重力与弹力
一、单选题
关于重力及弹力的说法,正确的是
A. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关,与物体的形状无关
B. 同一个物体在地球上各点,其所受重力大小一定相等
C. 由胡克定律可得:,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向
下列关于力的说法正确的是
A. 力是物体对物体的作用,所以发生力的作用物体间必须相互接触
B. 物体受到的重力是地球施加的,物体只在重心处受到重力作用
C. 弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用
D. 静摩擦力是静止的物体受到的,滑动摩擦力是运动的物体受到的
如图所示,一人骑自行车通过一半圆形的拱桥时,关于自行车受力的说法正确的是
A. 自行车受到的摩擦力的施力物体是桥面
B. 自行车受到的重力的施力物体是桥面
C. 自行车对拱桥顶端的压力是由于桥面的形变产生的
D. 自行车在桥面上任何位置受到重力的方向总与桥面垂直
下列对我们所学的几种性质力理解正确的是
A. 物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是垂直向下
B. 弹力产生于两接触且发生形变的物体之间,弹力的方向总是与施力物体形变方向相反
C. 滑动摩擦力一定产生于两运动的物体之间,且方向一定与物体运动方向相反
D. 摩擦力的作用效果就是阻碍物体的运动
如图所示,小明用竹片去推静止在水中的木头。下列说法错误的是
A. 竹片发生了弹性形变
B. 竹片对木头有弹力的作用
C. 竹片所受木头对其的弹力方向是垂直于接触面指向木头
D. 竹片所受木头对其的弹力方向是垂直于接触面指向竹片
如图所示,一根质量均匀分布的直铁丝的重心位置在其中点,把它弯成一个圆环其重心位置在圆心。下列说法正确的是
A. 铁丝变成圆环重心位置发生变化,说明重心与物体的形状有关
B. 直铁丝的重心在其中点,说明重心一定在物体上
C. 直铁丝除了点其他部分不受重力
D. 圆环所受的重力都集中在上
如图所示,四种情境中均处于静止状态,它与外界的接触面点均光滑,其中所受弹力示意图不正确的是
A. 为球的球心,为球重心
B. 两球完全相同且接触,为球的球心
C. 为球的球心,墙壁竖直
D. 为半球形容器的球心,为一根均匀直棒
下列说法中正确的是
A. 书放在桌面上,会受到桌面对它的弹力作用,产生这个弹力的直接原因是桌面的形变
B. 由可知,劲度系数与弹力成正比,与弹簧的长度改变量成反比
C. “风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的
D. 力的产生离不开物体,且只有相互接触的物体才能产生力的作用
如图所示,,,三个物体叠放在水平桌面上处于静止状态,那么以下说法正确的是
A. 物体对有向下的压力作用
B. 物体和对地面都有压力作用
C. 地面对的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的
D. 物体对的压力是的重力
如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为、、,被沿两直角边的细绳、悬吊在天花板上,且斜边恰好平行天花板,过直角的竖直线为设、两绳对三角板的拉力大小分别为和,已知和及三角板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是
A. 三角板的重心不在线上
B.
C.
D. 两绳对三角板的拉力和是由于三角板发生形变而产生
二、多选题
下列关于重力和弹力说法正确的是
A. 形状规则且质量分布均匀的物体的重心和它的几何中心重合
B. 书本对课桌的压力就是书本的重力
C. 相互接触的物体之间不一定有弹力作用
D. 弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反
下列各图中、两球之间不存在弹力的是所有接触面部是光滑的
A. B.
C. D.
下列说法中,正确的是
A. 力是物体间的相互作用,一个力必然涉及两个物体,即施力物体和受力物体
B. 当弹簧处于原长时,劲度系数为零
C. 运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
D. 动摩擦因数没有单位,与接触面的材料和接触面的粗糙程度有关,与摩擦力的大小和压力无关
如图所示,一根竖直的弹簧悬下端链接一个质量为的光滑小球处于斜面和挡板之间,小球和斜面挡板均接触,下列说法正确的是
A. 若小球和斜面之间有弹力,则小球和挡板之间一定有弹力
B. 若小球与斜面之间有弹力,则小球和挡板之间不一定有弹力
C. 若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间一定有弹力
D. 若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间不一定有弹力
研究弹簧所受弹力与弹簧长度的关系实验时,得到如图所示的图像,下列说法正确的是
A. 弹簧的原长为 B. 弹簧的原长为
C. 弹簧的劲度系数为 D. 弹簧的劲度系数为
三、实验题
在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,由实验测得某弹簧所受弹力和弹簧的长度的关系图象如图所示,则:
该弹簧的原长______
该弹簧的劲度系数为______.
