高中物理人教版(2019)必修一【3.1重力 弹力】同步练习

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名称 高中物理人教版(2019)必修一【3.1重力 弹力】同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-11-28 13:03:24

文档简介

高中物理人教版(2019)必修一【3.1重力 弹力】同步练习
一、单选题
1.(2021高三上·广州月考)如图,建筑工人为检查墙砌得是否符合要求,通常拿起半块砖头拴在细线的一端并挂在墙角来进行。这是利用了(  )
A.重力的作用点在重心上 B.重力的大小与质量成正比
C.重力的方向总是竖直向下 D.重力的方向总是垂直向下
2.(2020高一上·贵州期末)为测量一弹簧的劲度系数,某同学根据实验数据作出了该弹簧弹力与弹簧长度的关系图象如图所示,弹簧始终处于弹性限度内,则该弹簧的劲度系数为(  )
A.50N/m B. C.100N/m D.200N/m
3.(2020高一上·福清期末)如图甲、乙所示,这两个实验装置共同的物理思想方法的是(  )
A.极限法 B.等效替代法 C.理想化模型 D.放大法
4.(2020高一上·梧州期中)如图所示,一劲度系数为k的弹簧,下端悬挂一质量为m的重物,平衡时物体在a位置.现用力将物体向下拉长x至b位置,则此时弹簧的弹力为(  )
A.kx B.mg+kx
C.mg﹣kx D.以上说法都不正确
5.(2020高一上·南京期末)理想实验是研究物理问题的一种重要方法,它把可靠事实和逻辑推理相结合,可以深刻地揭示自然规律。下列属于理想实验的是(  )
A.探究力的平行四边形定则实验
B.伽利略设想的对接光滑斜面实验
C.探究加速度与力和质量的关系实验
D.悬挂法确定薄片状物体重心的实验
6.(2020高一上·宾县月考)有一根劲度系数为200N/m的弹簧,长度是15cm,在其下面挂上重物后长度变成了18cm,则该重物的质量是(  )(g取10N/kg)
A.0.5kg B.0.6kg C.0.7kg D.0.8kg
7.(2020高一上·德州期中)如图所示为弹簧测力计,指针指在 刻度时,构成测力计的弹簧的总长度为 ;指针指在 刻度时,构成测力计的弹簧的总长度为 ,此弹簧的劲度系数为(  )
A. B. C. D.
8.(2020高一上·襄阳期中)下列关于重力、重心的说法,正确的是(  )
A.物体的重心一定与它的几何中心重合
B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
C.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的
D.用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
9.(2020高一上·湖北期中)利用弹簧可以测量物体的重力,将弹簧上端固定在铁架台的横梁上,如图所示,弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0,将质量为m的待测物体挂在弹簧下端,如图所示,待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则弹簧劲度系数为k可表示为(  )
A. B. C. D.
10.(2020高一上·湖北期中)下列说法正确的是(  )
A.重心一定在物体上
B.只有体积小的物体才能视为质点
C.作用力与反作用力可以不是同一性质的力
D.速度变化得快,加速度就大
11.(2020高一上·南阳期中)如图所示,一只小鸟站在一水平放置的木板上,有关小鸟和木板的受力情况,下列说法正确的是(  )
A.当小鸟站在木板上时,木板受到的重力增大
B.当小鸟站在木板右侧时,木板的重心右移
C.木板在小鸟的压力下发生了形变
D.小鸟对木板的压力就是小鸟受到的重力
12.(2020高一上·洛阳期中)关于重力。下列说法正确的是(  )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.形状规则的几何体的重心一定在它的几何中心
C.地球上任何位置的重力加速度都是相同的
D.重力的方向总是垂直于当地的水平面向下
13.(2020高一上·焦作期中)关于重力,以下说法正确的是(  )
A.地球对物体的吸引力就是重力
B.重力没有施力物体
C.同一物体在地球上各处所受重力大小不一定相同
D.物体的重心一定在物体上
二、多选题
14.(2020高一上·靖远期末)研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系实验时,得到如图所示的F- L图像,下列说法正确的是(  )
A.弹簧的原长为9.0cm B.弹簧的原长为3.0cm
C.弹簧的劲度系数为2N/m D.弹簧的劲度系数为200N/m
15.(2020高一上·汪清月考)物体受到的重力的方向(  )
A.总是与物体做匀速运动的方向垂直
B.总是与物体做自由落体运动的方向相同
C.总是与物体受到的弹力方向相反
D.总是竖直向下
三、填空题
