3.1重力与弹力基础巩固(word版含答案)

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名称 3.1重力与弹力基础巩固(word版含答案)
格式 docx
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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 2022-01-21 05:58:13

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文档简介

3.1重力与弹力基础巩固2021—2022学年高中物理人教版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.如图所示,玻璃瓶里面装满水,用胶塞封闭,中间插有透明塑料管,用手挤压玻璃瓶侧壁,通过管中液面位置变化显示玻璃瓶的形变。这个实验应用的科学方法是(  )
A.极限法 B.放大法 C.假设法 D.等效替代法
2.下列物理量中全部是矢量的是(  )
A.速度、平均速率、时间 B.路程、加速度、长度
C.速率、位移、质量 D.平均速度、力、加速度
3. 如图所示,足球在草地上静止不动.下列说法正确的是
A.足球没有发生形变,草地没有受到压力
B.足球没有发生形变. 足球没有受到支持力
C.由于草地发生形变,使草地受到压力
D.由于草地发生形变,使足球受到支持力
4.下列说法正确的是(  )
A.射出枪口的子弹,能打到很远的距离,因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用
B.力离不开受力物体,但可以没有施力物体
C.形状规则的物体的重心一定在其几何中心
D.放在桌面上的书本给桌子一个向下的压力,这是由于书本发生形变产生的
5.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
6.如图所示,在“探究弹簧弹力与伸长的关系”实验中,若测得不挂钩码时弹簧长度为8.00cm,在其下端挂上一个钩码时弹簧长度为10.00cm,当挂上三个相同的钩码时,弹簧长度为(  )
A.10.00 cm B.12.00 cm C.14.00 cm D.16.00 cm
7.弹簧原长为10 cm,当挂上一个50 g的钩码时,弹簧的长度变为12 cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)(  )
A.弹簧劲度系数为24 N/m B.弹簧劲度系数为25 N/m
C.弹簧劲度系数为24 N/cm D.弹簧劲度系数为25 N/cm
8.如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k=4×102N/m。悬挂的重物的质量分别为m1=4kg、m2=2kg。取g=10m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为(  )
A.5cm、10cm B.10cm、5cm C.15cm、5cm D.10cm、15cm
9.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
10.某同学想知道一把弹簧秤内弹簧的劲度系数,他用直尺测出弹簧秤1N刻度线到3N刻度线的距离为4cm,则该弹簧的劲度系数为( )
A.25N/m B.50N/m
C.0.25N/m D.0.5N/m
11.下列关于重力、重心、重力加速度g的说法,正确的是
A.在地球上重力加速度g,两极最大、赤道最小.
B.物体的重心一定与它的几何中心重合;
C.用一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;
D.地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,可见力是可以离开物体而独立存在的;
12.将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂300g的钩码时,弹簧的长度为12cm,则此弹簧的劲度系数为(  )
A.1.5N/m B.15N/m C.150N/m D.1500N/m
13.关于重力,下面说法正确的是( )
A.地球上的物体只有静止时才受到重力的作用
B.物体只有落向地面时才受到重力的作用
C.重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外
D.在地面附近不大的区域,物体所受重力恒定,与物体是否运动无关
14.下列说法正确的是 ( )
A.物体在自由下落时所受的重力小于物体静止时所受到的重力
B.硬度大的物体如果受到的外力较小,则不会发生形变
C.没有施力物体和受力物体,是不会有力的
D.由胡克定律可知,弹簧的劲度系数与弹力F成正比,与弹簧形变量x成反比
15.关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.两个物体只要相互接触就会产生弹力
C.形状规则的物体的重心一定与其几何中心重合
D.物体对桌面的压力是由于物体发生弹性形变而产生的
二、填空题(共4题)
16.弹力产生的条件有(1)_________________(2)______________________________
17.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为_________.
18.原长为20cm的轻质弹簧,当甲乙两人同时用100N的力由两端挤压时,弹簧长度变为18cm;若将弹簧一端固定在墙上,另一端由甲一人用200N的力推,这时弹簧的长度为_________cm,此弹簧的劲度系数为___________N/m。
19.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:
(1)弹簧的劲度系数为______________________N/m.
(2)当弹簧被压缩,弹力大小为5 N,弹簧的长度为_________cm.