几个同学利用如图甲所示的装置探究“弹力和弹簧伸长量的关系”,他们先读出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度图中标尺等分刻度只是示意图,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,依次读出指针所指的标尺刻度.所得数据列表如下弹簧弹力始终未超过弹性限度,重力加速度取:
砝码质量
标尺刻度
根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量的关系曲线.
根据作出的关系曲线,可以求得这种规格弹簧的劲度系数为________结果保留三位有效数字.
从装置示意图可看出,弹簧不挂砝码时,刻度尺的“”刻度与弹簧的上端没有对齐,这对准确测出劲度系数是否有影响?________选填“有影响”或“无影响”.
四、计算题(本大题共2小题,共20.0分)
如图所示,三个木块、、的质量都是,它们叠放在水平桌面上,在弹簧测力计的水平拉力作用下一起匀速运动,若、之间,、之间,与桌面之间的动摩擦因数都为,弹簧的劲度系数,,则:
木块受几个力作用?分别是哪些力?请画出受力分析图.
弹簧测力计的伸长量是多少?
如图所示,劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为的物体静止,此时下面弹簧处于原长状态.现在用力竖直向上压下面弹簧的下端,使物块缓慢上升,直至上面的弹簧恢复原长,且物体静止.求点向上移动的距离?
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.物体的重心位置跟物体的质量分布情况与物体的形状都有关系,A错误;
B.由于地球不同纬度重力加速度不一样,所以同一物体在地球上各点,其所受重力大小不一定相等,B错误;
C.弹簧的劲度系数由弹簧自身决定,与弹力和形变量没有关系,C错误;
D.弹力方向与施力物体的形变方向相反,故压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向,D正确。
故选D。
2.【答案】
【解答】
A.力是物体对物体的作用,但是有作用力并不一定要接触,比如磁铁之间的作用力,故A错误;
B.物体受到的重力是地球施加的,但物体不只是在重心处受到重力作用,物体的各部分都受重力作用,重心是物体所受重力的合力的作用点,故B错误;
C.弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用,故C正确;
D.当两个物体一起匀变速运动,此时受到的摩擦力为静摩擦力,运动的物体会受到滑动摩擦力作用,故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解答】
A、摩擦力是由于桥面与自行车之间的摩擦产生的,故自行车受到的摩擦力的施力物体是桥面,故A正确;
B、自行车受到的重力的施力物体是地球,故B错误;
C、自行车对拱桥顶端的压力是由于自行车的形变产生的,故C错误;
D、重力的方向总是竖直向下,而桥面并不是一直水平,故重力的方向不是总垂直于桥面的,故D错误.
故选:.
4.【答案】
【解析】
【解答】
A、物体的重力是地球的吸引而使物体受到的力,是地球对物体的吸引力的一个分力,方向竖直向下,故A错误;
B、弹力产生于两接触且发生形变的物体之间,弹力的方向总是与施力物体形变方向相反,故B正确;
C、滑动摩擦力一定产生于两相对运动的物体之间,且方向一定与物体相对运动方向相反,不一定与物体的运动方向相反,故C错误;
D、摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力,摩擦力的作用效果总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,故D错误。
故选:。
5.【答案】
【解答】
A.若将手拿开,竹片将恢复到原来状态,故此形变是弹性形变,A正确;
B.竹片发生形变会对接触物体木头产生弹力,竹片与木头之间接触且发生形变满足弹力产生的条件,故B正确;
木头对竹片的弹力方向垂直接触面指向受力物体竹片,故D正确,C错误。
6.【答案】
【解答】
A.铁丝变成圆环重心位置发生变化,说明重心与物体的形状有关,A正确;
B.直铁丝的重心在其中点,但重心不一定全在物体上,B错误;
C.直铁丝各部分都受重力,C错误;
D.圆环各个部分都受重力,并不是集中在上,D错误。
故选A.
7.【答案】
【解答】题图中的球受到两个支持力,这两个支持力都与接触面垂直,即沿半径指向球心,故A正确;
B.题图中球只受到水平面竖直向上的弹力,故B正确;
C.题图中的球受到墙壁的弹力,方向垂直于墙壁向右,斜面的支持力,方向与斜面垂直向上,故C正确;
D.题图中的应沿半径指向球心,故D错误;本题选择示意图错误的,故选D.
8.【答案】
【解答】
A.弹力产生原因是施力物体产生形变,故A正确;
B.劲度系数是反映弹簧软硬程度的物理量,只与弹簧本身有关系,与以及无关,故B错误;
力是物体与物体之间的相互作用,一个力产生必然同时有施力物体和受力物体,但是二者并不一定接触,譬如重力,故CD错误。
故选A。
9.【答案】
【解答】根据弹力产生的原理可知,弹力是接触力,因此对没有压力,故A错误.