16.(2020高一上·昌平期末)在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中,某同学选取了甲、乙两根不同的弹簧分别进行研究。在实验中弹簧始终在弹性限度内,弹簧的质量可忽略不计。根据实验数据,他在同一个坐标系内作出了弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,如图所示。甲、乙两根弹簧的原长分别用l甲和l乙表示,则l甲   l乙(选填“>”“<”或“=”);若用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力,用   (选填“甲”或“乙”)弹簧制作的弹簧测力计形变量更大。
四、实验探究题
17.(2021高三上·茂名月考)用一根弹簧做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验和与这根同样的弹簧做成的两弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”的实验。
(1)做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验时,如图甲。
①在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持   状态。
②他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的原长    cm,劲度系数    N/m。
(2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验操作过程巾,如图在操作过程正确的条件下:
①在白纸上记录   的方向代表力的方向,同时从   读出的读数代表力的大小。
②某次操作时两弹簧测力计的指针指在图中所示的位置,则其中B弹簧测力计的读数为 =   N。
18.(2021高三上·浙江开学考)小胡同学做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验,测量弹簧原长时为了方便,他把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长 ,然后把弹簧悬挂在铁架台上,将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端,如图甲所示,测出每次弹簧对应的伸长量x,得到弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图乙所示。(g取 )。
(1)由图可知弹簧的劲度系数=    。
(2)由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重,使得到的图像不过坐标原点O,这样测得的劲度系数K   (“偏大”“偏小”或者“不变”)。
(3)该同学用这根弹簧和一把刻度尺做了一个简易的弹簧秤,用来测量木块A和长木板B之间的滑动摩擦因数 。首先,他把弹簧上端固定在铁架台上,弹簧的上端与刻度尺的0刻度平齐,下端用不可伸长的轻质细线连接物体A,稳定后弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丙,然后把木块A放在水平长木板B上,使细线绕过定滑轮与长木板平行,拉动长木板向左运动,当弹簧秤读数稳定后,弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丁所示,则滑块与木板之间的动摩擦因数    。
19.(2020高一上·顺义期末)某同学在参考书中看到,如果将弹簧剪断后,每一段的劲度系数与原弹簧的劲度系数不同,他分别对剪断前后的弹簧的弹力F与伸长量Δx之间的关系进行了探究,在实验过程中,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的质量可忽略不计,图是某同学由实验数据在坐标系中画出的图像,请你根据图线判断。
(1)弹簧未剪断前的图线是   (选填“a”或“b”)。
(2)弹簧剪断前的劲度系数k1与剪断后的劲度系数k2的大小关系为k1=   k2.
20.(2020高一上·七台河期末)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,则:
(1)弹簧的原长为   cm。
(2)弹簧的劲度系数为   N/m。
(3)弹簧伸长15cm时(未超过弹性限度),弹力的大小为   N。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】砖头受重力和细绳的拉力作用,因重力的方向总是竖直向下,则细线的拉力是竖直向上的,即细线是竖直的,由此来判断墙面是否竖直。
故答案为:C。
【分析】 重力随着纬度大小改变而改变,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。重力的方向总是竖直向下。
2.【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】根据胡克定律
故答案为:C。
【分析】利用胡克定律及弹力的大小可以求出劲度系数的大小。
3.【答案】D
【知识点】放大法
【解析】【解答】这两个实验装置都是将微小物理量放大,共同的物理方法是放大法。
故答案为:D。
【分析】根据题意可知两个实验装置都是将微小物理量放大。
4.【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】因球在a位置平衡,即:
所以 ,B符合题意.
