第三章1重力与弹力同步练习（Word版含答案）

2019人教版必修第一册高一（上）第三章1重力与弹力同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．下列有关力的说法正确的是（　　）
A．力的作用是相互的，有作用力就一定有反作用力
B．物体的重心位置与物体的质量分布和形状均有关
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．两物体之间有相互作用的弹力，就一定有摩擦力
2．一木块放在水平桌面上，关于木块受到的支持力和桌子受到的压力，下列说法正确的是（　　）
A．木块受到的支持力，施力物体是桌子
B．桌子受到的压力就是木块的重力
C．木块受到的支持力，是由于桌面发生微小的形变而产生的
D．木块受到的支持力由于木块发生微小的形变而产生的
3．关于力的作用效果，下列说法正确的是（　　）
A．雨后我们走在泥巴路上，发现一步一个脚印，说明力能使物体发生形变
B．用手捏核桃时，核桃没有破，说明力不能使物体发生形变
C．用脚踢足球，足球飞了出去，说明力能改变物体的运动状态
D．用脚使劲踩楼板，楼板既没有飞出，也没有看到楼板变形，说明力对物体根本不会产 生任何作用
4．关于重力的说法，正确的是（ ）
A．重力就是地球对物体的吸引力
B．只有静止的物体才受到重力作用
C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力作用
D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
5．用手握住竖直的酒瓶，在酒瓶不掉落的情况下，就紧握和松握的下列说法中，正确的是（ ）
A．紧握时瓶受到的摩擦力大些
B．紧握时瓶和手之间能够达到的最大静摩擦力比松握时大些
C．紧握与松握时瓶所受到的摩擦力一样大
D．紧握瓶时瓶所受到的合外力较大，故紧握瓶不易掉落
二、单选题
6．下列各种形变中，属于弹性形变的是（ ）.
A．把细钢丝弯曲成弹簧 B．汽车开过软泥地时留下的轮胎纹印
C．把铜锭压制成铜板 D．弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度
7．关于体育运动中的“背越式”跳高，下列说法正确的是
A．运动员起跳后，在空中上升过程处于超重状态
B．研究运动员过横杆的动作时，可将运动员视为质点
C．运动员过横杆时，重心可能在横杆下
D．运动员在过横杆的最高点时，速度为零
8．用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10N的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是（ ）
A．4mm B．8mm C．16mm D．32mm
9．物理学中有许多重要的科学方法。下列各图中采用数学推理与实验相结合的科学方法是
A．研究篮球的运动轨迹
B．测量瞬时速度
C．探索自由落体运动规律
D．探究玻璃瓶的微小形变
10．下列说法中正确的是( )
A．重力是地球对物体的吸引力
B．形状规则的物体重心在物体的几何中心
C．相互接触的物体间一定有弹力
D．静止的物体可能受到滑动摩擦力
11．下列说法正确的是（　　）
A．研究跳水冠军全红婵在跳水比赛的动作时，可以将其视为质点
B．运动员将铅球抛出后，铅球在空中前进时仍然受力，但施力物体不是运动员
C．位移、时间、速度、力都有大小和方向，所以都是矢量
D．某物体作为一个施力物体，它不一定是受力物体
12．如图所示，在平衡木比赛中，运动员静止在平衡木上。下列说法正确的是（　　）
A．平衡木对人的力和人对平衡木的力相同
B．过运动员的重心作垂线，垂线与平衡木的交点可能在运动员脚的前方
C．平衡木对运动员的摩擦力沿水平方向
D．运动员受到了支持力是因为平衡木发生了形变
13．下列说法中正确的是　　
A．一枚鸡蛋的重力约为2牛顿大小
B．作用力和反作用力可能都做负功
C．天王星被称为笔尖下发现的行星
D．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
14．在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( )
A． B． C． D．
三、作图题
15．按要求作图
（1）画出沿着滑梯下滑的重力G=200N的小孩所受重力的图示。
（2）画出下图中A物体的受力示意图。
16．如图所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图．
17．画出下图小球受力示意图，图中绳子在竖直方向。
18．画出物体所受弹力．
四、实验题
19．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为LA；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：
代表 符号 L0 LA L1 L2 L3 L4 L5 L6
数值（cm） 24.35 27.35 29.34 31.31 33.40 35.35 37.4 39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为___________。
(2)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与___________的差值（填“L0”或“LA”）。
(3)由图可知弹簧的劲度系数为___________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为___________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。
20．某同学欲做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，有铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，
