【解析】⑴因圖像為直線，所以下與％呈現(xiàn)線性關(guān)系。

（2）由7MA『依印））可知利用（10cm,3.82V）和（16cm,15.1N）兩點(diǎn)計(jì)算出圖像的斜

率即可求得彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)，應(yīng)為仁甘當(dāng)N/cm司.9N/cm

16-10

⑶由公式可得I誓|xl00%=qxl00%=5%<10%,故該彈性繩沒有報(bào)廢。

答案:⑴線性⑵L9⑶否

4.（9分）（2024.開封高一檢測(cè)）某同學(xué)打算利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)易彈簧秤,他首先

利用如圖1所示的裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)比實(shí)驗(yàn)室提供了兩根彈簧,他先將

其中一根彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)

（刻度尺0刻度線與彈簧的上端對(duì)齊），并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上,

改變鉤碼數(shù)量從而獲得多組數(shù)據(jù)。用同樣的方法對(duì)另一根彈簧也進(jìn)行測(cè)量，最后

得到彈力下與彈簧長(zhǎng)度I的圖像如圖2所示,通過處理數(shù)據(jù)后在刻度尺上標(biāo)上相

應(yīng)的數(shù)值從而完成彈簧秤的制作。

⑴當(dāng)用彈簧a制作彈簧秤時(shí),0N標(biāo)注在_____________cm處，分度值是

_________N;

⑵當(dāng)用彈簧b制作彈簧秤時(shí)指針?biāo)缚潭瘸呶恢萌鐖D3所示，則讀數(shù)為

____________Ne

【解析】⑴彈簧秤的0刻度線要標(biāo)注在彈簧原長(zhǎng)位置，由圖2可知，彈簧a的原長(zhǎng)

為5cm,故0N標(biāo)注在5cm處;根據(jù)胡克定律，勁度系數(shù)為怎=白N/cm=3N/cm

7-5

刻度尺的分度值為A/=lmm,則彈簧秤的分度值是Famin=^A/=3x0.1N=0.3N;

⑵當(dāng)用彈簧b制作彈簧秤時(shí)，由圖2可知,原長(zhǎng)為尿=10cm,根據(jù)胡克定律，勁度系

數(shù)為

kb-—>-N/cm=lN/cm

16-10

彈簧秤的分度值是6min=bA/=1x0.1N=0.1N

指針?biāo)缚潭瘸呶恢萌鐖D3所示，彈簧長(zhǎng)度/=13.60cm,則讀數(shù)為

尺刎。砌=1x(13.60-10)N=3.60No

答案:(1)50.3(2)3.60

5.（9分）（2024.銀川高一檢測(cè)）一根彈簧被截成相等的兩段后,每段的勁度系數(shù)是否

與被截?cái)嗲跋嗤?為了弄清楚這個(gè)問題，物理興趣小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一個(gè)

實(shí)驗(yàn):如圖1所示，將彈簧的一端固定在水平桌面0點(diǎn)處的擋板上，在彈簧的中間

位置和另一端分別固定一個(gè)用于讀數(shù)的指針。和久彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。然后用

細(xì)線拴住彈簧右端并繞過光滑定滑輪,細(xì)線另一端拴有輕質(zhì)掛鉤。在彈簧下面放

一刻度尺，使毫米刻度尺零刻度線與O點(diǎn)對(duì)齊。（已知每個(gè)鉤碼的重力均為0.1N）

/.首先記錄自然狀態(tài)下指針?biāo)傅目潭?，然后在掛鉤上依次懸掛1個(gè)、2個(gè)、3

個(gè)…鉤碼,同時(shí)記錄每次b指針?biāo)傅目潭绕诓⒂?jì)算出彈簧長(zhǎng)度的變化量A^;

〃.在彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)下，在。處將彈簧截成相同的兩段后，以。端作為彈簧的最

右端重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，記錄每次。指針?biāo)傅目潭扔?，并?jì)算出彈簧長(zhǎng)度的變化

量Axfl0

S

.7

O..6

O.,45

O8.3

2

O.J

O.