故答案为:B
【分析】物体在a位置时受重力和弹簧弹力,根据胡克定律和平衡列方程。物体在b位置时根据胡克定律求解。
5.【答案】B
【知识点】假设法;理想模型法
【解析】【解答】伽利略设想的对接光滑斜面实验中是光滑斜面是不存在的,该实验无法实现,所以该实验是理想实验,其余三个实验都能在实验室完成,都不是理想实验。
故答案为:B。
【分析】充分认识理想实验的条件必须是“实验中某些条件实验室无法满足,且实验结论有足够的理论依据”,以此判断。
6.【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由题意可知,弹簧的伸长量x=18cm 15cm=3cm=0.03m
由胡克定律F=kx得F=mg=kx=200N/m×0.03m=6N
m=
故答案为:B。
【分析】根据胡克定律,F=mg=kx,解方程即可。
7.【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由胡克定律
故答案为:C。
【分析】利用胡克定律可以求出劲度系数的大小。
8.【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.物体质量分布不均匀的物体,物体的重心可能不与它的几何中心重合,A不符合题意;
B.物体的重心都在物体内,也可能在物体外,如匀质圆环的重心在圆环之外,B不符合题意;
C.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的,C符合题意;
D.根据二力平衡可知,用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心一定在绳子的延长线上,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量分布均匀,形状规则,重心在几何中心,可在体外也可在体内。重力是由引力产生的。
9.【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由胡克定律
故答案为:C。
【分析】根据胡克定律和受力平衡,,解等式即可。
10.【答案】D
【知识点】重力与重心;质点;加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.重心不一定在物体上,如匀质圆环,A不符合题意;
B.如果物体的体积和形状在讨论的问题中可以忽略不计,体积大的物体也可以看成质点,如讨论绕太阳公转的地球,可以看成质点,B不符合题意;
C.根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力一定是同一性质的力,C不符合题意;
D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,所以速度变化得快,加速度就大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】重心可以在体外。能否看成质点和问题有关与体积无关。作用力、反作用力性质相同。加速度衡量的就是速度变化快慢。
11.【答案】C
【知识点】重力与重心;形变与弹力
【解析】【解答】A.木板受到的重力:G=mg,当小鸟站在木板上时,木板的质量不变,故木板的重力不变,A不符合题意;
B.当小鸟站在木板右侧时,木板的质量分布和形状并未发生变化,故重心位置不变,B不符合题意;
C.小鸟站在木板上,小鸟对木板向下的压力使木板发生弹性形变,木板发生弹性形变后,要恢复原状,对小鸟有一个向上的弹力,C符合题意;
D.小鸟对木板的压力是弹力,与小鸟受到的重力不是同一性质的力,故二力不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】重力G=mg,是恒力。木板的质量分布和形状并未发生变化,重心位置不变。木板受力会发生形变,是微小形变。
12.【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.重力是由于地球吸引产生的,不完全是地球的吸引力,地球吸引的另一个效果是带动物体随地球自转,A不符合题意;
B.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何中心,B不符合题意;
C.赤道处重力加速度最小,两极最大,C不符合题意;
D.重力加速度g的方向总是竖直向下,也就是垂直于当地的水平面向下,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】重力来自地心引力,但不是引力。只有质量分布均匀,形状规则的物体重心在几何中心。不同地理位置重力加速度不同。重力加速度方向垂直于当地的水平面向下。
13.【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.地球对物体的吸引力一部分提供物体随地球自转的向心力,另一部分就表现为重力。所以地球对物体的吸引力与重力不是一回事,A不符合题意;
B.重力的施力物体是地球,B不符合题意;
C.由于重力加速度随纬度的增大而增大,故同一物体在地球上各处的重力不一定相同,C符合题意;
D.重心可能在物体上,也可能在物体之外,比如均匀的圆环重心在圆环之外,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查对重力的理解。考查学生对重力的产生原因,重力的施力物体和受力物体以及物体重心的掌握
14.【答案】B,D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】AB.当弹力F=0时,弹簧处于原长,由图可知,弹簧原长为3.0cm,A不符合题意,B符合题意;
CD.弹簧的劲度系数为
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】图像的斜率的倒数为劲度系数,图像与横坐标的交点为原长。
