《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

1. 如图1所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是（ ）

A.细绳一定对小球有拉力
B.轻弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力
D.细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力

答案： D [当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力$F_{T}=0$；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确，A、B、C错误。]

模型1　轻绳的弹力
例2（2024·四川眉山模拟）如图2所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座假山的A、B处，A、B两点的水平距离BD＝9 m，竖直距离AD＝4 m，A、B间绳长为15 m。重为240 N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)（ ）

A.75 N B.125 N C.150 N D.200 N

答案：
C [在最低点，设绳子与竖直方向的夹角为$\theta$，以猴子为研究对象，根据受力平衡可得$2F_{T}\cos\theta =G$，如图所示，根据几何关系可知$\sin\theta=\frac{x_{BD}}{l_{AB}}=\frac{9\ m}{15\ m}=\frac{3}{5}$，解得$\theta =37^{\circ}$，则此时绳的张力大小为$F_{T}=\frac{G}{2\cos\theta}=\frac{240\ N}{2\times0.8}=150\ N$，故C正确。]

模型2　弹簧的弹力
例3（2023·山东卷，2）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图3所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g，相邻两盘间距为1.0 cm，重力加速度大小取10 m/s²。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）

A.10 N/m B.100 N/m C.200 N/m D.300 N/m

答案： B [由题意知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧产生的形变量等于相邻两盘间距，由$\Delta F = k\Delta x$得$mg = 3kx$，解得$k = 100\ N/m$，故B正确。]