O24

68101214

圖圖2A^/(X10m)

（1）以鉤碼重力為縱坐標(biāo),Ax為橫坐標(biāo)建立如圖2所示的坐標(biāo)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得

數(shù)據(jù)，作出了如圖2所示的兩條圖線。

⑵根據(jù)圖像可知,0。段彈簧的勁度系數(shù)k產(chǎn)N/m,O〃段彈簧的勁度

系數(shù)依=N/m0（結(jié)果保留1位小數(shù)）

⑶由本實(shí)驗(yàn)可知，一根彈簧被截成相等的兩段后，每段的勁度系數(shù)與沒截?cái)嗲跋?/p>

比將（選填“增大”“減小"或‘不變"）。

【解析】（2）根據(jù)胡克定律F=kk

可得0a段彈簧的勁度系數(shù)

0.7

7X10-2N/m=10.0N/m

Ob段彈簧的勁度系數(shù)

k2-—~—絲~7N/m=5.0N/m

AXb12X10-2

⑶由以上分析可知，一根彈簧被截成相等的兩段后,每段的勁度系數(shù)與沒截?cái)嗲?/p>

相比將增大。

答案:⑵10.05.0⑶增大

6.（9分）（2024.周口高一檢測(cè)）一實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某彈簧的勁度系數(shù)，彈簧形狀如圖甲。

把彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，并在彈簧旁邊沿豎直方向固定一刻度尺，刻度尺的零刻

度對(duì)齊彈簧上端。在彈簧下端逐個(gè)增掛鉤碼，每個(gè)鉤碼重力為0.5N,并記錄彈簧

的長(zhǎng)度，如表所示。

彈簧長(zhǎng)度與鉤碼個(gè)數(shù)關(guān)系

數(shù)據(jù)

ABCDEFGHI

編匕

〃（鉤碼

012345678

個(gè)數(shù)外

〃彈簧

長(zhǎng)度）5.506.108.1010.1112.1014.0916.1018.0920.11

/cm

⑴把表中數(shù)據(jù)描在圖乙上，并根據(jù)圖中的點(diǎn)擬合出該彈簧的L-n圖像。

L/cm

乙

（2）根據(jù)圖乙中的擬合直線可以判斷該彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保

留2位有效數(shù)字）。該擬合直線在縱軸上的截距表示彈簧原長(zhǎng)的理論值，該彈簧原

長(zhǎng)的理論值與實(shí)際值__________（選填“相等”或“不相等”）

（3）小明通過在彈簧下端預(yù)先掛上重物的方法“改造彈簧”，使彈簧處于拉伸狀態(tài)。

然后逐個(gè)增掛鉤碼，重新繪制出L-n圖像。根據(jù)該L-n圖像測(cè)量出彈簧的勁度系

數(shù)將（選填“偏大”“偏小”或“不變”），圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)值________（選

填“等于”或“不等于”）改造后彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度。

【解析】（D描點(diǎn)并擬合出該彈簧的L-n圖像如圖

⑵設(shè)彈簧原長(zhǎng)為￡o,彈簧自身重力為G彈，單個(gè)鉤碼的重量為Go,根據(jù)胡克定律

Gon+G彈=左（￡-￡（））

G

=

整理可得L—kn-^■—k—+Lo

所以圖像的斜率代表到所以

k

2

GO_（24-4.2）X1Q-

k-9.6-0

可得彈簧的勁度系數(shù)依24N/m

由于彈簧自身的重力，圖像與縱軸的截距與彈簧原長(zhǎng)的實(shí)際值不相等。

⑶改造后彈簧實(shí)際長(zhǎng)度為江增掛幾個(gè)相同鉤碼時(shí)，依據(jù)AF=kAx,有mGo=k（L-Lo）,

所以有￡=*〃+Co；由此可得L-n圖像斜率冷不變，勁度系數(shù)上不變，截距￡o表示（即

KK.