15.【答案】B,D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下,与物体做自由落体运动方向相同。
故答案为:BD。
【分析】重力的方向总是竖直向下,与自由落体运动的方向相同。
16.【答案】>;乙
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】图像不过原点,图像的横截距就表示弹簧的原长,由图可知 。
根据图像斜率表示弹簧的劲度系数,则有 ,则用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力时,劲度系数越小的,形变量越大,则乙弹簧的形变量更大。
【分析】根据弹簧原长就是弹簧不受力是的长度求解;根据图像斜率表示弹簧的劲度系数,则有 ,则用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力时,劲度系数越小的,形变量越大,则乙弹簧的形变量更大。
17.【答案】(1)竖直;4;50
(2)细绳套;弹簧测力计;3.20(或3.18~3.22)
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺与弹簧保持平行,即保持竖直状态。
根据胡可定律
结合图像可知
(2)在白纸上记录细绳套的方向代表力的方向,同时从弹簧测力计读出的读数代表力的大小。
B弹簧测力计的读数为
【分析】(1)因为弹簧自身重力也会是弹簧伸长,所以要将弹簧安装时保持竖直状态;
(2)当弹簧弹力为零时,弹簧的长度就是弹簧的原长;根据胡克定律可得,F-x图像的斜率代表劲度系数;
(3)白纸上记录细绳套的方向代表力的方向,同时从弹簧测力计读出的读数代表力的大小,是为了后面做力的平行四边形;读数问题先看量程,再看精确度。
18.【答案】(1)50
(2)不变
(3)0.5
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)图象的斜率倒数表示劲度系数,故
(2)因图像的斜率倒数表示劲度系数,可知测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重,使得到的图像不过坐标原点O,这样测得的劲度系数不变。
(3)由图乙可知,当弹簧竖直悬挂时由于重力作用,弹簧比水平放置时原长多2cm,即竖直悬挂时弹簧原长为L0=8cm+2cm=10cm,根据丙图可知
由丁图可知
其中L1=16.0cm,L2=13.0cm
解得μ=0.5
【分析】(1)(2)图象的斜率倒数表示劲度系数。
(3)根据平衡条件摩擦力等于弹力,用胡克定律写出弹力,最后动摩擦因数。
19.【答案】(1)b
(2)
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】(1)弹簧被剪断后,劲度系数变大,而F- x图像的斜率等于劲度系数,可知弹簧未剪断前的图线是b。(2)弹簧剪断前的劲度系数 剪断后的劲度系数
则k1= k2.
【分析】(1)根据弹簧剪短前后相同弹力弹簧的伸长量的大小关系,分析图像得出对应关系;
(2)根据图像的斜率大小分析弹簧劲度系数的大小。
20.【答案】(1)10
(2)200
(3)30
【知识点】形变与弹力;探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)由图可知,弹簧的原长为10cm。(2)弹簧的劲度系数为 ;(3)弹簧伸长15cm时(未超过弹性限度),弹力的大小为F=kx=30N
【分析】(1)利用图象的横截距可以求出原长的大小;
(2)利用图象斜率可以求出劲度系数的大小;
(3)利用胡克定律可以求出弹力的大小。
1 / 1高中物理人教版(2019)必修一【3.1重力 弹力】同步练习
一、单选题
1.(2021高三上·广州月考)如图,建筑工人为检查墙砌得是否符合要求,通常拿起半块砖头拴在细线的一端并挂在墙角来进行。这是利用了(  )
A.重力的作用点在重心上 B.重力的大小与质量成正比
C.重力的方向总是竖直向下 D.重力的方向总是垂直向下
【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】砖头受重力和细绳的拉力作用,因重力的方向总是竖直向下,则细线的拉力是竖直向上的,即细线是竖直的,由此来判断墙面是否竖直。
故答案为:C。
【分析】 重力随着纬度大小改变而改变,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。重力的方向总是竖直向下。
2.(2020高一上·贵州期末)为测量一弹簧的劲度系数,某同学根据实验数据作出了该弹簧弹力与弹簧长度的关系图象如图所示,弹簧始终处于弹性限度内,则该弹簧的劲度系数为(  )
A.50N/m B. C.100N/m D.200N/m
【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】根据胡克定律
故答案为:C。
【分析】利用胡克定律及弹力的大小可以求出劲度系数的大小。
3.(2020高一上·福清期末)如图甲、乙所示,这两个实验装置共同的物理思想方法的是(  )
A.极限法 B.等效替代法 C.理想化模型 D.放大法
【答案】D
【知识点】放大法
【解析】【解答】这两个实验装置都是将微小物理量放大,共同的物理方法是放大法。
故答案为:D。
【分析】根据题意可知两个实验装置都是将微小物理量放大。
4.(2020高一上·梧州期中)如图所示,一劲度系数为k的弹簧,下端悬挂一质量为m的重物,平衡时物体在a位置.现用力将物体向下拉长x至b位置,则此时弹簧的弹力为(  )
A.kx B.mg+kx
C.mg﹣kx D.以上说法都不正确
【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】因球在a位置平衡,即:
所以 ,B符合题意.
