人教版必修第一册 3.1 重力与弹力
一、单选题
1.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5 N、10 N B.5 N、0 N C.10 N、5 N D.5 N、5 N
2.在半球形光滑容器内放置一细杆,如图所示,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,则容器上A、B两点对细杆的作用力方向分别为( )
A.均竖直向上
B.均指向球心
C.A点处指向球心,B点处竖直向上
D.A点处指向球心,B点处垂直于细杆向上
3.下列说法正确的是( )
A.因为有一定距离的磁铁间有相互作用力,所以力可以离开物体而独立存在
B.力是物体对物体的作用,所以只有直接接触的物体间才有力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.力的大小可以用天平测量
4.近两年新冠疫情一直困扰着全世界,出门佩戴口罩成了很多人的习惯.学完胡克定律后,小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究.如图所示,弹性轻绳B端不动,将A端拆开并打一小环,结点为C,自然伸长时BC长为8.50cm,当环上悬挂一支笔时,BC长为9.50cm;当环上悬挂一个圆规时,BC长为10.00cm.若弹性轻绳满足胡克定律,且始终在弹性限度内,由以上数据可得( )
A.根据以上数据可算出此弹性轻绳的劲度系数
B.圆规的质量是笔的1.5倍
C.圆规的质量是笔的2.5倍
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为12cm
5.弹簧秤的一端系在墙上,一位同学在另一端向左用力拉,如图所示,弹簧秤读数为40N(弹簧秤测量范围为0~100N),则( )
A.弹簧秤两端受到的力大小相等
B.这位同学对弹簧秤的作用力大小为20N
C.弹簧秤对墙的作用力与墙对弹簧秤的作用力是一对平衡力
D.这位同学的拉力越大,弹簧越长,并且弹簧伸长量与拉力成正比
6.原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm,把拉力增大到30N的时候弹簧的长度是(在弹性限度内)( )
A.22cm B.24cm C.26cm D.28cm
7.如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、两点分别是球与墙、球与地面的接触点。下列说法中正确的是( )
A.物体受到重力、点的支持力、A点的弹力作用
B.物体之间有接触但不一定有弹力,物体间有弹力则一定会有接触
C.物体受到的支持力是由于物体的弹性形变而产生的
D.物体对地面的压力就是物体的重力
8.一个质量均匀的铅球静止在水平的角落里,如图所示,并与竖直的墙面相接触,A、B两点分别是铅球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是( )
A.铅球受两个力,重力、地面的支持力
B.铅球受三个力,分别是重力、地面的支持力和墙面的弹力
C.只要两个物体相互接触,就会产生弹力
D.不发生形变也可能产生弹力
9.关于重力的下列说法中,正确的是( )
A.物体所受重力的方向总是竖直向下的
B.物体所受重力的方向不一定经过重心
C.物体做自由落体运动时受到的重力会变小
D.物体做匀速直线运动时受到的重力会变大
10.“自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内两个轻重不同的物体从顶部下落同时到底端,下列说法正确的是( )
A.重力加速度与质量无关
B.重的物体加速度大
C.轻的物体加速度大
D.真空环境下,物体的重力变为零
11.如图所示,矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上,平板与水平面夹角为,AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下,沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数,重力加速度大小为g,拉力大小为( )
A. B. C. D.
12.如图,桶的把手对绳的拉力( )
A.是由于绳的形变而产生的
B.就是桶的重力
C.是由于把手的形变而产生的
D.就是绳对把手的拉力
13.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像,如图所示,根据图像可知弹簧的劲度系数为( )
A.1000N/m B.500N/m C.2000N/m D.800N/m
14.下列图中,静止的小球A分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是( )
A. B. C. D.
15.弹簧的原长为10cm,若给它挂一个500g的物体,弹簧的长度变为12.5cm则弹簧的劲度系数k为多少( )
A.200N/m B.500N/m C.250N/m D.100N/m
二、填空题
16.实验表明,在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的__________成正比,可用公式表为(常数),k称为__________,它的大小仅与弹簧长度、粗细及__________有关.设弹簧原长为,为弹簧在力作用下的长度,称为在力作用的伸长量,若为弹簧在力作用下的长度,则 =__________称为在力作用下的伸长量.
17.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,他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,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上质量为m的钩码后测出弹簧伸长后的长度L,忽略弹簧自身所受的重力,重力加速度大小为则弹簧的劲度系数k可表示为______。
18.发生弹性形变的物体是要在恢复原状时才产生弹力的,所以弹力总指向使物体__________的方向.轻绳的弹力方向是沿着绳的__________方向;支持面对物体作用的弹力方向总是__________于支持面并__________物体的.
三、解答题
19.将的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数是多少?(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在点施加一个竖直向上的的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是多少?
20.如图所示,弹簧的劲度系数为500N/m。图(a)是分别用F=50N的力拉弹簧的两端;图(b)是将弹簧一端固定,另一端用F=50N的力拉弹簧,试问:
(1)这两种拉弹簧的方式,弹簧的伸长量是否相同?为什么?
(2)弹簧的伸长量分别是多大?