等于）改造后彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度。

⑵24不相等⑶不變等于

十五力的合成和分解

（40分鐘80分）

【基礎(chǔ)全面練】

1.（6分）（2024.張家口高一檢測(cè)）關(guān)于尸1、尸2、尸3及它們的合力尸，下列說法中正確

的是（）

A.三力尸1、尸2、尸3一定是同種性質(zhì)的力

B.三力尸1、尸2、尸3與尸是物體同時(shí)受到的四個(gè)力

C.F至少比尸1、尸2、尸3中的某一個(gè)力大

D.尸的最大值一定等于尸1、尸2、尸3的大小之和

【解析】選D?！?、&、下3三個(gè)分力不一定是同一種性質(zhì)的力，可以一個(gè)是彈力、

一個(gè)是重力、一個(gè)是摩擦力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;三個(gè)力的分力與合力之間的關(guān)系是等效

替代，即三個(gè)分力的作用效果與合力的作用效果相等，所以尸1、尸2、尸3和尸不是物

體同時(shí)受到的四個(gè)力，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;尸是三個(gè)力的合力,根據(jù)平行四邊形定則可知，

其下可以比任何一個(gè)分力小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤;三個(gè)力的合成，取最大值時(shí)三個(gè)力的方

向相同，此時(shí)合力的最大值為三個(gè)分力的和，即居*￡+/2+/3,故D項(xiàng)正確。

2.（6分）設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)尸上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩

條邊和一條對(duì)角線，如圖所示，這三個(gè)力中最小的力的大小為凡則這三個(gè)力的合

力大小為（）

A.3FB.4FC.5FD.6F

【解析】選A。由題意得尸尸尸2=尸,由幾何關(guān)系得尸3=2￡又尸1、尸2夾角為120。，

則尸1、尸2的合力大小為尸，方向與尸3相同，因此三個(gè)力的合力大小為3尸，故A正確。

3.（6分）（體育運(yùn)動(dòng)）（2024.重慶高一檢測(cè)）2023年9月27日，杭州亞運(yùn)會(huì)中國(guó)隊(duì)組合

趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風(fēng)航行的示意圖。

風(fēng)力和船身方向成135。,風(fēng)力和帆面成8。,風(fēng)力在垂直帆面方向的分力推動(dòng)帆船

逆風(fēng)行駛，如果風(fēng)力大小為凡則風(fēng)力在航行方向的分力為（）

0航行方向

風(fēng)對(duì)船帆的垂）

直作用力方向

風(fēng)力方向

33

A.-Fsin8°B.-Fcos8°

55

44

C.-Fsin8°D.-Fcos8°

55

【解析】選A。由題圖可知，風(fēng)力在垂直于帆面方向上的分力為少=Fsin8。

這個(gè)分力垂直于帆面，與航行方向之間的夾角為

。=90°-（180°-135°-8°）=53°

所以風(fēng)力在航行方向上的分力為

P=F'cos53°胃下'=豆藥118°,故選Ao

4.（6分）（科技前沿）（2024.北京西城區(qū)高一檢測(cè)）殲-35艦載機(jī)在航母上降落，需利用

阻攔系統(tǒng)使之迅速停下。如圖，某次著艦時(shí)，飛機(jī)鉤住阻攔索中間位置，兩段繩索夾

角為120。時(shí)阻攔索中張力為￡此刻飛機(jī)受阻攔索作用力的大小為（）

A.FB.V3FC.|FD.2F

【解析】選A。由力的合成的平行四邊形定則，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，殲-35所受阻攔

