第1頁/共1頁2023北京重點(diǎn)校高一（上）期末物理匯編重力與彈力一、單選題1．（2023秋·北京懷柔·高一統(tǒng)考期末）下列物理量屬于矢量的是（）A．重力 B．質(zhì)量 C．時(shí)間 D．路程2．（2023秋·北京石景山·高一統(tǒng)考期末）某拉力器并列裝有五根相同的輕彈簧，每根彈簧的原長都是0.4m。如圖所示，小剛用800N的拉力把它們緩慢拉長至1.2m（未超過彈簧彈性限度）時(shí)（）A．小剛的每只手受到拉力器的拉力為400N B．每根彈簧產(chǎn)生的彈力為200NC．將拉力器拉長至1.0m所需拉力為300N D．每根彈簧的勁度系數(shù)為200N/m3．（2023秋·北京海淀·高一統(tǒng)考期末）用如圖所示裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．鉤碼所受彈力是由于鉤碼形變而產(chǎn)生的B．彈簧自由下垂時(shí)的長度就是其形變量C．鉤碼所受彈力與鉤碼所受重力是一對作用力和反作用力D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)認(rèn)為鉤碼所受彈力大小等于鉤碼所受重力大小的依據(jù)是共點(diǎn)力平衡條件二、多選題4．（2023秋·北京密云·高一統(tǒng)考期末）拉力器是一種很好的健身器材，由腳環(huán)、兩根相同的彈性繩、把手等組成。如圖所示，某同學(xué)拉開拉力器使其比原長伸長了，此時(shí)對拉力器的拉力大小為120N?？烧J(rèn)為彈性繩的彈力與伸長量遵循胡克定律，且未超過彈性限度。則（

）A．彈性繩的伸長量與受到的拉力成正比B．對拉力器的拉力增大，彈性繩的勁度系數(shù)也隨之增大C．若對拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈性繩長度變?yōu)镈．每根彈性繩的勁度系數(shù)為三、填空題5．（2023秋·北京昌平·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)利用圖甲所示裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時(shí)下端在刻度尺的位置。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄彈簧的長度。以彈簧的彈力F為縱軸，彈簧的長度x為橫軸建立直角坐標(biāo)系，繪制的F—x圖像如圖乙所示。由圖像可知，該彈簧的原長為___________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。四、實(shí)驗(yàn)題6．（2023秋·北京順義·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，彈簧的右側(cè)固定一刻度尺。觀察彈簧自由下垂時(shí)下端所在刻度的位置。然后在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格，記錄彈簧在不同拉力作用下的長度。彈簧的彈力等于鉤碼的重力。以彈簧受到的彈力F為縱軸、彈簧的長度x為橫軸建立直角坐標(biāo)系。（1）測得彈力F與彈簧長度x的關(guān)系如圖所示，圖中表示____A．彈簧的勁度系數(shù)

B．彈簧的自然長度C．彈簧的伸長量

D．彈簧的壓縮量（2）實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到的彈簧彈力—彈簧長度的圖像如圖所示。下列表述正確的是____A．彈簧a的自然長度比彈簧b的大

B．彈簧a的勁度系數(shù)比彈簧b的大C．彈簧a的勁度系數(shù)比彈簧b的小

D．彈簧的彈力與彈簧的長度成正比7．（2023秋·北京東城·高一統(tǒng)考期末）物理實(shí)驗(yàn)一般都包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、實(shí)驗(yàn)反思等內(nèi)容。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，除了小車、一端帶定滑輪的長木板、槽碼、紙帶等器材和裝置外，實(shí)驗(yàn)中還需要______。A．彈簧測力計(jì)

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．刻度尺

D．托盤天平（2）數(shù)據(jù)處理。某同學(xué)在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，得到了彈簧長度l與彈簧下端懸掛的鉤碼質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表所示。（g?。┿^碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度l/cm6.007.208.309.5010.6011.80已經(jīng)在坐標(biāo)紙上作出l-m的圖線，請根據(jù)圖線求出該彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）方案設(shè)計(jì)。某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可實(shí)現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時(shí)間間隔，還能聽到水滴落地時(shí)發(fā)出的清脆聲音。于是他計(jì)劃利用手機(jī)的秒表計(jì)時(shí)功能和刻度尺測量重力加速度。為盡可能準(zhǔn)確測量，請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法。______________________________8．（2023秋·北京朝陽·高一統(tǒng)考期末）某物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系。將彈簧的上端與刻度尺的零刻度對齊，讀出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)缚潭瘸叩目潭戎?，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼，依次讀出指針?biāo)缚潭瘸叩目潭戎?。?）實(shí)驗(yàn)中掛30g鉤碼時(shí)刻度尺如圖所示，該讀數(shù)為__________cm。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們在坐標(biāo)紙上作出了彈力F跟彈簧伸長量x關(guān)系的圖像，如圖所示。根據(jù)圖像可求得彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）甲、乙兩位同學(xué)分別用同一彈簧來做實(shí)驗(yàn)，其中甲同學(xué)是測出豎直狀態(tài)時(shí)不掛鉤碼的彈簧長度作為原長，乙同學(xué)是測出彈簧自然水平放置時(shí)的彈簧長度作為原長。他們以鉤碼重力大小作為彈簧彈力大小F，x表示彈簧伸長量，兩位同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，得到如下F-x圖像；其中實(shí)線是甲同學(xué)的，虛線是乙同學(xué)的，則下列圖像正確的是__________。A．