B.由以上分析可知,物体和对地面没有压力作用,故B错误.
C.物体由于发生了弹性形变,要恢复原状,会对使其发生弹性形变的物体施加弹力,因此地面对的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的,故C正确.
D.对的压力与的重力不是同一性质的力,故D错误.
10.【答案】
【解答】
A.三角板受重力、两个拉力处于平衡状态,三个力的延长线必然交于一点,由几何关系,三个力一定交于三角板下面的顶点,所以重心一定在线上,故A错误;
三角板受力分析如图所示,设直角边和斜边之间的夹角为,根据平衡条件有,,可得,故C正确,B错误;
D.两绳对三角板的拉力和是由于细绳发生形变而产生的,故D错误。
11.【答案】
【解答】
A.形状规则的物体的重心和它的几何中心不一定重合,当形状规则的物体质量均匀时,才能重合,故A正确;
B.书本对桌面的压力与书本的重力不是同一个力,故B错误;
C.相互接触的物体之间若发生弹性形变,则一定有弹力;若没有弹性形变,则没有弹力,故C正确;
D.弹力产生于两接触且发生形变的物体之间,弹力的方向总是与施力物体形变方向相反,故D正确。
故选ACD。
12.【答案】
【解答】
A.图中若两球间若有弹力则小球将沿水平面向两侧运动并分开,所以间没有弹力;
B.图两球间若有弹力则小球将向两边运动,间没有弹力;
C.图两球间若无弹力则小球将向下运动,间有弹力;
D.图两球间若无弹力则小球将向右下运动,间有弹力;
本题选不存在弹力的,故选AB。
13.【答案】
【解答】
A.力是物体间的相互作用,一个力必然涉及两个物体,即施力物体和受力物体,故A正确;
B.劲度系数与弹簧的长度无关,故B错误;
C.运动物体可能受到静摩擦力作用,静止物体可能受到滑动摩擦力作用,比如人在冰面上滑冰时,冰面受到滑动摩擦力,故C错误;
D.动摩擦因数没有单位,与接触面的材料和接触面的粗糙程度有关,与摩擦力的大小和压力无关, 故D正确。
故选AD。
14.【答案】
【解答】
已知小球处于静止状态,即小球受力平衡。对小球受力分析,有重力,若小球和斜面之间有弹力,弹力方向斜向左上方与斜面垂直,将这个弹力分解到水平方向和竖直方向。要想使小球受力平衡:若小球与弹簧之间有弹力,则小球与挡板之间一定有弹力;若小球与弹簧之间没有弹力,则小球与挡板之间一定有弹力。所以,小球与挡板之间一定有弹力,小球与弹簧之间不一定有弹力,所以A正确,B错误;
已知小球处于静止状态,即小球受力平衡。对小球受力分析,有重力,若小球与挡板之间有弹力,弹力方向水平向右。要想使小球受力平衡:若小球与弹簧之间有弹力,小球与斜面之间一定有弹力;若小球与弹簧之间没有弹力,小球与斜面之间一定有弹力。此时,小球与弹簧之间不一定有弹力,小球与斜面之间一定有弹力,所以D正确,C错误。
故选AD。
15.【答案】
【解答】
由图可知,当弹簧的弹力时,弹簧的长度为,所以弹簧的原长为,故A错误,B正确;
由图可知,当弹簧的弹力时,弹簧的长度为
此时弹簧的伸长量为
根据胡克定律可得:
故C错误,D正确。
故选BD。
16.【答案】;
【解答】
弹簧处于原长时,弹簧所受弹力为,则从图中可知,时,;
由胡克定律有,从图中可知弹簧长度时,弹簧伸长量,弹力为,
则该弹簧的劲度系数;
故答案为:;。
17.【答案】
无影响
【解答】
以勾码质量为横坐标,以弹簧的长度为纵坐标,描点发画图,尽可能平滑连接;
图象中直线段的斜率为根据胡克定律,劲度系数为;
弹簧不挂砝码时零刻度尺的“”刻度与弹簧的上端没有对齐不影响斜率的大小,故对结果无影响。
故答案为:;;无影响。
18.【答案】解:木块受重力、对的压力、桌面对的支持力、桌面对的摩擦力、弹簧测力计对的拉力,共五个力.
受力分析图如图所示.
、、一起匀速运动,由整体法分析可知,弹簧测力计的拉力等于桌面对整体的摩擦力,
解得.
19.【答案】解:
开始时物体受重力和拉力而平衡,故:,解得:
后来物体受重力和支持力而平衡,故:,故物体上升的距离为:;
答:点向上移动的距离为。
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