索的力為2汽os60o=E故選Ao

【補(bǔ)償訓(xùn)練】三個(gè)相同光滑空油桶按如圖四種方式存放在不同的箱子中,則油桶

A對(duì)。的支持力最大的是（）

A.圖（1）B.圖⑵

C.圖（3）D.圖（4）

【解析】選D。光滑油桶。受力如圖所示

rG

把油桶C的重力G沿FA.a的反方向進(jìn)行分解，由圖可知，白=cos。,即FA=魯飛

2F42cosc/

圖（4）中6角最大,cos。最小，則FA最大。

5.（6分）（多選）一物體受到多個(gè)力作用，其中兩個(gè)力R=3N、F?=7N,為使物體受到

的合外力F合=1N,則除F、、尸2外其余幾個(gè)力的合力可能為（）

A.3NB.6NC.llND.14N

【解析】選A、B、Co將其余幾個(gè)力的合力記為尸3,若尸3=3N,與R=3N、尸2=7

N構(gòu)不成矢量三角形，合外力的范圍為1NSF合W13N,故A正確;若尸3=6N,與尸產(chǎn)3

N、/2=7N可以構(gòu)成矢量三角形，合外力的范圍為0<F-<16N,故B正確;若尸3=11

N,與R=3N、/2=7N構(gòu)不成矢量三角形，合外力的范圍為1NSF合S21N,故C正

確；若尸3=14N,與尸i=3N、/2=7N構(gòu)不成矢量三角形，合外力的范圍為4N<F-<24

N,故D錯(cuò)誤。故選A、B、Co

6.（6分）（多選）（2024.酒泉高一檢測(cè)）某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作

用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格的邊長(zhǎng)表示1N大小的力），該物體所

受的合外力大小錯(cuò)誤的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲中物體所受的合外力大小等于4N

B.圖乙中物體所受的合外力大小等于2N

C.圖丙中物體所受的合外力等于0

D.圖丁中物體所受的合外力等于0

【解析】選A、B、Co對(duì)甲,先將尸1與尸3合成,合力為向左的3N,然后再用勾股

定理,求得合力等于5N,故A錯(cuò)誤，符合題意;對(duì)乙，先將艮與尸3沿水平和豎直方向

正交分解,水平分量相等，豎直分量分別為1N和2N,再與尸2合成,求得合力等于5

N,故B錯(cuò)誤，符合題意;對(duì)丙出和尸3的合力與尸1等大同向廁三力的合力為2尸產(chǎn)6

N,即合力等于6N,故C錯(cuò)誤，符合題意;根據(jù)三角形定則，丁圖中合力等于0,故D

正確,不符合題意。

7.（6分）（多選）如圖所示，已知尸1=尸2=/3=尸4=下,且這四個(gè)力恰好為一個(gè)正方形，尸5是

其對(duì)角線。下列說法正確的是（）

A.除F5以外的4個(gè)力的合力的大小為魚尸

B.這5個(gè)力能合成大小為2尸、相互垂直的兩個(gè)力

C.Fi和B的合力，與尸3大小相等，方向相反

D.這5個(gè)力的合力恰好為日尸,方向與Fi和尸3的合力方向相同

【解析】選c、Do根據(jù)平行四邊形定則得，除尸5以外的4個(gè)力的合力為

2xjF/+瑪=2近尸,方向與尸5方向相反下5大小為虎尸，所以這5個(gè)力的合力恰好

為虎尸，方向與R和尸3的合力方向相同，故A、B錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)三角形定則『1

和尸5的合力，與尸3大小相等，方向相反，故C正確。

【綜合應(yīng)用練】

8.（6分）（多選）兩個(gè)共點(diǎn)力Fi和尸2間的夾角為仇其合力大小為下,現(xiàn)保持6角及

為的大小不變將6的大小增大為廣2,這時(shí)兩共點(diǎn)力的合力大小變?yōu)閺V則以下關(guān)

于尸和尸的相對(duì)大小的說法，正確的是（）

A.一定有F1>FB.可能有F'<F

C.可能有F，=FD.以上說法都不正確

【解析】選B、Co分力與合力的大小、方向關(guān)系遵循平行四邊形定則，由于不能

確定兩個(gè)分力間的夾角。的具體大小，故可分三種情況討論，如圖所示

￡/斐"F、FF'F"F'"

M7%W0B2.”2”2

OF2F'2F"2OF2F'lF"2尸尸尸

甲乙丙

由圖甲、乙可知，當(dāng)先90。時(shí)，分力尸2增大,合力一定增大，即有尸>尸;由圖丙可知，

當(dāng)?！?0。時(shí)，分力/2增大，合力先減小后增大，也可能一直增大。故可能有FVF、

F=F、F'>FO

9.（6分）如圖甲所示為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形,0、a、〃、

c、d等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)。安全網(wǎng)水平張緊后，若質(zhì)量為加=50kg的演員從高處落下,