B．C．

D．9．（2023秋·北京密云·高一統(tǒng)考期末）利用如圖所示的裝置可探究彈簧的彈力F與伸長量x的關(guān)系。某同學(xué)選取了1、2兩根不同的彈簧分別進(jìn)行探究。在實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧質(zhì)量可忽略不計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)作出了F-x圖像，如圖所示，據(jù)此可知：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與其伸長量x成_____（選填“正比”或“反比”）；彈簧1、2的勁度系數(shù)分別為k1和k2，則k1_____k2（選填“>”或“<”）。10．（2023秋·北京懷柔·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時(shí)，將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個(gè)小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實(shí)驗(yàn)得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖乙所示，取g=10m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)某次測量如圖甲所示，指針指示的刻度值為___________cm；(2)從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為_________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(3)另一同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)有下列做法，其中做法錯誤的是_____A．實(shí)驗(yàn)中未考慮小盤的重力B．刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊C．讀取指針指示的刻度值時(shí)，選擇彈簧指針上下運(yùn)動最快的位置讀取D．在利用x-m圖線計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)時(shí)舍棄圖中曲線部分?jǐn)?shù)據(jù)五、解答題11．（2023秋·北京西城·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)在家測一彈簧的勁度系數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。他將彈簧掛在桌子的邊緣，然后找到了3把質(zhì)量均為m的鐵鎖和一把較短的刻度尺，刻度尺的長度小于彈簧原長。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將刻度尺（0刻度在上端）豎直立在桌腿邊緣靠近彈簧的位置。當(dāng)掛1把鐵鎖時(shí)，彈簧的指針指在l1刻度處；當(dāng)掛3把鐵鎖時(shí)，彈簧的指針指在l2刻度處。實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度為g。請推導(dǎo)該彈簧勁度系數(shù)k的表達(dá)式（用l1、l2、m、g表示）。

參考答案1．A【詳解】A．矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量，所以重力是矢量，故A正確；BCD．標(biāo)量是只有大小沒有方向、運(yùn)算遵循代數(shù)加減法則的物理量，質(zhì)量、時(shí)間、路程只有大小、沒有方向，都是標(biāo)量，故BCD錯誤。故選A。2．D【詳解】A．小剛用800N的力把它們拉長，則小剛的每只手受到拉力器的拉力為800N，故A錯誤；B．小剛用800N的力把它們拉長，則5根彈簧的彈力為800N，則每根彈簧的彈力為160N，故B錯誤；CD．根據(jù)解得將拉力器拉長1m所需拉力故C錯誤，D正確。故選D。3．D【詳解】A．鉤碼所受彈力是由于彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故A錯誤；B．彈簧自由下垂時(shí)的長度為彈簧的初始長度，故B錯誤；C．鉤碼所受彈力與鉤碼所受重力是一對平衡力，故C錯誤；D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)認(rèn)為鉤碼所受彈力大小等于鉤碼所受重力大小的依據(jù)是共點(diǎn)力平衡條件，故D正確。故選D。4．AD【詳解】A．在彈性限度范圍內(nèi)，彈性繩的伸長量與受到的拉力成正比，故A正確；B．彈簧的勁度系數(shù)是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈簧拉力的大小無關(guān)，故B錯誤；D．根據(jù)胡克定律得解得每根彈性繩的勁度系數(shù)為故D正確；C．若對拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長量由于彈簧原長未知，所以的長度不可求，故C錯誤。故選AD。5．

##############################【詳解】[1][2]根據(jù)胡克定律根據(jù)圖線時(shí)聯(lián)立解得該彈簧的原長為圖線斜率為該彈簧的勁度系數(shù)，即6．

B

B【詳解】（1）[1]利用圖像和胡克定律可知圖中表示彈簧的自然長度。故選B。（2）[2]ABC．根據(jù)胡克定律在圖像中，圖像與橫軸的交點(diǎn)等于彈簧的自然長度，斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，可知彈簧a的自然長度比彈簧b的??；彈簧a的勁度系數(shù)比彈簧b的大，AC錯誤，B正確；D．根據(jù)胡克定律可知，彈簧的彈力與彈簧的伸縮量成正比，D錯誤。故選B。7．

BC##CB

26

見解析【詳解】（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中還需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離還需要刻度尺。故選BC。（2）[2]圖像斜率的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)的大?。?）[3]他需要用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度h，多次測量取平均值，然后調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時(shí)，恰好聽到前一滴水落地發(fā)出的清脆聲音，用手機(jī)測量n滴水下落時(shí)間，計(jì)算出一滴水下落時(shí)間用計(jì)算重力加速度。8．

7.20

26

A【詳解】（1）[1]由圖，刻度尺最小分度為1mm，刻度尺讀數(shù)為7.20cm（2）[2]圖像的斜率代表彈簧的勁度系數(shù)（3）[3]實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長量x，縱軸表示彈簧的拉力F，由胡克定律F=kx可知，甲同學(xué)是測出豎直狀態(tài)時(shí)不掛鉤碼的彈簧長度作為原長，則圖像過原點(diǎn)；乙同學(xué)是測出彈簧自然水平放置時(shí)的彈簧長度作為原長，由于彈簧自身的重力，彈簧不掛鉤碼時(shí)彈簧的伸長量已經(jīng)不為零，則圖像不過原點(diǎn)，兩種情況下彈簧的勁度系數(shù)相同，兩圖像平行。故選A。9．

正比

>【詳解】[1]F-x圖像是過原點(diǎn)的直線，故彈簧的彈力F與其伸長量x成正比。[2]F-x圖像的斜率反映勁度系數(shù)的大小，故k1>k2。10．

18.00

0.30

BC【詳解】（1）[1]刻度尺的最小分度為0.1cm；故讀數(shù)為18.00cm（2）[2]結(jié)合圖像并根