21.画出下列各图中A物体所受弹力的示意图(图中小圆点为圆心)。
22.如图所示,用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块.橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的?方向怎样?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A、B两弹簧测力计一样,B中左侧用重物通过细线对拉环产生一个向左的力等效于A的固定端给拉环的力,它们都与右侧的力平衡,则弹簧测力计A和B的示数均为5N。
故选D。
2.D
【详解】
碗对筷子A、B两点处都有支持力。在A处,筷子与碗的接触面是碗的切面,碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子,根据几何知识得知,此方向指向球心O,即A点处碗对筷子的支持力指向球心O;在B处,筷子与碗的接触面就是筷子的下表面,所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上,故选D。
3.C
【详解】
ABC.有一定距离的磁铁间有相互作用力说明物体不需要相互接触就能产生力的作用,力是物体与物体之间的作用,力不能脱离物体而单独存在,故AB错误,C正确;
D.力的大小可以用弹簧测力计测量,不能用天平测量,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】
A.根据以上数据不能算出此弹性轻绳的劲度系数,A错误;
BC.根据胡克定律
解得
B正确,C错误;
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为
D错误。
故选B。
5.A
【详解】
A.弹簧秤两端受到的力大小相等,A正确;
B.这位同学对弹簧秤的作用力大小为40N,B错误;
C.弹簧秤对墙的作用力与墙对弹簧秤的作用力是一对相互作用力,C错误;
D.这位同学的拉力越大,弹簧越长,在弹性范围内,弹簧伸长量与拉力成正比,D错误。
故选A。
6.B
【详解】
由题意可知弹簧在15N拉力的作用下,伸长量为2cm,根据胡克定律
可知拉力增大到30N的时候,弹簧的伸长量为4cm,弹簧的长度是24cm。
ACD错误,B正确。
故选B。
7.B
【详解】
A.小球在B点受到支持力,在A点虽然接触,但不挤压,不受弹力,所以小球受重力和B点的支持力处于平衡,故A错误;
B.弹力的产生条件是:接触,挤压,所以接触不一定有弹力,有弹力则一定会有接触,故B正确;
C.物体受到的支持力是由于地面的弹性形变而产生,故C错误;
D.物体对地面的压力是由于物体发生形变而引起的,不是重力,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】
ABC.小球在B点受到支持力,在A点虽然接触,但不挤压,不受弹力。所以小球受重力和B点的支持力处于平衡。故A正确,BC错误;
D.弹力产生的条件之一是发生弹性形变,有些物体发生了形变,但不一定产生弹力,只有发生弹性形变的物体之间才能产生弹力;故D错误。
故选A。
9.A
【详解】
A.物体所受重力的方向总是竖直向下的,故A正确;
B.物体所受重力的方向一定经过重心,故B错误;
C.物体做自由落体运动时受到的重力不会发生变化,故C错误;
D.物体做匀速直线运动时受到的重力保持不变,故D错误。
故选A。
10.A
【详解】
A.物体的重力加速度与物体的质量没有关系,A正确;
BC.轻重不同的物体在真空管中,只受重力,不受阻力,做自由落体运动,所以加速度相同,都等于重力加速度,BC错误;
D.真空情况下物体仍受重力作用,重力不为零,D错误。
故选A。
11.A
【详解】
重力沿斜面的分力平行于CD向下,滑动摩擦力与运动方向相反,受力分析有
,
根据余弦定理得
故选A。
12.C
【详解】
弹力的产生原因都是施力物体发生形变,对接触的受力物体产生了弹力,则桶的把手对绳的拉力是桶的把手为施力物体,它发生了形变,故选C。
13.A
【详解】
弹簧上的拉力等于所挂钩码的重力,由胡克定律可得
故选A。
14.C
【详解】
A.物体A受到的绳的拉力与重力是一对平衡力, A与斜面之间没有弹力,否则不能平衡,物体只受一个弹力作用,故A不符合题意;
B.若B受到斜挡板向右下方的弹力,不可能处于平衡状态,故B不符合题意;
C.物体A受绳的拉力和斜面的支持力,可以处于平衡状态,且这2个力都属于弹力,故C符合题意;
D.物体A受到水平面的支持力是弹力,这个力和重力是一对平衡力,不可能受到右侧的弹力,否则不能处于平衡状态,只受到一个弹力作用,故D不符合题意。
故选C。
15.A
【详解】
根据胡克定律可知,弹簧的劲度系数为
故选A。
16. 形变量 劲度系数 材料
【详解】
[1]由胡克定律可得,在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比;
[2][3]为劲度系数,它的大小仅与弹簧长度、粗细及材料有关;
[4]形变是,为在力作用下的伸长量。
17.
【详解】
[1]根据胡克定律
解得
18. 恢复到原状 收缩 垂直 指向
【详解】
[1]发生弹性形变的物体是要在恢复原状时才产生弹力的,所以弹力总指向使物体恢复到原状的方向;
[2]轻绳的弹力方向是沿着绳的收缩方向;
[3][4]支持面对物体作用的弹力方向总是垂直于支持面并指向物体的。
19.50N;;2.0cm
【详解】
物体静止时受重力、弹力,二力平衡,所以
又
联立解得:
物体受重力、弹力二力平衡,点受弹力、向上的拉力,二力平衡,所以可得此时弹簧弹力
故弹簧伸长量仍然是。
20.(1)相同,弹簧受到的拉力相等,弹簧产生的弹力相等;(2)均为0.1m
【详解】
(1)这两种拉弹簧的方式,弹簧受到的拉力相等,弹簧产生的弹力相等,均为50N,由胡克定律可知,弹簧的伸长量相同。
(2)由胡克定律可知,两弹簧的伸长量均为
21.
【详解】
根据弹力的定义或用假设法可判断两物体间是否存在弹力;发生在面上的弹力都垂直于面(或切面)并指向受力物体。如图;
22.见解析
【详解】
由于橡皮绳发生形变,对与它接触的物块产生力的作用,方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上).
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