并恰好落在O點(diǎn)上。該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩加以80g均成120。向上的張角,

如圖乙所示，此時(shí)0點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為F=1200N（g取10m/s2）,則這

時(shí)0點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為（）

O

甲乙

A.600NB.500N

C.l700ND.850N

【解題指南】解決本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

（1）。點(diǎn)的沖擊力被兩根繩所承受，每根繩承受一半的力。

⑵由平行四邊形定則可求得每根繩所承受的力。

⑶應(yīng)注意繩子張力的特點(diǎn)，同一根繃緊的繩，其上的各部分張力相等;兩個(gè)大小相

等的力若其夾角為120。,則合力與分力大小相等。

【解析】選A。因每根繩的合力應(yīng)為，而繩受力后成120。角，作出平行四邊形如

圖，

O

由幾何關(guān)系可知當(dāng)合力為泄，兩分力也為（故每根繩承受的力大小為tw

N=600N,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。

10.（10分）如圖所示，蕩秋千的小學(xué)生所受的重力為400N,秋千最大擺角為60。,當(dāng)

他處于最高位置時(shí)把他所受的重力在垂直繩方向和沿繩方向進(jìn)行分解，求這兩

個(gè)分力的大小。

【解析】根據(jù)題意，將重力分解，如圖所示

由幾何知識(shí)可知

Gi=Gsin60°=200gN

G2=GCOS60°=200N

答案:200gN200N

【補(bǔ)償訓(xùn)練】表面光滑，質(zhì)量不計(jì)的尖劈插在縫A、5之間。在尖劈背上加一壓

力尸，如圖所示，則尖劈對(duì)A側(cè)的壓力為多少?對(duì)B側(cè)的壓力為多少?

【解析】將力尸按作用效果，可沿垂直尖劈的兩個(gè)側(cè)面分解，如圖所示，由圖可得

FNI=—

sina

F

產(chǎn)N2=

tana

由牛頓第三定律可知，尖劈對(duì)A、5兩側(cè)的壓力分別為

FF

sina'tana0

套案F

II*I

sinatana

11.（10分）（2024.長(zhǎng)沙高一檢測(cè)）如圖所示是汽車內(nèi)常備的兩種類型的“千斤頂”，是

用于汽車換輪胎的頂升機(jī)。甲是“Y形”的，乙是“菱形”的，順時(shí)針搖動(dòng)手柄,使螺旋

桿轉(zhuǎn)動(dòng),A、B間距離變小，重物G就被頂升起來，反之則可使G下落,若頂升的是汽

車本身，便能進(jìn)行換輪胎的操作了。若物重為G/3與AC間的夾角為仇求此時(shí)螺

旋桿A5的拉力。

【解析】對(duì)“Y形”千斤頂，可建立一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，如圖1所示

將重物對(duì)4處的壓力G分解為拉螺旋桿的力尸1和壓斜桿的力E作平行四邊形，

由圖1可知E=Gcot。對(duì)“菱形”千斤頂根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定分力的方向，

對(duì)力G進(jìn)行二次分解，如圖2所示,G作用在。點(diǎn)，可分解為兩個(gè)分別為尸的分力尸

作用在A點(diǎn)，又可分解為Fi和尸2兩個(gè)分力，其中Fi即對(duì)螺旋桿的拉力，由于

是一個(gè)菱形,根據(jù)力的三角形與幾何三角形相似可得尸2=尸

在。處可得后系

zsint/

在A處可得Fi-2Fcos3

所以尸尸磊？cos火磊

即“Y形，，和，，菱形，，千斤頂螺旋桿的拉力均為焉。

答案:均為G

land

【拓展創(chuàng)新練】

12.（6分）（2024.大慶高一檢測(cè)）如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)