三、综合题(共4题)
20.如图是欧阳同学探究弹簧伸长量与弹力关系的实验装置.图中直角三角架底面水平,斜面可视为光滑,待测轻弹簧固定在斜面顶端.现在弹簧下端分别挂1个、2个、3个相同的钩码,静止时弹簧分别伸长了、、.已知每个钩码的质量为50g,重力加速度g取10m/s .所测数据如下表所示:
斜面顶端高度h 斜面长度s
12.50 cm 25.00 cm 37.50cm 30.00cm 50.00cm
(1)挂1个钩码时弹簧受到的拉力为__________N;
(2)由表中数据可得,弹簧的劲度系数k=__________N/m。(保留三位有效数字)
21.1678年英国物理学家胡克(R.Hooke 1635-1703)从实验中总结得出了胡克定律,这个规律的发现促使人们开始研究各种材料的“弹性”,发明了各式各样的弹簧,利用在各种机器之中,这位后来发明蒸汽机奠定了基础,18世纪60年代在英国率先拉开了“工业革命”的序幕.思考并完成以下几个问题:
(1)请你例举五个生活中利用弹簧的实例.
(2)弹簧的劲度系数取决于弹簧的材料、匝数、直径等,若将两个完全相同的弹簧串接构成一个新弹簧,这个新弹簧的劲度系数与原来一个弹簧的劲度系数是否相同?说明你的理由.
(3)假如某一个弹簧有60匝(弹簧的每一圈称为一匝),劲度系数为500N/m,因使用不慎有所损坏,为此截去10匝后仍然能正常使用,试计算该弹簧的劲度系数?
22.一根轻弹簧受到的拉力时长度为,受到的拉力时长度为,求:
(1)弹簧不受力时的长度;
(2)弹簧的劲度系数。
23.请在下列图中画出杆或球所受的弹力。
图(a)杆靠在墙上;
图(b)杆放在半球形的槽中;
图(c)球用细线悬挂在竖直墙上;
图(d)将光滑圆球置于两个等高的台棱之间,圆球的重心位于球心。
参考答案
1.B
【详解】
用手挤压玻璃瓶侧壁,玻璃瓶发生微小形变,体积缩小,玻璃管中液面上升,将玻璃瓶容积的变化巧妙地转化为塑料管中液面的高度的变化,应用了放大法。
故选B。
2.D
【详解】
速度、加速度、位移、平均速度、力是矢量,平均速率、时间、路程、长度、速率、质量是标量,故全部是矢量的为D选项。
故选D。
3.D
【详解】
足球在草地上静止不动,则由于草地发生了形变,使得足球受到草地的支持力作用;同时由于足球发生了形变,使得草地受到足球的压力作用;故选项D正确,ABC错误;故选D.
4.D
【详解】
A.射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹有惯性;而这个推力是不存在的,因为子弹离开枪口后的推力找不到施力物体,故A错误;
B.力的产生离不开受力物体和施力物体而单独存在,如果找不到施力物体或受力物体,说明这个力就不存在的,故B错误;
C.只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,故C错误;
D.根据产生弹力的特点可知,放在桌面上的书本给桌子一个向下的压力,这是由于书本发生形变产生的,故D正确。
故选D。
5.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。
6.C
【详解】
弹簧原长为8cm,挂一个勾码时弹簧长度为10.00cm,伸长量为2cm,根据胡克定律F=kx可知当挂上三个相同的钩码时,伸长量为6cm,故长度增加到14cm;故选C.
7.B
【详解】
由题意知当挂上一个50 g的钩码时,弹力的增加量
弹簧的形变量
根据
代入数据得
故B正确,ACD错误。
故选B。
8.C
【详解】
m2受重力、弹簧的拉力而处于平衡状态,其拉力
由共点力的平衡条件可知
解得
同理对整体分析有
解得
故C正确。
故选C。
9.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。
10.B
【详解】
根据
可知B正确,ACD错误。
故选B。
11.A
【详解】
A.在地球上重力加速度g,两极最大、赤道最小,故A正确;
B.重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体的质量分布有关,所以有规则形状的物体,它的重心不一定与它的几何中心重合,只有形状规则,质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,故B错误;
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,物体受到重力和细线的拉力,根据二力平衡原理可知重力与拉力在同一直线上,则该物体的重心一定在绳子的延长线上,故C错误;
D.地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,是通过重力场而产生的,不能说明力可以离开物体而独立存在,故D错误.
