第三章第1节重力与弹力同步检测(Word版含答案)

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名称 第三章第1节重力与弹力同步检测(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-17 15:03:07

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2019人教版选择性必修第一册第三章第1节重力与弹力同步检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.木块A、B的重力均为40N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了△x=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=9N的水平力推木块B,如图所示,力F作用后(  )
A.木块A所受静摩擦力大小为8 N
B.弹簧的压缩量变为2.5 cm
C.木块B所受静摩擦力为0
D.木块B所受静摩擦力大小为1.0 N
2.如图所示为一轻质弹簧弹力F大小与弹簧长度l的关系图像(弹簧始终处于弹性限度内),由图线信息可以得到的数据正确的是(  )
A.该弹簧原长一定是10cm
B.劲度系数为2N/m
C.弹簧长0.20m时的弹力为20N
D.弹簧长度为5cm和15cm时弹簧弹力相同
3.关于重力的大小,下列说法中正确的是( )
A.力的作用效果表现在使物体保持一定的速度运动
B.静止在水平面上的物体对水平面的压力就是其所受重力
C.物体所受的重力与它的运动状态无关
D.向上运动的物体所受重力等于向下运动的物体所受重力
4.下列说法正确的是(  )
A.讲桌上的粉笔盒受到支持力的原因是讲桌发生了形变
B.规则形状的物体,其重心一定在物体的几何中心
C.两个相互接触的物体之间,不一定有弹力的作用
D.多个分力可以合成为一个力,但一个力只能分解为两个分力
5.“场”(重力场、电场、磁场)是一种特殊的物质,“场”的产生有很多种,如:地球会在表面附近产生重力场;静止的电荷会在周围空间产生电场;通电导体会在周围空间产生磁场为了研究、描述“场”,人们采用引用“探测物”的方法对场进行研究。下列说法正确的是( )
A.静电场对电荷有“力”的作用,由此定义了电势,利用电势这一概念对电场“力”的性质进行描述
B.磁场对通电导体有“力”的作用,由此定义了磁感应强度(),利用磁感应强度这一概念对磁场的强弱进行描述
C.重力场对物体有“力”的作用,由此可以定义重力场强度,利用重力场强度这一概念对重力场的强弱进行描述
D.磁场对运动电荷有“力”的作用,由此可以定义磁感应强度(),利用磁感应强度这一概念对磁场的强弱进行描述
6.下列所述四个力的图示中正确的是(  )
A.重3N的电灯受到的灯绳的拉力
B.静止在空中的重力是2500N的热气球受到的重力
C.铁桶对道钉竖直向下的大小为的打击力
D.重5N的书对水平桌面的压力
7.关于摩擦力,以下说法中正确的是.
A.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
B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,但运动物体不可能受到静摩擦力作用
C.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变
D.摩擦力方向可能与速度方向在一直线上,也可能与速度方向不在一直线上
二、单选题
8.轻质弹簧挂50g钩码时,伸长了1cm;挂一物体时,伸长了5cm(在弹性限度内)。该物体的质量为(  )
A.1N B.2.5N C.150g D.250g
9.如图所示,轻质弹簧a、b劲度系数分别为k1和k2,两弹簧串接在一起,a上端固定,b下端栓接一小球,稳定后a的伸长量为L.已知重力加速度为g,则( )
A.b的伸长量为L
B.b的伸长量k1L/K2
C.小球质量为k1L/g
D.小球质量为k2L/g
10.学习物理除了知识的学习外,还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法,如图所示是我们学习过的几个实验,其中研究物理问题的思想与方法相同的是( )
A.(1)(2) B.(1)(3) C.(3)(4) D.(2)(3)
11.关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力的大小与质量成正比,所以质量相同的物体在不同地点受重力相同
B.重力的大小与质量无关
C.重力的方向都是竖直向下的,因此在地球上不同的纬度重力方向相同
D.重力的作用点可能不在物体的几何中心
12.下列关于力的说法正确的是( )
A.重力的方向一定垂直向下
B.两物体接触面上的摩擦力方向一定与弹力方向垂直
C.摩擦力的大小与弹力的大小总是成正比
D.弹力有时是动力,有时是阻力,而摩擦力总是阻力
13.下列关于弹力的说法中,正确的是( )
A.相互接触的物体之间一定存在弹力作用
B.只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用
C.只有相互接触并发生形变的物体间才存在弹力作用
D.弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比
14.下列说法中正确的是(  )
A.静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C.质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同
D.在水平桌面上的书对桌面的压力,是由于书发生了微小形变而产生的
15.如图所示,一个质量分布均匀的球放在互成 120°的两块光滑平面上保持静止状态 OA 是水平面,OB 是 倾斜面,关于球的受力,下列说法正确的是( )