細(xì)繩上O點(diǎn)處;繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、

乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)靜止時(shí)。點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為?和以

若a=70。,貝U夕等于（）

A.45°B.55°C.60°D.70°

【解析】選B。取O點(diǎn)為研究對(duì)象，在三力的作用下O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)其受力

分析如圖所示,斤1=斤2=加母兩力的合力與F等大反向，根據(jù)幾何關(guān)系可得

2.+a=180。,所以夕=55。,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)?/p>

光滑定滑輪將100N的貨物拉住。已知人拉著繩子的一端,且該端繩與水平方向

夾角為30。,則柱頂所受壓力大小為（）

A.200NB.100V3N

C.100ND.5OV3N

【解析】選B。對(duì)柱頂受力分析如圖所示，定滑輪只改變力的方向,不改變力的大

小,所以繩的拉力為=尸2=100N,柱頂所受壓力大小1=2/1COS30FX100X日

N=100V3N,故B選項(xiàng)正確。

十四牛頓第三定律

（40分鐘90分）

【基礎(chǔ)全面練】

1.（6分）如圖所示,電動(dòng)遙控小車放在水平長(zhǎng)木板上面，當(dāng)它在長(zhǎng)木板上水平向左

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板保持靜止。此時(shí)（）

//

A.小車只受重力、支持力作用

B.木板對(duì)小車的作用力方向水平向左

C.木板對(duì)小車的作用力大于小車對(duì)木板的作用力

D.木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力大小一定相等

【解析】選D。小車受到重力、支持力、向左的牽引力和向右的摩擦力作用，故

A錯(cuò)誤;木板對(duì)小車有豎直向上的支持力，所以木板對(duì)小車的作用力方向不可能水

平向左，故B錯(cuò)誤;木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力是一對(duì)相互作用

力,大小一定相等，故C錯(cuò)誤,D正確。

2.（6分）（體育運(yùn)動(dòng)）第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦。

越野滑雪是比賽項(xiàng)目之一，如圖為中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中的照片運(yùn)動(dòng)員在賽道上

滑行時(shí)，關(guān)于滑雪板與賽道之間的相互作用力，下列說法正確的是（）

A.滑雪板對(duì)賽道的作用力大于賽道對(duì)滑雪板的作用力

B.滑雪板對(duì)賽道的作用力小于賽道對(duì)滑雪板的作用力

C.滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力大小相等

D.滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力方向相同

【解析】選Ce滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力是一對(duì)作用力與

反作用力,二者大小相等，方向相反,C項(xiàng)正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】（2024.杭州高一檢測(cè)）在圖甲所示探究作用力與反作用力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)

中，將兩個(gè)力傳感器鉤住對(duì)拉，在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出力和時(shí)間的關(guān)系如圖乙所

示。由圖可知（）

甲乙

A.當(dāng)B變大時(shí)尸2變小

B.FR尸2總是等大、反向

C.FR尸2作用在同一個(gè)物體上

D.實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)力傳感器一定靜止

【解析】選B。根據(jù)牛頓第三定律,￡、后總是等大、反向，當(dāng)￡變大時(shí)，尸2變大,

故A錯(cuò)誤,B正確;兩個(gè)力傳感器間的作用力與反作用力尸1、尸2作用在不同物體

上，故C錯(cuò)誤;兩個(gè)力傳感器間的作用力與反作用力關(guān)系與兩個(gè)力傳感器運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)無關(guān)，實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)力傳感器不一定靜止，故D錯(cuò)誤。

3.（6分）（物理與生活）電視上解說員對(duì)象棋比賽進(jìn)行講解時(shí)棋子可以在豎直的棋

盤上保持靜止。已知棋盤和棋子都是用磁性材料做成的，以下分析正確的是

A.棋盤對(duì)棋子的引力與棋子對(duì)棋盤的引力是作用力和反作用力

B.棋子所受的重力與棋盤對(duì)棋子的摩擦力是作用力和反作用力

C.棋子對(duì)棋盤的壓力與棋盤對(duì)棋子的支持力是一對(duì)平衡力

D.棋盤對(duì)棋子的支持力與棋子對(duì)棋盤的引力是一對(duì)平衡力

【解析】選A。棋盤對(duì)棋子的引力與棋子對(duì)棋盤的引力是一對(duì)作用力和反作用

力,A項(xiàng)正確;磁性棋盤是豎直放置的，棋子靜止在上面時(shí)受到重力、支持力、引力

及摩擦力,重力豎直向下，摩擦力豎直向上，重力和摩擦力是一對(duì)平衡力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