(1)用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于_____（选填“竖直”、“水平”）位置且处于平衡状态；
(2)用纵轴表示钩码质量m，横轴表示弹簧的形变量x，根据实验数据绘制出图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数k=_____N/m（重力加速度g取9.8m/s2）；
(3)若某同学先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L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的_____。
A． B． C． D．
21．某实验小组用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数k。当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时，测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内)，列表记录如下
试验次数i F1（N） L1（cm）
1 0.49 4.40
2 0.98 6.12
3 1.47
4 1.96 9.60
5 2.45 11.3
6 2.94 13.10
①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有一个数值在记录时有误，它是___________。
A．L1 B．L2 C．L5 D．L6
②根据乙图示数，表中还没有记录的测量值L3=___________cm；
③设弹簧每增加拉力△F对应的伸长量为△L，则此弹簧的劲度系数的表达式k=___________；
④因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法求出△L的平均值来减小实验误差，试用L1、L2、L3、L4、L5、L6表示△L的平均值=__________。
五、解答题
22．如甲图所示，把一根长20cm的轻质弹簧下端固定，上端系一质量1kg的木块，当木块静止时，弹簧长为15cm：把此木块放在水平桌面上，用这个轻质弹簧水平拉它，当弹簧长为24cm时，木块沿桌面匀速运动，如乙图．求：
(1)弹簧的劲度系数；
(2)木块与桌面间的动摩擦因数．
23．几何学中把三角形三条中线的交点叫作重心。物理学中也有重心的概念。均匀的三角形薄板的重心是不是与几何学上的重心位于同一点上？请你通过以下实验作出判断。
首先作图把均匀等厚三角形纸板的三条中线的交点C找出来，然后用细线悬吊三角形纸板的任意位置，看悬线的延长线是否通过C点。
24．如图所示，质量为m的物体A压在置于水平面上的劲度系数为k1的竖直轻弹簧B上．用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接．当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于M位置．将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到N位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力．求：
（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小．
（2）该过程中物体A上升的高度为多少？MN间的距离为多大？
25．如图所示，是两个相同的弹簧，原长都是，劲度系数，若悬挂的两个物体质量均为，现测得两个弹簧的总长为，试求物体的质量（取）
六、填空题
26．如图，倾角为的长斜面A固定在水平面上，滑块B、C叠放在一起沿斜面匀速下滑，且始终保持相对静止，B上表面倾斜。则滑块B受到___________个力作用；滑块C受到___________个力作用。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
A．力的作用是相互的，有作用力就一定有反作用力，故A正确；
B．物体的重心位置与物体的质量分布和形状均有关，故B正确；
C．摩擦力的方向总是与物体与物体之间的相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定与物体的运动方向相反，例如沿倾斜传送带上升的物体，其所受摩擦力方向与运动方向相同，故C错误；
D．两物体之间有相互作用的弹力，但没有相对运动或相对运动趋势，就没有摩擦力，故D错误。
故选AB。
2．AC
【解析】
【详解】
A．木块受到的支持力，施力物体是桌子，选项A正确；
B．压力和重力是不同性质的力，桌子受到的压力大小等于木块的重力大小，选项B错误；
CD．木块受到的支持力，是由于桌面发生微小的形变而产生的，选项C正确，D错误。
故选AC。
3．AC
【解析】
【详解】
A．雨后我们走在泥巴路上，发现一步一个脚印，说明力能使物体发生形变，选项A正确；
B．用手捏核桃时，核桃虽然没有破，但是核桃仍发生了形变，选项B错误；
C．用脚踢足球，足球飞了出去，说明力能改变物体的运动状态，选项C正确；
D．用脚使劲踩楼板，楼板没有飞出，但是楼板发生了变形，说明力使物体发生了形变，选项D错误。
故选AC。
4．CD
【解析】
【分析】
重力不是地球对物体的吸引力，而是地球对物体的吸引力的一个分力．静止和运动的物体都受到重力．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的．
【详解】
A、D、重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，但并不就地球对物体的吸引力，而是地球对物体的吸引力的一个分力；故A错误，D正确.
B、无论是静止的，还是运动的物体都受到重力；故B错误.
C、同一物体在地球无论向上或向下运动都受重力；故C正确.
故选CD.
