第三章相互作用--力第一节重力与弹力高一上学期必修第一册同步练习基础过关(人教版2019)
练习
一、单选题,共12小题
1.如图所示,在竖直悬挂的原长为15cm的轻质弹簧下端挂一个小球,弹簧伸长了3cm,如果再在该弹簧下端挂三个这样的小球(弹簧始终发生弹性形变),弹簧的长度为( )
A.9cm B.12cm
C.24cn D.27cm
2.在光滑的桌面上放置一根轻弹簧,两位同学分别用40N的水平力沿相反的方向在弹簧的两端拉弹簧,测得弹簧的形变量为20cm,则弹簧的弹力和弹簧的劲度系数分别是( )
A.40N、400N/m B.40N、200N/m
C.80N、400N/m D.80N、200N/m
3.关于重心的说法不正确的是( )
A.物体的重心一定在物体上
B.有些物体的重心在物体上,也有些物体的重心在物体外
C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关
D.用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心
4.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体的重心一定在物体上
B.形状规则的物体(如正方体),其重心一定在其几何中心处
C.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向一定垂直于接触面向下
D.同一物体在地球表面上的不同位置,所受重力与当地重力加速度的比值一定相等
5.关于重力和弹力的说法正确的是( )
A.只要物体质量不变,其所受重力就不变
B.在地面附近用一根细线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心
C.发生形变的两物体间一定会有弹力
D.用球拍打球,球受到的弹力是球形变而产生的
6.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5 N、10 N B.5 N、0 N C.10 N、5 N D.5 N、5 N
7.下列物理量均为矢量的是( )
A.速度变化量、力 B.时间间隔、位移
C.速率、加速度 D.时刻、速度
8.如图所示,两辆车正以相同的速度做匀速直线运动,根据图中所给信息和所学知识,可以得出的结论是( )
A.重力的方向总是垂直支持面向下的
B.物体受到的重力就是物体对车厢的压力
C.物体各部分都受重力作用,重心是重力的等效作用点
D.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关,且重心一定在物体上
9.关于重力,下列说法正确的是( )
A.只有地球上的物体才会受到重力的作用,太空中的物体就不会受到重力的作用
B.质量相同的物体所受重力一定相等
C.重力的方向有时竖直向下,有时垂直于支持面向下
D.重心是重力的等效作用点,可以在物体上,也可以在物体外
10.一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为2G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是(设弹簧始终在弹性限度内)( )
A. B. C. D.
11.地球上的物体都会受到重力作用,下列关于重力的说法正确的是( )
A.地球表面的物体,受到的重力方向都相同
B.形状规则的物体,重心都在物体几何中心处
C.同一个物体在地球表面不同位置,所受重力大小不一定相同
D.形状不规则的物体,都可以用悬挂法测重心
12.如图所示为某一轻质弹簧的弹力F大小与长度l的关系图像,由图可得该弹簧( )
A.原长为5cm
B.劲度系数为2N/m
C.伸长量为15cm时,弹力大小为10N
D.长度为12cm时,弹力大小为4N
二、多选题,共4小题
13.一物体静止在水平桌面上,则下列说法正确的是
A.物体对桌面的压力就是重力
B.物体对桌面的压力使物体产生了形变
C.桌面的形变使物体受到了支持力
D.桌面对物体的支持力使物体产生了形变
14.以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )
A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此物体在水中时的重力小于在空气中的重力
B.据G = mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大
C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变
15.关于重力下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是指向地心
B.重力的方向总是竖直向下
C.同一物体在南极的重力总是大于赤道的重力
D.重心一定是物体上最重的点,且一定在物体上
16.有一根弹簧,当下端挂上一个50g的重物时,弹簧长度为3.40cm,当下端挂上两个50g重物时,弹簧长度为5.10cm。g=9.8m/s2,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的原长为1.70cm
B.无法得出弹簧的原长
C.弹簧的劲度系数约为28.8N/m
D.弹簧的劲度系数约为288N/m
三、填空题,共2小题
17.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是______N/m;当弹簧受F=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为_________cm.
18.竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧原长为_____cm,劲度系数为_____N/m
四、解答题,共2小题
19.如图所示,一劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与一质量为的物块相连,处于静止状态,现施加一竖直向上的大小为的恒力,求物块上升多高时物块速度最大
20.如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方地面上,当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量变为3m,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了多少?