棋子對(duì)棋盤的壓力與棋盤對(duì)棋子的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;棋

盤對(duì)棋子的支持力與棋子對(duì)棋盤的引力方向相同，不是一對(duì)平衡力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】（多選）如圖所示，用衣架把衣服懸掛起來，靜止時(shí)衣服受到的重力為

G,衣架對(duì)衣服向上的作用力為尸1,衣服對(duì)衣架向下的作用力為尸2。下列判斷正確

的是（）

A.G與尸1是一對(duì)平衡力

B.G與尸1是一對(duì)相互作用力

C.Fi與尸2是一對(duì)相互作用力

DE與尸2是一對(duì)平衡力

【解析】選A、Co衣服在G與R作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，故G與B是一對(duì)平衡

力,A正確,B錯(cuò)誤;尸1與B是一對(duì)相互作用力,C正確,D錯(cuò)誤。

4.（6分）（多選）如圖是日常生活中人們磨刀的情景。若磨刀石始終處于靜止?fàn)顟B(tài),

當(dāng)人推動(dòng)刀相對(duì)磨刀石向前運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.磨刀石對(duì)刀的摩擦力方向向前

B.桌面對(duì)磨刀石的摩擦力方向向后

C.磨刀石受到四個(gè)力的作用

D.桌面對(duì)磨刀石的作用力大小等于磨刀石對(duì)桌面的作用力大小

【解析】選B、Do當(dāng)?shù)断鄬?duì)磨刀石向前運(yùn)動(dòng)的過程中，刀受到的滑動(dòng)摩擦力向后,

故A錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)断鄬?duì)磨刀石向前運(yùn)動(dòng)的過程中刀對(duì)磨刀石的摩擦力向前根據(jù)二

力平衡可知，磨刀石受到桌面的靜摩擦力向后，故B正確;磨刀石受到重力、桌面

支持力、刀的摩擦力和桌面的摩擦力以及刀的壓力共5個(gè)力作用，故C錯(cuò)誤;桌面

對(duì)磨刀石的作用力與磨刀石對(duì)桌面的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小是相

等的，故D正確。

5.（6分）（多選）下列說法中正確的是（）

A.人走在松軟的土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力

B.人拉牛前進(jìn)，繩對(duì)牛的拉力大于牛對(duì)繩的拉力

C.農(nóng)田灌溉用的自動(dòng)噴水器，當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時(shí)，彎管會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)是

利用了反作用力

D.教室里天花板上電扇扇葉水平轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，固定桿對(duì)電扇的拉力小于電扇的重

力

【解析】選C、Do人走在松軟的土地上下陷時(shí)，人對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)人的

支持力，是作用力與反作用力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤包用對(duì)牛的拉力與牛對(duì)繩的拉力是作用

力和反作用力，大小相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;農(nóng)田灌溉用的自動(dòng)噴水器，當(dāng)水從彎管的噴

嘴里噴射出來時(shí)，彎管會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，是利用反作用力，故C項(xiàng)正確;教室里天花板上

電扇扇葉水平轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，風(fēng)受到電扇的作用力向下，由牛頓第三定律可知電扇