故答案为:B
【分析】物体在a位置时受重力和弹簧弹力,根据胡克定律和平衡列方程。物体在b位置时根据胡克定律求解。
5.(2020高一上·南京期末)理想实验是研究物理问题的一种重要方法,它把可靠事实和逻辑推理相结合,可以深刻地揭示自然规律。下列属于理想实验的是(  )
A.探究力的平行四边形定则实验
B.伽利略设想的对接光滑斜面实验
C.探究加速度与力和质量的关系实验
D.悬挂法确定薄片状物体重心的实验
【答案】B
【知识点】假设法;理想模型法
【解析】【解答】伽利略设想的对接光滑斜面实验中是光滑斜面是不存在的,该实验无法实现,所以该实验是理想实验,其余三个实验都能在实验室完成,都不是理想实验。
故答案为:B。
【分析】充分认识理想实验的条件必须是“实验中某些条件实验室无法满足,且实验结论有足够的理论依据”,以此判断。
6.(2020高一上·宾县月考)有一根劲度系数为200N/m的弹簧,长度是15cm,在其下面挂上重物后长度变成了18cm,则该重物的质量是(  )(g取10N/kg)
A.0.5kg B.0.6kg C.0.7kg D.0.8kg
【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由题意可知,弹簧的伸长量x=18cm 15cm=3cm=0.03m
由胡克定律F=kx得F=mg=kx=200N/m×0.03m=6N
m=
故答案为:B。
【分析】根据胡克定律,F=mg=kx,解方程即可。
7.(2020高一上·德州期中)如图所示为弹簧测力计,指针指在 刻度时,构成测力计的弹簧的总长度为 ;指针指在 刻度时,构成测力计的弹簧的总长度为 ,此弹簧的劲度系数为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由胡克定律
故答案为:C。
【分析】利用胡克定律可以求出劲度系数的大小。
8.(2020高一上·襄阳期中)下列关于重力、重心的说法,正确的是(  )
A.物体的重心一定与它的几何中心重合
B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
C.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的
D.用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.物体质量分布不均匀的物体,物体的重心可能不与它的几何中心重合,A不符合题意;
B.物体的重心都在物体内,也可能在物体外,如匀质圆环的重心在圆环之外,B不符合题意;
C.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的,C符合题意;
D.根据二力平衡可知,用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心一定在绳子的延长线上,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量分布均匀,形状规则,重心在几何中心,可在体外也可在体内。重力是由引力产生的。
9.(2020高一上·湖北期中)利用弹簧可以测量物体的重力,将弹簧上端固定在铁架台的横梁上,如图所示,弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0,将质量为m的待测物体挂在弹簧下端,如图所示,待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则弹簧劲度系数为k可表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由胡克定律
故答案为:C。
【分析】根据胡克定律和受力平衡,,解等式即可。
10.(2020高一上·湖北期中)下列说法正确的是(  )
A.重心一定在物体上
B.只有体积小的物体才能视为质点
C.作用力与反作用力可以不是同一性质的力
D.速度变化得快,加速度就大
【答案】D
【知识点】重力与重心;质点;加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.重心不一定在物体上,如匀质圆环,A不符合题意;
B.如果物体的体积和形状在讨论的问题中可以忽略不计,体积大的物体也可以看成质点,如讨论绕太阳公转的地球,可以看成质点,B不符合题意;
C.根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力一定是同一性质的力,C不符合题意;
D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,所以速度变化得快,加速度就大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】重心可以在体外。能否看成质点和问题有关与体积无关。作用力、反作用力性质相同。加速度衡量的就是速度变化快慢。
11.(2020高一上·南阳期中)如图所示,一只小鸟站在一水平放置的木板上,有关小鸟和木板的受力情况,下列说法正确的是(  )
A.当小鸟站在木板上时,木板受到的重力增大
B.当小鸟站在木板右侧时,木板的重心右移
C.木板在小鸟的压力下发生了形变
D.小鸟对木板的压力就是小鸟受到的重力
【答案】C
【知识点】重力与重心;形变与弹力
【解析】【解答】A.木板受到的重力:G=mg,当小鸟站在木板上时,木板的质量不变,故木板的重力不变,A不符合题意;
B.当小鸟站在木板右侧时,木板的质量分布和形状并未发生变化,故重心位置不变,B不符合题意;
C.小鸟站在木板上,小鸟对木板向下的压力使木板发生弹性形变,木板发生弹性形变后,要恢复原状,对小鸟有一个向上的弹力,C符合题意;