A.球受重力,水平面的弹力
B.球所受的弹力是由于球的形变而产生的
C.球受重力、支持力、弹力
D. 球受重力、水平面和斜面的支持力
16.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )
A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了
B.重力和重心都没改变
C.重力减小,重心位置没有改变
D.重力减小,重心不存在了
17.如图 ,把两个劲度系数均为 100N/m 的弹簧测力计 A、B 连接 在一起,放在光滑水平桌面上,B 的一端固定,用手沿水平方向拉 A,当 A 的示数为 2.0N 时,B 的示数及 B 的弹簧伸长量分别为
A.4.0N,2cm B.4.0N,4cm C.2.0N,2cm D.2.0N,4cm
三、实验题
18.某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系,她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象,记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度,然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。
(1)实验时,该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小,这样做的依据是____;
A.钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力
B.钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力
C.钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力
(2)该同学用图像法来分析数据,如图所示,其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线,“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹,但她对弹簧的研究工作还未结束,请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作:
a。请用“+”将第4个点迹描绘在图像中;
b。请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线___;
(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___N/m;(保留3位有效数字)
(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量,人克服弹力做的功分别为W1、W2,请根据图判断W1____W2 (选填“>”“=”或“<”)。
19.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中.
(1)关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是_____
A.先测量原长,后竖直悬挂 B.先竖直悬挂,后测量原长
C.先后顺序对实验结果无影响 D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重
(2)为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为____________________.这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为_____N/m(结果保留3位有效数字).若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧_____(填“甲”或“乙”).
20.某同学在研究弹簧弹力与形变量的关系时,将一轻弹簧竖直悬挂,让其自然下垂,测出其自然长度,然后在其下部用力传感器竖直向下拉弹簧,记录力传感器的示数F,测出弹簧的总长度L,改变F的大小,测出几组数据,作了F与弹簧总长度L的关系图线,如图所示。实验过程在弹簧的弹性限度内进行。该实验中用力传感器的示数表示弹簧弹力,其原理为______,由图像可知该弹簧的自然长度为______cm,弹簧的劲度系数为______N/m。
21.在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,所用的实验装置如图甲所示,调整刻度尺位置使弹簧上端与刻度尺的0刻度线平齐,固定在弹簧挂钩上的指针与刻度尺的20cm刻度线平齐。
(1)在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为,此时指针在刻度尺上位置的放大图如图甲所示,则弹簧的长度______。
(2)在弹性限度内,在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧伸长的长度分别是、、、。绘出如图乙所示弹簧弹力和弹簧伸长长度的关系图象,据此计算出弹簧的劲度系数为______。(结果保留三位有效数字)
(3)实验中弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果______(填“有”或“没有”影响)。
四、解答题
22.如图所示,分析物块所受弹簧弹力F的方向.
23.一只轻弹簧原长20cm,上端固定,下端挂上10N的物体静止时,弹簧长度变为24cm。求:
(1)此弹簧的劲度系数多大?
(2)若两人分别拉住此弹簧两端同时用30N的力来拉,弹簧变为多长?
24.(中考链接)物体A静止在水平面上,请画出物体A所受力的示意图.