受到的風(fēng)的反作用力向上，即固定桿對(duì)電扇的拉力小于電扇的重力，故D項(xiàng)正確。

6.（6分）（2024.天津南開區(qū)高一檢測(cè)）2023年10月26日11時(shí)14分搭載神舟十七

號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。下列

關(guān)于火箭升空時(shí)的說法正確的是（）

A.噴出氣體對(duì)火箭的作用力與火箭受到的重力是一對(duì)相互作用力

B.噴出氣體對(duì)火箭的作用力大小大于火箭對(duì)噴出氣體的作用力大小

C.噴出氣體對(duì)火箭的作用力大小等于火箭對(duì)噴出氣體的作用力大小

D.噴出氣體對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)噴出氣體的作用力是一對(duì)平衡力

【解析】選C?；鸺蛏献黾铀龠\(yùn)動(dòng)，因此可知，噴出氣體對(duì)火箭的作用力大于火

箭受到的重力，且這兩個(gè)力都作用于火箭，并非相互作用力，故A錯(cuò)誤;噴出氣體對(duì)

火箭的作用力與火箭對(duì)噴出氣體的作用力是一對(duì)相互作用力，大小相等、方向相

反、分別作用于兩個(gè)物體上，故B、D錯(cuò)誤,C正確。

7.（6分）（傳統(tǒng)文化）如圖所示，舞蹈演員的一個(gè)舞蹈動(dòng)作被贊為“青綠腰”，這是一個(gè)

后仰身體與地面接近平行，難度極大的優(yōu)美動(dòng)作。下列關(guān)于此演員靜態(tài)造型時(shí)的

受力分析可能正確的是（）

【解析】選A。演員受豎直向下的重力G,地面對(duì)兩腳豎直向上的支持力尸NI和

人2；水平方向受力為零，則地面對(duì)人的摩擦力不可能沿著同一方向,綜上所述只有

A可能正確,B、C、D錯(cuò)誤。

【綜合應(yīng)用練】

8.（6分）（多選）如圖所示，我國(guó)有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫作“押加”。實(shí)際上相

當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝（不計(jì)繩的質(zhì)量）廁下列

說法中正確的是（）

A.繩對(duì)乙的拉力大于繩對(duì)甲的拉力，所以甲獲勝

B.甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲、乙受到的摩擦力大小相等

C.甲的拉力和乙的拉力是一對(duì)作用力和反作用力

D.甲受到的摩擦力為靜摩擦力，乙受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力

【解析】選B、Do繩子上拉力處處相等，則繩對(duì)乙的拉力等于繩對(duì)甲的拉力，故

A錯(cuò)誤;甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲、乙均處于平衡狀態(tài),則繩子對(duì)兩人的拉力分別等

于兩人受到的摩擦力，而繩對(duì)乙的拉力等于繩對(duì)甲的拉力,則甲、乙受到的摩擦力

大小相等，故B正確;甲的拉力和乙的拉力均作用在繩子上，并不是相互作用力，故

C錯(cuò)誤;甲獲勝，說明甲不滑動(dòng)而乙滑動(dòng)，則甲受到的摩擦力為靜摩擦力，乙受到的

摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故D正確。

9.（6分）（2024.濟(jì)南高一檢測(cè)）如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)重力為G=10N的

金屬塊，使金屬塊部分浸在臺(tái)秤上的燒杯中（燒杯中的水不會(huì)溢出）,若彈簧測(cè)力計(jì)

的示數(shù)變?yōu)?N,則臺(tái)秤的示數(shù)（）

A.保持不變B增加10N

C.增加6ND增加4N

【解析】選D。金屬塊浸入水中后，水對(duì)金屬塊產(chǎn)生浮力下,由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

知,浮力的大小為F=G-FT=（10-6）N=4N,根據(jù)牛頓第三定律知，金屬塊對(duì)水也施加

一個(gè)反作用力F其大小F=F=4N,以水和水杯整體為研究對(duì)象，則有G'+F'=FN,

所以臺(tái)秤對(duì)水杯的支持力增加4N,根據(jù)牛頓第三定律可知水杯對(duì)臺(tái)秤的壓力增

加4N,則臺(tái)秤的示數(shù)增加4N,選項(xiàng)D正確。

10.（14分）⑴如圖甲所示是“探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，

4一、八…/

s….J0

甲

在測(cè)量之前彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)該先進(jìn)行酹。把45兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起方

的一端固定