重力与弹力
一、单选题
1.关于四种与足球有关的情境,下列说法正确的是( )
A.图甲,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.图乙,静止在水平地面上的两个足球间由于接触而产生弹力
C.图丙,踩在脚下且静止在地面上的足球受到两个弹力的作用
D.图丁,打到球网上的足球受到弹力是因为足球发生了形变
2.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生形变
3.质量均匀分布的圆形薄板若将其中央挖掉一个小圆板,则薄板的余下部分( )
A.重力和重心都没改变 B.重力减小,重心不存在了
C.重力减小,重心位置没有改变 D.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了
4.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的跳水比赛就是一个实例,当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
C.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
D.运动员受到的支持力,是运动员受到重力而产生的
5.下列说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体才能有力的作用
B.两个相互接触的物体间一定有弹力的作用
C.有规则几何形状的物体的重心可以不在其几何中心
D.静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力
6.轻弹簧置于光滑水平地面上,一端固定在墙上,另一端施加大小为的压力时,弹簧长度为,施加大小为拉力时,弹簧长度为,拉伸和压缩均在弹性限度以内,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
7.一辆汽车停在水平路面上,以下说法中正确的是( )
A.地面受到的压力是由于地面的形变而产生的
B.地面受到的压力是由于汽车轮胎形变而产生的
C.汽车轮胎受到的支持力是由于汽车轮胎的形变而产生的
D.汽车轮胎受到的支持力是汽车轮胎受到地球的吸引而产生的
8.下列关于力的说法错误的是( )
A.发生形变的物体一定受到了力的作用
B.两个力的大小均为5N,但这两个力不一定相同
C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体一定受到力的作用
D.射出枪口的子弹能飞出很远,是因为子弹离开枪口后受到推力的作用
9.下图分别是四位同学画的重力G的示意图,其中正确是的( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,物体A和B的重力分别为15N和6N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的示数为( )
A.21N,9N B.9N,6N C.0N,9N D.0N,6N
11.在光滑半球形容器内,放置一细杆,细杆与容器的接触点分别为A、B,如图所示。下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法,正确的是( )
A.A点处支持力方向指向球心,是由于细杆的形变产生的
B.A点处支持力的方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
C.B点处支持力方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
D.B点处支持力方向竖直向上,是由于细杆的形变产生的
12.如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l1,劲度系数分别为k1和k2,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,则( )
A.此时A、B两弹簧均处于原长状态
B.此时A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态
C.此时A、B两弹簧弹力相等
D.此过程m2上升的高度是
13.将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,其伸长量为原来的一半。现有一根原长20cm的弹性细绳,其外力F与伸长量x的关系如图所示,将此细绳对折,其两端点固定于天花板同一位置,并在对折点处竖直悬系一物体,然后再缓慢放手,平衡后发现物体下降了2cm,则该物体所受重力约为( )
A.0.8N B.1.6N C.3.2N D.6.4N
14.如图所示,劲度系数分别为K1和K2的两根弹簧,K1>K2,质量为m1,m2的两个小物块,且m1>m2,现要求两根弹簧的总长最短,则应使( )
A.K1在上,m1在上 B.K1在上,m2在上
C.K2在上,m1在上 D.K2在上,m2在上
二、多选题
15.关于重力和重力加速度,下列说法正确的是( )
A.重力大的物体,重力加速度大
B.重力和重力加速度方向一致
C.赤道上的重力加速度比南北两极的大
D.重力加速度能表示自由落体运动的速度变化的快慢
16.如图,用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到球拍的弹力,施力物体是人
B.乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球
C.乒乓球的重心在球壳上
D.赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处的重力小于北极处
17.我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽,一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空,随即复位。此时,木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等,如此反复,即可利用水力帮人劳作。下列关于该装置的说法正确的是( )
A.注水过程装置重心右移直至转轴右侧,水倒空后装置重心左移至转轴左侧
B.注水过程装置重心左移直至转轴左侧,水倒空后装置重心右移至转轴右侧
C.该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关
D.注水速度越快,重心转移的速度越快
三、实验题
18.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中。(取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
砝码个数 0 1 2 3 4 5
弹簧总长(L/cm) 6.00 7.05 8.12 9.18 10.64 12.49
弹力大小(F/N) 0 0.29 0.59 0.88 1.18 1.47
(1)试根据这些实验数据在图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线__________________;
(2)由所画图线,可得弹簧的劲度系数k为___________N/m,图线后面弯曲的原因是___________。
四、解答题
19.一轻质弹簧弹力F和弹簧长度l大小的关系如图所示.求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)弹簧长为12cm时弹力的大小.