D.小鸟对木板的压力是弹力,与小鸟受到的重力不是同一性质的力,故二力不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】重力G=mg,是恒力。木板的质量分布和形状并未发生变化,重心位置不变。木板受力会发生形变,是微小形变。
12.(2020高一上·洛阳期中)关于重力。下列说法正确的是(  )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.形状规则的几何体的重心一定在它的几何中心
C.地球上任何位置的重力加速度都是相同的
D.重力的方向总是垂直于当地的水平面向下
【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.重力是由于地球吸引产生的,不完全是地球的吸引力,地球吸引的另一个效果是带动物体随地球自转,A不符合题意;
B.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何中心,B不符合题意;
C.赤道处重力加速度最小,两极最大,C不符合题意;
D.重力加速度g的方向总是竖直向下,也就是垂直于当地的水平面向下,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】重力来自地心引力,但不是引力。只有质量分布均匀,形状规则的物体重心在几何中心。不同地理位置重力加速度不同。重力加速度方向垂直于当地的水平面向下。
13.(2020高一上·焦作期中)关于重力,以下说法正确的是(  )
A.地球对物体的吸引力就是重力
B.重力没有施力物体
C.同一物体在地球上各处所受重力大小不一定相同
D.物体的重心一定在物体上
【答案】C
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A.地球对物体的吸引力一部分提供物体随地球自转的向心力,另一部分就表现为重力。所以地球对物体的吸引力与重力不是一回事,A不符合题意;
B.重力的施力物体是地球,B不符合题意;
C.由于重力加速度随纬度的增大而增大,故同一物体在地球上各处的重力不一定相同,C符合题意;
D.重心可能在物体上,也可能在物体之外,比如均匀的圆环重心在圆环之外,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查对重力的理解。考查学生对重力的产生原因,重力的施力物体和受力物体以及物体重心的掌握
二、多选题
14.(2020高一上·靖远期末)研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系实验时,得到如图所示的F- L图像,下列说法正确的是(  )
A.弹簧的原长为9.0cm B.弹簧的原长为3.0cm
C.弹簧的劲度系数为2N/m D.弹簧的劲度系数为200N/m
【答案】B,D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】AB.当弹力F=0时,弹簧处于原长,由图可知,弹簧原长为3.0cm,A不符合题意,B符合题意;
CD.弹簧的劲度系数为
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】图像的斜率的倒数为劲度系数,图像与横坐标的交点为原长。
15.(2020高一上·汪清月考)物体受到的重力的方向(  )
A.总是与物体做匀速运动的方向垂直
B.总是与物体做自由落体运动的方向相同
C.总是与物体受到的弹力方向相反
D.总是竖直向下
【答案】B,D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下,与物体做自由落体运动方向相同。
故答案为:BD。
【分析】重力的方向总是竖直向下,与自由落体运动的方向相同。
三、填空题
16.(2020高一上·昌平期末)在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中,某同学选取了甲、乙两根不同的弹簧分别进行研究。在实验中弹簧始终在弹性限度内,弹簧的质量可忽略不计。根据实验数据,他在同一个坐标系内作出了弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,如图所示。甲、乙两根弹簧的原长分别用l甲和l乙表示,则l甲   l乙(选填“>”“<”或“=”);若用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力,用   (选填“甲”或“乙”)弹簧制作的弹簧测力计形变量更大。
【答案】>;乙
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】图像不过原点,图像的横截距就表示弹簧的原长,由图可知 。
根据图像斜率表示弹簧的劲度系数,则有 ,则用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力时,劲度系数越小的,形变量越大,则乙弹簧的形变量更大。
【分析】根据弹簧原长就是弹簧不受力是的长度求解;根据图像斜率表示弹簧的劲度系数,则有 ,则用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力时,劲度系数越小的,形变量越大,则乙弹簧的形变量更大。
四、实验探究题
17.(2021高三上·茂名月考)用一根弹簧做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验和与这根同样的弹簧做成的两弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”的实验。
(1)做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验时,如图甲。
①在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持   状态。