12.C
【详解】
根据胡克定律可知,弹簧的劲度系数为
故选C。
13.D
【详解】
地球上的物体不论静止的,还是运动的都要受到重力作用,故AB错误;物体各部分都会受到重力的作用,重心是物体各部分都会受到重力的合力的作用点,不一定在物体上,也可以在物体之外,比如均匀圆环的重心在环外,故C错误;地面附近不大的区域,物体所受重力恒定,与物体是否运动无关,故D正确.所以D正确,ABC错误.
14.C
【详解】
A. 物体的重力与物体的质量和当地的重力加速度有关,与其运动状态无关,故A错误.
B. 硬度大的物体如果受到的外力较小,也会发生形变,只是很微小,不易观察到,故B错误.
C. 没有施力物体和受力物体,是不会有力的,力不能脱离物体而独立存在,故C正确.
D.弹簧劲度系数由弹簧本身决定,故D错误.
15.D
【详解】
试题分析:重力是因地球对物体的引力而产生的,不能说成重力就是地球的吸引力,故A错误;根据弹力产生的条件,相互接触面,且互相挤压,故B错误;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,重心才在其几何重心,故C错误;物体对桌面的压力是由于物体发生弹性形变而产生的,故D正确.
考点:物体的弹性和弹力、重力
16.两物体相互接触 接触面之间发生弹性形变
【详解】
弹力产生的条件有:(1). 两物体相互接触 (2). 接触面之间发生弹性形变.
17.
【详解】
解:设弹簧的原长为l,由胡克定律得

联立可得
18.16
【详解】
[1][2]根据胡克定律
可得,当甲乙两人同时用100N的力由两端挤压时,有
解得
当将弹簧一端固定在墙上,另一端由甲一人用200N的力推时,则有
解得
x=16cm
考点:本题考查了胡克定律的应用。
19.200 12.5
【详解】
由弹力的大小F和弹簧长度L的关系图可知,弹簧原长L0=10cm;弹簧形变量大小x=5cm时,弹力F=10N,由胡克定律F=kx可得弹簧的劲度系数k=200N/m;弹簧的弹力为5N时,弹簧的形变量为x=F/k=2.5cm,当弹簧压缩时,弹簧的长度为7.5cm;当弹簧拉伸时,弹簧的长度为12.5cm.
20.0.3 2.40
【详解】
(1)斜面顶端高度h=30.00cm,斜面长度s=50.00cm,挂一个钩码时,对钩码受力分析,钩码受重力和弹簧拉力,根据共点力平衡条件得弹簧受到的拉力
F=mgsinθ=0.05×10× =0.3N.
(2)由表格中的数据可知,根据胡克定律知:k==2.40N/m.
21.(1)测力计、车辆减震系统、锁、门的回弹设计、玩具上的发条、电流表、钟表等;(2)弹簧串接后,施加一个拉力后由于两个弹簧上受力相同,同时发生形变,形变量也相同,和一个弹簧相比,在相同的力的作用下产生的形变变为原来的两倍,由胡克定律可知劲度系数变为原来的一半;(3)600N/m.
【详解】
(1)测力计 车辆减震系统 锁、门的回弹设计 玩具上的发条 电流表 钟表
(2)弹簧串接后,施加一个拉力后由于两个弹簧上受力相同,同时发生形变,形变量也相同,和一个弹簧相比,在相同的力的作用下产生的形变变为原来的两倍,由胡克定律可知劲度系数变为原来的一半.
(3)对600匝的弹簧施加一个力F,弹簧劲度系数为看,,形变量为x则:F=kx;截取10匝后,施加同样的力,弹簧形变量为5x/6,则.
联立可得:.
22.(1)10cm;(2)500N/m
【详解】
(1)(2)设弹簧的原长为,根据胡克定律得
解得
23.
【详解】
杆在重力的作用下对A、B两处都产生挤压作用,故A、B两点处对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图甲所示;
杆对C、D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支撑点,所以C处弹力垂直其切面指向弧形所对应的圆心,D处弹力垂直杆斜向上,如图乙所示;
球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直,绳子对球的弹力沿绳斜向上,如图丙所示;
球受到的弹力与棱和球面接触处的切面垂直,即沿着球半径的方向指向球心,如图丁所示。