25.如图所示,静止的木块对桌面的压力为6N,试画出压力的图示,说明施力物体和受力物体;并画出木块所受重力和支持力的示意图.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AD
【详解】
CD.由胡克定律,得
木块与地面间的最大静摩擦力为
因AB均静止,则摩擦力为,当施加水平推力时,B水平方向受到向右8N的弹簧弹力,向左9N的推力,故摩擦力变为1N,B仍处于静止,故C错误,D正确;
AB.施加水平推力后,A水平方向受到弹簧长度没有变化,弹力不变,根据平衡条件得
故A正确,B错误。
故选AD。
2.AC
【详解】
A.当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由图可知原长10cm,故A正确;
B.当弹簧长度为15cm时,弹力大小为10N,对应的弹簧伸长量为
由胡克定律
解得
故B错误;
C.当弹簧长为0.20m时,弹簧伸长量为
由胡克定律
解得
故C正确;
D.因弹簧的原长为10cm,故当弹簧的长度为5cm时,弹簧处于压缩状态;当弹簧的长度为15cm,弹簧处于伸长状态,故两种情况下弹力的大小相同,但方向不相同,故D错误。
故选AC。
3.CD
【详解】
A、力的作用效果表现在速度的变化和形状的改变,因此A错误;
B、静止在水平面上的物体对水平面的压力大小等于重力大小,但是是属于不同的两个力,故B错误;
CD、在地球上的物体都受重力,只与其质量和重力常数有关,与它的运动状态无关,故C、D正确;
4.AC
【详解】
A.弹力的产生原因一定是施力物体发生形变,则讲桌上的粉笔盒受到支持力的原因是讲桌发生了形变,故A正确;
B.只有质量分布均匀,规则形状的物体,其重心才在物体的几何中心上,故B错误;
C.两物体相互接触但如果没有弹性形变则不会产生弹力作用,故C正确;
D.一个力如果没有分力的条件限制,则可以分解为无数对分力,故D错误。
故选AC。
5.BCD
【详解】
A.静电场对电荷有“力”的作用,用的是试探电荷q,定义出电场强度,用电场强度描述电场的强弱和方向,而电势是反映电场“能”的物理量,故A错误;
B.磁场对通电导体有“力”的作用,用的是电流元,定义出磁感应该强度(),用磁感应强度描述磁场的强弱和方向,故B正确;
C.重力场对物体有“力”的作用,用的是有质量的物体m,定义重力场强度,用重力加速度描述重力场的强弱和方向,故C正确;
D.磁场对运动电荷有“力”的作用,用的是运动电荷,定义磁感应强度(),利用磁感应强度对磁场的强弱进行描述,故D正确。
故选BCD。
6.BC
【详解】
A.四种情况下各力的图示长度都是正确的。重3N的电灯受到灯绳的拉力,施力物体为灯绳,受力物体为电灯,方向竖直向上,A错误;
B.静止在空中的重力是2500N的热气球受到的重力,施力物体是地球,受力物体是热气球,B正确;
C.铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103N的打击力,施力物体为铁锤,受力物体为道钉,C正确;
D.书对水平桌面的压力的作用点在桌面上,D错误。
故选BC。
7.CD
【详解】
AB.静摩擦力存在于相对静止的两物体之间,滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间,则运动物体可能受到静摩擦力作用,静止物体也可能受到滑动摩擦力作用。故AB错误;
C.滑动摩擦力大小一定与压力成正比,正压力越大,滑动摩擦力越大。而静摩擦力大小与压力没有直接关系,正压力越大,静摩擦力可能不变。故C正确;
D.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也可能与与物体的运动方向相同。如物体轻轻放在匀速运动的水平传送带上,在开始阶段,物体受到的滑动摩擦力与物体的运动方向相同,但两者也可以不在一直线上,比如:放在正在加速车厢壁的物体。故D正确;
8.D
【详解】
由题弹簧的弹力
时,弹簧的伸长量
根据胡克定律F=kx得
当弹簧伸长了
时,设该物体的质量为m2,由胡克定律得
解得
故选D。
9.C
【详解】
两根弹簧串联,弹力大小相等,即k1L=k2x,则b的伸长量为:,由于两弹簧的劲度系数不一定相等,则b的伸长量不一定为L,故AB错误; CD.对小球受力分子知,弹力等于小球的重力,则mg=k1L,则小球的质量为:,故C正确,D错误;故选C.