【点睛】
一切物体在地球附近都要受到重力，可根据向心力知识理解引力与重力的关系．
5．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AC．无论紧握或松握，两种情况下瓶子受到的摩擦力都等于重力，所以两种情况下摩擦力不变，A错误，C正确；
B．两个物体之间的压力越大，最大静摩擦力越大，所以紧握时瓶和手之间能够达到的最大静摩擦力比松握时大些，B正确；
D．紧握瓶与松握瓶相比，两种情况下瓶子都处于静止状态，合外力为零，D错误。
故选BC。
6．D
【解析】
【详解】
A．把细钢丝弯曲成弹簧，形变不能回复，不是弹性形变，选项A错误；
B．汽车开过软泥地时留下的轮胎纹印，泥土不能回复形变，不是弹性形变，选项B错误；
C．把铜锭压制成铜板，形变不能回复，不是弹性形变，选项C错误；
D．弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度，形变能回复，是弹性形变，选项D正确．
7．C
【解析】
【详解】
试题分析: A、跳高运动员起跳以后在上升过程只受到重力的作用，处于失重状态．故A错误；B、研究运动员过横杆的动作时，运动员的肢体的形状不能忽略不计，所以不可将运动员视为质点．故B错误；C、运动员过横杆时，运动员的身体弯曲，重心可能在横杆下．故C正确；D、运动员在过横杆的最高点时，竖直方向的分速度为零，而水平方向的分速度不能为0，否则不能过横杆．故D错误．故选C.
考点：考查牛顿运动定律的应用-超重和失重；质点的认识．
【名师点睛】本题结合运动的情景，主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了．
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
当用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm，弹力大小为F1=5N，则由胡克定律得：
当将两个弹簧串联起来时，每个弹簧所受的弹力等于拉力10N，弹力为F2=10N，则有
则由上两式得：
所以弹簧的总伸长为
故选D
9．C
【解析】
【详解】
A．研究篮球运动的轨迹将篮球视为质点，运用了理想模型法，A错误；
B．测量瞬时速度方法是运用了匀变速直线运动的推论，与数学推理无关，B错误；
C．伽利略探究自由落体的过程中，通过实验和数学推理相结合得到了自由落体是匀加速直线运动，C正确；
D．探究玻璃瓶的微小形变，采用了将微小形变放大的方法，D错误。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
A、重力是由于地球对物体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，故A错误；
B、任何有规则形状、质量分别均匀物体，其重心一定与它的几何中心重合，而质量分布不均匀、形状不规则的物体则不一定，故B错误；
C、相互接触的两物体若没有弹性形变，则不一定有弹力，故C错误；
D、静止的物体可能受到滑动摩擦力，比如：在地面滑行的物体，地面受到是滑动摩擦力，故D正确．
11．B
【解析】
【详解】
A．研究跳水冠军全红婵在跳水比赛的动作时，不能忽略其形状和大小，故不能将其视为质点，故A错误；
B．运动员将铅球抛出后，铅球在空中前进时仍然受到重力和空气阻力，但施力物体不是运动员，而是地球和空气，故B正确；
C．位移、速度、力都有大小和方向，是矢量，而时间只有大小，是标量，故C错误；
D．某物体作为一个施力物体，根据力的相互性，它一定也是受力物体，故D错误。
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
A ．对于平衡木对人的力和人对平衡木的力，这两个力的施力物体和受力物体均不同，不是同一个力，故A错误；
B ．运动员为了能够保持身体的稳定，重心垂线与平衡木的交点应过运动员的脚掌位置，故B错误；
C ．运动员相对平衡木不存在相对运动或相对运动的趋势，所以摩擦力为零，故C错误；
D ．运动员受到了支持力是因为平衡木发生了形变，故D正确。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
A．一斤（500g）鸡蛋约8枚，每枚约60g，约0.6N，故A错误；
B．存在相互斥力的物体相向运动时，作用力和反作用力（斥力）都做负功，故B正确；
C．“笔尖下发现的行星”是海王星，故C错误；
D．平抛运动是恒力下的曲线运动，故D错误；
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
AC．在AC图中，若B球受到A球给的弹力，则小球合力不为零，不能保持静止状态，所以AC中AB球之间一定没有弹力作用，AC错误；
B．B图中由于绳子的拉力方向不是竖直方向，所以使得两球产生了挤压，一定存在弹力，B正确；
D．D图中，对A球受力分析，竖直向上的重力，竖直向上的支持力，上面球给的斜向左下方的弹力，墙壁给的水平向右的弹力，若这四个力的合力恰好为零，则AB之间没有弹力，若这四个力的合力不为零，则AB之间有弹力存在，D错误。
故选B。
15．见解析
【解析】
【详解】
（1）画出沿着滑梯下滑的重力G=200N的小孩所受重力的图示，如图所示
（2）画出A物体的受力示意图，如图所示
16．
【解析】
【详解】
：(1)画力的图示
①选定标度：此题选2 mm长的线段表示2 N的力．
②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短跟选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(10 mm)的线段；
③在线段上加箭头表示力的方向．
(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明N＝10 N即可，如图丙所示．
17．
【解析】
【详解】
小球静止，受力平衡，首先受到一个竖直向下的重力G，然后用假设法，如果受到斜面的支持力，则水平方向受力不平衡，则斜面对它的力为0，细绳给它的力沿着绳子收缩的方向，则给其一个竖直向上的拉力T。
18．a.b.c.
