2020高考物理 专题练习：弹簧受力分析(含答案)
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2020高考物理 专题练习：弹簧受力分析
1．如图所示，两木块的质量分别为m
1和m
2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k
1和k
2，上面的木
块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢地向上提上面的木块，直到
它刚离开上面的弹簧．
⑴在这个过程中下面木块移动的距离为（）
A．m
1g/k
1 B．m
2g/k
1 C．m
1g/k
2 D．m
2g/k
2
⑵在这个过程中上面木块移动的距离为（）
A．m
1g(1/k
1+1/k
2) B．m
1g/k
1+m
2g/k
2
C．(m
1+m
2)g/k
1 D．(m
1+m
2)g/k
2
2．如图所示，两木块的质量分别为m
1和m
2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k
1和k
2，两木块和两
根弹簧都连接在一起，整个系统处于平衡状态．现缓慢地向上提上面的木块，直到下面的弹簧刚
离开地面．
⑴在这个过程中下面木块移动的距离为（）
A．(m
1+m
2)g/k
1 B．(m
1+m
2)g/k
2
C．m
1g(1/k
1+1/k
2) D．2(m
1+m
2)g/k
2
⑵在这个过程中上面木块移动的距离为（）
A．(m
1+m
2)g/k
1+m
2g/k
2 B．m
1g/k
1+m
2g/k
2
C．m
1g/k
1+(m
1+m
2)g/k
2 D．(m
1+m
2)g(1/k
1+1/k
2)
3．如图所示，一质量为m的物体一端系于长度为L
1、质量不计的轻弹簧上，L
1的一端悬挂
在天花板上，与竖直方向夹角为θ，另一端系于长度为L
2的细线上，L
2水平拉直，物体处于
平衡状态．现将L
2线剪断，则剪断瞬间物体的加速度大小为（ ）
A．gsinθ B．gcosθ C．gtanθ D．gcotθ
4．如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花
板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪
断，则下列说法正确的是（ ）
A．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为零
B．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C．悬绳剪断后A物块向下运动距离x时速度最大
D．悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大
5．如右图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M（m:M=1:2）的物块A、B用轻弹簧相连，两物
块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加
速运动时，弹簧的伸长量为x
1；当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时（如图
乙所示），弹簧的伸长量为x
2，则x
1:x
2为（ ）
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
6．如图⑴所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用一轻弹簧相连接，这个系
统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直
线运动，如图⑵所示，研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过
程中木块A的起点位置为坐标原点．则下列图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是（ ） 7．水平地面上有一直立的轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于静止状态，如图（甲）
所示．现用一竖直向下的力F作用在物体A上，使A向下做一小段匀加速直线运动（弹簧一直处在弹性限
度内）如图（乙）所示．在此过程中力F的大小与物体向下运动的距离x间的关系图象正确的是（ ）
8．如图所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面各处动摩擦因数相同，弹簧无形
变时，物块位于O点．今先后分别把物块拉到P
1和P
2点由静止释放，物块都能运动到O点左方，设两次
运动过程中物块速度最大的位置分别为Q
1和Q
2点，则Q
1和Q
2点（ ）
A．都在O点右方，且Q
1离O点近 B．都在O点
C．都在O点右方，且Q
2离O点近 D．都在O点右方，且Q
1、Q
2
在同一位置
9．如图所示，一根自然长度为l
0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O点
上，P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP=l
0＋a．现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的
水平地面上的滑块A相连，滑块对地面有压力作用．再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动（弹簧
的下端始终在P之上），则滑块A受地面的滑动摩擦力（ ）
A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变小后变大 D．大小不变
10．如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质
量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，
使总质量减少到0.3 kg时，将会出现的情况是（g=10m/s2
）（ ）
A．A所受的合力将要变大 B．A仍静止不动
C．A对桌面的摩擦力不变 D．弹簧测力计的读数将变小
11．如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上，静止时
弹簧的长度大于原长，若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，
那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大
小变化情况是（ ）
A．T始终增大，f始终减小 B．T先不变后增大，f先减小后增大
C．T保持不变，f始终减小 D．T保持不变，f先减小后增大
12．竖直放置的轻弹簧，上端与质量为3kg的物块B相连接．另一个质量为1kg的物块A放在B
上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了0.2m到达最高
点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹
簧弹力对B做的功及弹簧回到原长时B的速度大小分别是（g=10m/s2
）（ ）
A．12J，2m/s B．0，2m/s C．0，0 D．4J，
2m/s 13．如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量
m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m．现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速
直线运动，已知在t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，求F的最大值和最小值各是多少？
（g=10m/s2
）
14．一个弹簧秤放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M＝10.5
kg，Q的质量m＝1.5 kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝800 N/m，系统处于静止，如右图所示，现给P
施加一个方向向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内F为变力，0.2s以后
F为恒力，求力F的最大值与最小值（取g＝10m/s2
）
15．如图所示，一个劲度系数为k=800N/m的轻弹簧，两端分别连接着质量均为m=12kg物体A和B，将
它们竖直静止地放在水平地面上．现施加一竖直向上的变力F在物体A上，使物体A从静止开始向上做匀
加速运动，当 t=0.2s时物体B刚好离开地面，设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2
．求：
⑴此过程中所加外力F的最大值和最小值；
⑵此过程外力F
所做的功．P
QF16． A、
B两木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知木块A、B质量分别为0.42 kg和0.40 kg，弹簧的
劲度系数k=100 N/m ，若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使A由静止开始以0.5 m/s2
的加速度竖直
向上做匀加速运动（g=10 m/s2
）.
（1）使木块A竖直做匀加速运动的过程中，力F的最大值；
（2）若木块由静止开始做匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248 J，求
这一过程F对木块做的功.
17.如图所示，质量 kg的物块A与质量kg的物块B放在倾角θ＝30°的光滑斜面上处于10
Am2
Bm
静止状态，轻质弹簧一端与物块Ｂ连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数＝400N／m．现给k
物块A施加一个平行于斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上做匀加速运动，已知力Ｆ在前t=0.2s内为
变力，0.2后为恒力，求（g取10m／s2
）
（1）力F的最大值与最小值；
（2）力F
由最小值达到最大值的过程中，物块Ａ所增加的重力势能．18．如图所示，质量为m
1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m
2的物体B相连，弹簧的劲度系
数为k，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过两个轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂
钩．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段沿竖直方向．若在挂钩上挂一质量为m
3的物体C，则B
将刚好离地．若将C换成另一个质量为m
1＋m
3的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B
刚离地时D的速度大小是多少？(已知重力加速度为g)
19．如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物体A连接，物体A又与一跨过定滑轮的不可
伸长的轻绳一端相连，绳另一端悬挂着物体B，B的下面又挂着物体C，A、B、C均处于静止状态．现剪
断B和C之间的绳子，在A、B运动过程中，弹簧始终在弹性限度范围内．（已知弹簧的劲度系数为k，物
体A质量为3m，B和C质量均为2m）试求：
⑴物体A的最大速度；
⑵轻绳对物体B
的最大拉力和最小拉力．