10.B
【详解】
(1)采用微小变量放大法,设一个螺距为0.5mm,当旋转一周时,前进或后退一个螺距,这样把0.5mm的长度放大到旋转一周上。
(2)采用的等效替代法,即两次拉橡皮筋的时使橡皮筋的形变相同。
(3)用力向下压,使桌面产生微小形变,使平面镜M逆时针方向微小旋转,若使法线转过角,则M反射的光线旋转的角度为,N反射的光线就就旋转了,那么投射到平面镜上的光斑走过的距离就更大,故该实验观察测量结果采用的是微小变量放大法。
(4)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法。而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系,故先保持小车质量M不变,而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系,或者先保持小车的质量不变,探究小车所受的合外力与小车的加速度之间的关系,故本实验的操作过程采用的为控制变量法。
因此研究物理问题的思想与方法相同的是(1)(3),ACD错误,B正确。
故选B。
11.D
【详解】
A.重力加速度大小与维度和高度有关,因此质量相同的物体在不同的地点所受重力不同,故A错误;
B.物体受到的重力
可得重力的大小和质量成正比,故B错误;
C.重力的方向总是竖直向下,因此地球上不同地方重力方向一定不一定相同,故C错误;
D.重心的位置与物体的形状以及质量分布都有关。只有质地均匀、外形规则的物体的重心才在其几何中心上,故D正确。
故选D。
12.B
【详解】
重力的方向一定竖直向下的,选项A错误; 两物体接触面上的摩擦力方向一定与弹力方向垂直,选项B正确;滑动摩擦力的大小与弹力的大小总是成正比,选项C错误; 弹力有时是动力,有时是阻力,而摩擦力可以是阻力,也可以是动力,选项D错误;故选B.
13.C
【详解】
A、两个相互接触的物体但是之间没有弹性形变,则无弹力作用,故A错误;
B、相互接触且发生弹性形变的物体之间都存在弹力作用,故B错误;
C、根据弹力产生弹力的条件,相互接触并发生弹性形变的物体间才存在弹力作用,故C正确;
D、弹簧的弹力总是跟弹簧的形变量成正比,故D错误.
点睛:掌握产生弹力的条件:使具有弹性的物体发生弹性形变,并且形变越大,弹力越大;
掌握常见的具有弹性的物体:弹簧、橡皮筋、竹竿、弹簧片等.
14.D
【详解】
A.当物体间有挤压,且发生相对运动时,就会受到滑动摩擦力,比如B物体放在A物体上,在拉力作用下向前运动,而A物体静止,此时A仍会受到滑动摩擦力的作用,A错误;
B.如果摩擦力是物体前进行的动力,运动方向相同,比如物体被皮带带动沿斜面上升,此时物体受到的摩擦力与运动方向相同,B错误;
C.由于地球不同的位置,重力加速度不同,越靠近赤道,重力加速度越小,越靠近南北两极,重力加速度越大,因此质量一定的物体放在地球表面不同位置所受的重力大小不相等,C错误;
D.在水平桌面上的书对桌面的压力,是由于书发生了微小形变想恢复原来的状态对桌面产生向下的弹力,这就是书对桌面的压力,D正确。
故选D。
15.A
【解析】小球受到重力,小球对水平地面一定有挤压,故一定受到水平面对球竖直向上的弹力,对斜面BO无挤压作用,因此无弹力,故A正确,D错误;球所受的弹力是由于水平面AO的形变而产生的,故B错误;小球受水平面给的支持力,是由水平面的弹力产生的效果,不能说球既受支持力又受弹力,故C错误。所以A正确,BCD错误。
16.C
【详解】
形状规则物体其重心在几何中心,所以中央挖掉一个小圆不影响重心位置,但是剩余部分重力减小.选C.