②他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的原长    cm,劲度系数    N/m。
(2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验操作过程巾,如图在操作过程正确的条件下:
①在白纸上记录   的方向代表力的方向,同时从   读出的读数代表力的大小。
②某次操作时两弹簧测力计的指针指在图中所示的位置,则其中B弹簧测力计的读数为 =   N。
【答案】(1)竖直;4;50
(2)细绳套;弹簧测力计;3.20(或3.18~3.22)
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺与弹簧保持平行,即保持竖直状态。
根据胡可定律
结合图像可知
(2)在白纸上记录细绳套的方向代表力的方向,同时从弹簧测力计读出的读数代表力的大小。
B弹簧测力计的读数为
【分析】(1)因为弹簧自身重力也会是弹簧伸长,所以要将弹簧安装时保持竖直状态;
(2)当弹簧弹力为零时,弹簧的长度就是弹簧的原长;根据胡克定律可得,F-x图像的斜率代表劲度系数;
(3)白纸上记录细绳套的方向代表力的方向,同时从弹簧测力计读出的读数代表力的大小,是为了后面做力的平行四边形;读数问题先看量程,再看精确度。
18.(2021高三上·浙江开学考)小胡同学做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验,测量弹簧原长时为了方便,他把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长 ,然后把弹簧悬挂在铁架台上,将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端,如图甲所示,测出每次弹簧对应的伸长量x,得到弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图乙所示。(g取 )。
(1)由图可知弹簧的劲度系数=    。
(2)由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重,使得到的图像不过坐标原点O,这样测得的劲度系数K   (“偏大”“偏小”或者“不变”)。
(3)该同学用这根弹簧和一把刻度尺做了一个简易的弹簧秤,用来测量木块A和长木板B之间的滑动摩擦因数 。首先,他把弹簧上端固定在铁架台上,弹簧的上端与刻度尺的0刻度平齐,下端用不可伸长的轻质细线连接物体A,稳定后弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丙,然后把木块A放在水平长木板B上,使细线绕过定滑轮与长木板平行,拉动长木板向左运动,当弹簧秤读数稳定后,弹簧的下端与刻度尺的对应位置如图丁所示,则滑块与木板之间的动摩擦因数    。
【答案】(1)50
(2)不变
(3)0.5
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)图象的斜率倒数表示劲度系数,故
(2)因图像的斜率倒数表示劲度系数,可知测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重,使得到的图像不过坐标原点O,这样测得的劲度系数不变。
(3)由图乙可知,当弹簧竖直悬挂时由于重力作用,弹簧比水平放置时原长多2cm,即竖直悬挂时弹簧原长为L0=8cm+2cm=10cm,根据丙图可知
由丁图可知
其中L1=16.0cm,L2=13.0cm
解得μ=0.5
【分析】(1)(2)图象的斜率倒数表示劲度系数。
(3)根据平衡条件摩擦力等于弹力,用胡克定律写出弹力,最后动摩擦因数。
19.(2020高一上·顺义期末)某同学在参考书中看到,如果将弹簧剪断后,每一段的劲度系数与原弹簧的劲度系数不同,他分别对剪断前后的弹簧的弹力F与伸长量Δx之间的关系进行了探究,在实验过程中,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的质量可忽略不计,图是某同学由实验数据在坐标系中画出的图像,请你根据图线判断。
(1)弹簧未剪断前的图线是   (选填“a”或“b”)。
(2)弹簧剪断前的劲度系数k1与剪断后的劲度系数k2的大小关系为k1=   k2.
【答案】(1)b
(2)
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】(1)弹簧被剪断后,劲度系数变大,而F- x图像的斜率等于劲度系数,可知弹簧未剪断前的图线是b。(2)弹簧剪断前的劲度系数 剪断后的劲度系数
则k1= k2.
【分析】(1)根据弹簧剪短前后相同弹力弹簧的伸长量的大小关系,分析图像得出对应关系;
(2)根据图像的斜率大小分析弹簧劲度系数的大小。
20.(2020高一上·七台河期末)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,则:
(1)弹簧的原长为   cm。
(2)弹簧的劲度系数为   N/m。
(3)弹簧伸长15cm时(未超过弹性限度),弹力的大小为   N。
【答案】(1)10
(2)200
(3)30
【知识点】形变与弹力;探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)由图可知,弹簧的原长为10cm。(2)弹簧的劲度系数为 ;(3)弹簧伸长15cm时(未超过弹性限度),弹力的大小为F=kx=30N
【分析】(1)利用图象的横截距可以求出原长的大小;
(2)利用图象斜率可以求出劲度系数的大小;
(3)利用胡克定律可以求出弹力的大小。
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