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
由胡克定律
可知,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,轻质弹簧下端挂一个小球,弹簧伸长了3cm,所以该弹簧下端挂三个这样的小球时,弹簧伸长了9cm,则弹簧的长度为24cm。
故选C。
2.B
【详解】
用40N的水平力拉弹簧的两端,则弹簧的弹力F=40N,伸长的长度 x=0.20m,根据胡克定律
劲度系数
故选B。
3.A
【详解】
AB.物体的重心不一定在物体上,可能在物体的外部,选项A错误,符合题意,选项B正确,不符合题意;
C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关,选项C正确,不符合题意;
D.用线悬挂的物体静止时,细线的拉力与物体的重力平衡,则细线拉力方向一定通过重心,选项D正确,不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】
A.物体的重心不一定在物体上,所以A错误;
B.质量分布均匀,形状规则的物体(如正方体),其重心才在其几何中心处,所以B错误;
C.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向一定竖直向下,所以C错误;
D.同一物体在地球表面上的不同位置,所受重力与当地重力加速度的比值一定相等,这个比值是物体的质量,质量不会随位置改变而改变,所以D正确;
故选D。
5.B
【详解】
A.物体质量不变,但是所处位置的重力加速度不同,则其所受重力就不同,A错误;
B.在地面附近用一根细线悬挂的物体静止时,线的拉力与重力等大反向,则细线方向一定通过重心,B正确;
C.发生弹性形变的两物体间一定会有弹力,C错误;
D.用球拍打球,球受到的弹力是球拍的形变而产生的,D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A、B两弹簧测力计一样,B中左侧用重物通过细线对拉环产生一个向左的力等效于A的固定端给拉环的力,它们都与右侧的力平衡,则弹簧测力计A和B的示数均为5N。
故选D。
7.A
【详解】
A.速度变化量、力都是有大小又有方向的矢量,故A正确;
B.时间间隔是只有大小没有方向的标量,位移是有大小又有方向的矢量,故B错误;
C.速率是速度的大小,只有大小没有方向,加速度是有大小又有方向的矢量,故C错误;
D.时刻是只有大小没有方向的标量,速度是有大小又有方向的矢量,故D错误。
故选A。
8.C
【详解】
A.重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下,而不是垂直支持面向下,故A错误
B.物体受到的重力施力物体是地球,物体对车厢的压力施力物体是物体,两者不同,故B错误;
C.物体各部分都受重力作用,重心是重力的等效作用点,故C正确
D.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关,且重心不一定在物体上,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】
AC.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,地球上以及太空中的物体都会受到重力的作用,重力的方向竖直向下,故AC选项错误。
B.严格来说,在地球上不同高度、不同纬度处重力加速度g值一般不同,结合重力公式得出质量相同的物体在不同的位置所受的重力不一定相等,故B选项错误。
D.重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力都作用在重心,所以重心的位置是可以在物体上,也可以在物体外的,比如圆环的重心在圆心处;故D选项正确。
故选D。
10.C
【详解】
设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,则根据胡克定律得
联立解得
故选C。
11.C
【详解】
A.物体的重力方向竖直向下,由于地球表面是曲面,地球表面的物体,受到的重力方向不相同,故A错误;
B.形状规则的物体,如果质量分布不均匀,重心不一定在物体几何中心处,故B错误;
C.同一个物体在地球表面不同位置,所受重力大小不一定相同,故C正确;
D.形状不规则的物体,不一定都可以用悬挂法测重心,较薄的物体可以,故D错误。
故选C。
12.D
【详解】
A.弹力为零时,弹簧没有形变,所以弹簧原长为10cm,A错误;
B.图像的斜率表示劲度系数,即
B错误;
C.由图可知,弹簧长为15cm时,弹力大小为10N,C错误;
D.长度为12cm时,弹力为
D正确。
故选D。
13.CD
【详解】
A.物体对桌面的压力是由于物体发生形变而产生的,不是重力;重力是由于地球的吸引而产生的,二者性质不同。故A错误。
B.物体对桌面的压力使桌面产生了形变;而物体的形变是由于受到桌面的弹力而产生的。故B错误。
C.桌面的形变产生了对物体的弹力,即支持力。故C正确。
D.桌面对物体的支持力使物体产生形变。故D正确。
14.BD
【详解】
A.一个物体放于水中称量时,测力计的示数小于物体在空气中时测力计的示数,是由物体在水中受到向上的浮力的缘故,实际上物体在水中的重力等于在空气中的重力。故A错误。
B.由G=mg可知两个物体比较,质量较大的物体重力不一定大,还与g有关。故B正确。
C.重力的方向一直是竖直向下的。故C错误。
D.对于规则的物体,其重心在它的几何中心,所以形状变化重心也会变化。故D正确。
15.BC
【详解】
AB.重力的方向总是竖直向下,在地球赤道上和两极指向地心,故A错误,B正确;
C.重力加速度与纬度和高度有关,故重力与纬度和高度有关,同一物体在南极的重力总是大于赤道的重力,故C正确;
D.重心就是物体上各部分所受重力的集中点,是物体所受重力的等效作用点,并不是物体上最重的一点;重心可能在物体上。也可能不在物体上。故D错误。
故选BC。
16.AC
【详解】
设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,由二力平衡可得:
①
其中,,g=9.8m/s2
②
而,
联立可得:
AC正确,BD错误。
故选AC。
17.2000 40
【详解】
试题分析:图像的斜率表示弹簧的劲度系数,所以,故当弹簧受F=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为
考点:本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识,
点评:关键是理解图像的斜率表示弹簧的劲度系数
18.10 200
【详解】
设弹簧的劲度系数k,原长为l0.根据胡克定律得
当挂重为4N的物体时
G1=k(l1﹣l0) ①
当挂重为6N的物体时
G2=k(l2﹣l0) ②
联立得 l0=10cm
代入①得
k==200N/m
19.
【解析】
【详解】
以物体为研究对象,受到向上的拉力、重力和弹簧的弹力,当物体的合外力为零时,物体的速度最大,所以上升的高度为弹簧的伸长的长度,当物体最初静止时,据平衡态得
当速度最大时,物体的合外力为零,由平衡态得
所以物块上升的高度
联立解得
20.
【详解】
当物体的质量为m时,下方弹簧压缩的长度为
当物体的质量变为3m时,设物体下降的高度为x,由胡克定律和平衡条件得:
两式联立解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页