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
A.重力和弹力是不同性质的力;只能说,静止在草地上的足球受到的弹力大小等于它的重力大小,选项A错误;
B.图乙,静止在水平地面上的两个足球间虽然接触但是无弹力,选项B错误;
C.图丙,踩在脚下且静止在地面上的足球受到两个弹力的作用,即脚对球的压力和地面对球的支持力,选项C正确;
D.图丁,打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变,选项D错误。
故选C。
2.A
【详解】
汽车与桥面相互挤压,都发生了弹性形变,由于桥面发生了弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,由于汽车发生了弹性形变,所以对桥面产生向下的弹力。
故选A。
3.C
【详解】
质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,组成薄板的物质总量减小,所以质量减小,而重力与质量成正比,所以重力减小;因为薄板原来的质量分布是均匀的,又知道在中央挖掉了一个小圆,所以剩余部分的重心位置没有变化。
故选C。
4.C
【详解】
A.根据力的作用的相互性,跳板和运动员都会受到力的作用,所以都会发生形变,故A错误;
B.弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的,故跳板受到的压力,是运动员的脚发生形变而产生的,故B错误;
CD.弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的,故运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的,故C正确,D错误。
故选C。
5.C
【详解】
A.互相有力的作用的两个物体不一定相互接触,比如磁铁吸引铁钉,A错误;
B.弹力产生的条件是相互接触且挤压,故两个相互接触的物体间不一定有弹力作用,B错误;
C.具有规则几何形状的物体的重心,不一定就在其几何中心,还与质量的分布有关,C正确;
D.静止在水平面上的物体对水平面的压力的大小等于重力,但他们是不同性质的力,施力物和受力物均不相同,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
根据胡克定律有
解得
BCD错误,A正确。
故选A。
7.B
【详解】
AB.地面受到的压力是由于汽车轮胎的形变而产生的,故A错误,B正确;
CD.汽车轮胎受到的支持力是由于地面的形变而产生的,故CD错误。
故选B。
8.D
【详解】
A.发生形变的物体一定受到了力的作用,选项A正确;
B.两个力的大小均为5N,若两个力的方向不同,则这两个力不相同,选项B正确;
C.施力物体对受力物体施加了力,反过来说,施力物体一定受到受力物体施加的力的作用,选项C正确;
D.离开枪口后,子弹由于惯性向前运动,受重力和空气阻力,没有受到推力的作用,故D错误。
此题选择错误选项,故选D。
9.B
【详解】
重力方向竖直向下。
故选B。
10.D
【详解】
弹簧秤两边所受拉力大小相等、方向相反,即弹簧秤所受的合力为0。对物体B分析可知,B所受细绳拉力大小为6N,则弹簧秤所受细绳的拉力大小为6N,弹簧秤的示数为6N。综上所述,D项正确;ABC错误;
故选D。
11.C
【详解】
AB.A点处支持力方向与球面上该点切面垂直,即指向球心,是由于容器的形变产生的,AB错误;
CD.B点处支持力方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的,C正确,D错误。
故选C。
12.D
【详解】
托起前,两个弹簧的形变量分别为
托起后,若两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,则此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态,且两弹簧的形变量相等,设该形变量为x,由平衡条件得
此过程m2上升的高度是
A.此时两个弹簧都不是原长,A错误;
B.此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态,B错误;
C.此时A、B两弹簧弹力不相等,C错误;
D.此过程m2上升的高度是,D正确。
故选D。
13.C
【详解】
根据题意将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,伸长量变为原来的一半,根据胡克定律可知劲度系数变为原来的两倍。根据图像可知弹性细绳的劲度系数
则对折后,劲度系数变为
所以物体的重力为
ABD错误,C正确。
故选C。
14.A
【详解】
把物体放在弹簧的上端,物体静止处于平衡状态,弹簧的弹力F等于物体的重力G,即F=G.由胡克定律F=kx知,在力F一定时,k越大弹簧的压缩量x越小.要求两根弹簧的总长度最短则对于下面的弹簧来说它的压力,由于一定,要使大一些,k应小,K1应在上面,K2在下面;要使大,已知m1>m2,所以m2应放在下面,m1应放在上面.所以K1在上,m1在上.故选A.
15.BD
【详解】
A.重力加速度大小与质量无关,所以重力大的物体,重力加速度不一定大,A错误;
B.重力和重力加速度方向一致,B错误;
C.赤道上的重力加速度比南北两极的小,随纬度增大,重力加速度也增大,C错误;
D.重力加速度能表示自由落体运动的速度变化的快慢,因为自由落体运动的加速度等于重力加速度,D正确。
故选BD。
16.BD
【详解】
A.用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,施力物体是球拍,故A错误;
B.乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球,故B正确;
C.乒乓球的重心在球心附近,不在球壳上,故C错误;
D.赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处的重力小于北极处,故D正确。
故选BD。
17.BD
【详解】
AB.注水过程装置重心左移直至转轴左侧,水倒空后装置重心右移至转轴右侧,木槽右端的装置会撞击下面的谷米,A错误,B正确;
C.该装置往复运动一次的时间与重心的位置有关,重心距转轴的距离越近,重心转移的距离越小,装置往复运动一次的时间越小,即周期小,C错误;
D.注水速度越快,重心转移的速度越快,D正确。
故选BD。
18.见解析 27.7(27.0~29.0) 见解析
【详解】
(1)根据实验数据在坐标纸上描出点并连线,如下图所示
(2)根据,并通过图线的直线部分得
随着砝码个数的增加,使弹簧的弹力越来越大,超过了弹簧的弹性限度,弹力与形变量不再是线性关系,所以图线后面发生了弯曲。
19.(1)200N/m(2)4N
【详解】
试题分析:(1)当F=0时,弹簧处于原长状态,由图读出F=0时,l=10cm,即弹簧的原长为 l0=10cm.
由图知:F=10N,l=5cm
则弹簧被压缩的长度 x=l0-l=10cm-5cm=5cm=0.05m.
根据胡克定律F=kx得:;
(2)当弹簧长度是12cm时,伸长了 x′=12cm-10cm=0.02m,弹力的大小为 F′=kx′=200×0.02N=4N
考点:胡克定律
【名师点睛】本题关键要读懂图象,从图象上能分析出弹簧的三种状态:原长、拉伸、压缩,运用胡克定律F=kx时,要注意x是弹簧伸长的长度或压缩的长度,不是弹簧的长度.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页