17.C
【详解】
弹簧是在2.0N的拉力下被拉长的,B弹簧测力计的示数也为2.0N;由胡克定律知伸长量为
故C正确,ABD错误。
故选C。
点睛:此题主要考查弹簧测力计在力的相互性方面的理解和掌握,综合性较强,要注意引导学生分析物体所处的状态,区分弹簧测力计的示数和弹簧所受到的合力不同。
18.B 14.0~15.0 >
【解析】
【详解】
(1)当钩码静止时,对钩码受力分析,当处于共点力平衡时,即重力等于弹力,故B正确;
(2)通过描点连线如图所示;
(3)在F-x图像中,斜率代表弹簧的劲度系数,则k==15.0N/m
(4)在F-x图像中,与x轴所围面积为克服弹力所做的功,故W1>W2
点睛:解决本题的关键掌握描点作图的方法,知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数,与横轴所围面积为克服弹力做功
19.BD 超过弹簧的弹性限度 66.7 甲
【详解】
(1)[1] 为了准确测量弹簧的原长,并消除重力带来的影响,应先将弹簧悬挂,再测原长,故BD符合题意,AC不符合题意;
(2)[2] 向上弯曲的原因是超出了弹性限度;
[3] 注意该图象中纵坐标为伸长量,横坐标为拉力,斜率的倒数为劲度系数,由此可求出
[4] 由图可知,甲的劲度系数小,因此其精度高,若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧甲.
20.牛顿第三定律 10 50
【详解】
[1]传感器对弹簧的拉力等于弹簧对传感器的拉力,利用了相互作用力大小相等,即牛顿第三定律。
[2]当拉力为0时,弹簧的长度为自然长度。由图得弹簧自然长度为10cm;
[3]图象的斜率为弹簧劲度系数,即
21.22.75 17.8 没有
【解析】
【详解】
(1)[1]固定刻度为22.7cm,毫米刻度尺需要估读到下一位,估读为0.05cm,故读数为22.75cm;
(2)[2]根据胡克定律得:

是弹簧的原长,得:

由数学知识可知,图象的斜率等于,由图可得:

将g=9.80m/s2,代入解得
k≈17.8N/m;
(3)[3]实验中弹簧的自重会影响弹簧的原长,自重发生变化,图像的斜率恒定,知对测量结果没有影响。
22.见解析图;
【详解】
对弹簧问题,物体受弹力的方向与施力物体的形变方向相反,则弹簧对物体的弹力方向竖直向上.
23.(1)250N/m;(2)32cm
【详解】
(1)弹簧下端挂上10N的物体静止时,弹簧的弹力 ,弹簧伸长的长度
根据胡克定律

(2)若两人分别拉住此弹簧两端同时用30N的力来拉,弹簧的弹力为
弹簧伸长的长度
所以此时弹簧的长度
24.
【解析】
试题分析:(1)物体静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心.
(2)重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画的长度要相等,如图:
考点:力的示意图
25.
【详解】
(1)画力的图示时,要按照以下步骤进行:
①选定标度选适当长度的线段表示的力.
②确定线段从作用点起沿力的方向画--线段,线段长短按标度和力的大小画,线段标上刻度.如图甲所示,从点竖直向下画一条三倍于标度的线段.
③标注方向在线段上加箭头表示力的方向.
为了简便,也可以依照图乙来画.压力的施力物体是木块,受力物体是桌面.
(2)画力的示意图时,只需画出力的作用点和方向,对线段的长短没有严格要求.图|丙为木块所受重力和支持力的示意图,也可以依照图丁那样用一个点表示木块,画出重力和支持力的示意图.
答案第1页,共2页
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