【解析】
【详解】
物体所受弹力与接触面垂直，三个物体受弹力如下：
a.
b.
c.
19． L5 LA 4.9 15
【解析】
【详解】
(1)[1]由表格中的测量数据的单位可知，所用刻度尺的最小分度为1mm，读数时应读到最小分度的下一位，故L5的数值记录不规范。
(2)[2]由于m-x图像过坐标原点，横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差，所以横轴是弹簧长度与LA的差值。
(3)[3] 根据胡克定律公式
由图像可知，弹簧的劲度系数为
[4]根据表中的数据和胡克定律得
解得砝码盘的质量
20． 竖直 4.9 C
【解析】
【详解】
(1)[1] 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态；
(2)[2] 由图可知弹簧的劲度系数
(3)[3] 因为是把弹簧秤放在水平桌面上测得的弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上的截距，但是得到的图像仍为直线，C正确，ABD错误。
故选Ｃ。
21． D 7.83-7.93
【解析】
【详解】
(1)[1]
刻度尺精确度为1mm，以cm为单位应保留到百分位，显然记录有误，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选择D选项。
(2)[2]
分析表中数据可知F 每增加0.5N，弹簧伸长
所以
考虑到偶然误差因素测量值L3范围为7.83-7.93。
(3)[3]
弹簧的劲度系数表示弹簧每伸长（或压缩）1m时弹力大小，故
(4)[4]
联立可得
22．（1）196N/m（2）0.8
【解析】
【分析】
考查胡克定律和滑动摩擦力公式的理解和应用．
【详解】
(1)设弹簧竖直放置时的形变量为产生的弹力为，由胡克定律得
ｍ,代入解得　　　　　　　　　　　
196N/m
(2)轻质弹簧拉水平桌面上木块匀速运动时，弹簧对木块的弹力与桌面对木块的滑动摩擦力
平衡，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于弹簧弹力，设此时的弹簧形变量为，弹力为,有
ｍ代入求得
由滑动摩擦力公式得
解得
故答案为(1)196N/m (2)
【点睛】
胡克定律公式和滑动摩擦力公式．
23．见解析
【解析】
【详解】
用三角板作图把均匀等厚三角形纸板的三条中线的交点C如图：
用细线悬吊三角形纸板的一个位置，发现悬线的延长线也通过C点，如图：
则可知均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心位于同一点上。
24．（1）（2）；
【解析】
【详解】
试题分析： （1）当弹簧C未发生形变时，弹簧B处于压缩状态，设压缩量为x0，根据平衡条件和胡克定律有k1x0＝mg，
解得
（2）当弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到N位置时，因弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力，说明弹簧B处于伸长状态，且伸长量
所以物体A上升的高度为
绳中张力FT＝2mg
弹簧C的伸长量
MN间的距离为
考点：物体的平衡；胡克定律
【名师点睛】此题是对物体的平衡及胡克定律的考查；解决本题的关键确定好研究对象，正确地进行受力分析，运用平衡进行求解．
25．
【解析】
【详解】
对下面物体隔离可知，B弹簧所受拉力大小为；对两个物体整体来分析可知：A弹簧所受拉力大小为；
列出两个关系式
,
而
故
解得
26． 5 3
【解析】
【详解】
[1][2]对C受力分析可知，C受重力、B对C的弹力、B对C的摩擦力三个力的作用；以B和C整体为研究对象，可知，B与A间有摩擦力作用，则B受到重力、斜面的支持力和摩擦力、C对B的压力和摩擦力5个力的作用。
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