3.1重力与弹力 同步练习(Word版含解析)

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名称 3.1重力与弹力 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 883.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-17 00:55:55

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文档简介

人教版必修第一册 3.1 重力与弹力
一、单选题
1.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
2.弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x的关系图线是(  )
A. B.
C. D.
3.某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”实验中,通过实验画出弹簧弹力F(N)与弹簧总长度x(m)的关系图线如图所示,则下面说法正确的是(  )
A.弹簧的原长是10cm
B.弹簧产生的弹力与弹簧总长度成正比
C.弹簧产生的弹力是15N时,此时弹簧的长度是16cm
D.弹簧的劲度系数是150N/m
4.下列各组物理量中,全部是矢量的是(  )
A.位移、加速度、质量 B.速度、路程、力
C.位移、加速度、力 D.速度、加速度、时间
5.下列物理量中,属于标量的是( )
A.力 B.位移 C.质量 D.加速度
6.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
7.“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
8.2020年国际泳联游泳冠军系列赛北京站在1月24日开幕,孙杨在男子200m自由泳比赛中以1分45秒55的成绩夺冠,赛道长度为50米。则以下判断错误的是(  )
A.200m是路程,1分45秒55是时间间隔
B.研究孙杨起跳技术动作时,孙杨不可被视为质点
C.孙杨整个运动过程中的平均速度约为1.9m/s
D.孙杨整个运动过程中的重心位置是不断变化的
9.关于质点,以下说法中正确的是(  )
A.长方体有形状和大小,所以不能把长方体看作质点
B.地球虽在自转,但有时仍能看作质点
C.大的物体不能看作质点,小的物体能看作质点
D.把物体的重力看作集中到一点(重心)后,物体应看作质点
10.下列关于力的说法中正确的是(  )
A.甲用力把乙推倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
B.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力,不会施力
C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
D.两个力的大小都是5N,则这两个力一定相同
11.如图所示,某杂技演员具有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子,关于他顶坛时坛子受到的支持力产生的直接原因是(  )
A.坛子的形变 B.坛子的重力
C.头的形变 D.人和坛的重心发生变化
12.如图所示,四根完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:1中弹簧的左端固定在墙上;2中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;3中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;4中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量,则有(  )
A.l2>l1 B.l4>l1 C.l1>l3 D.l2=l4
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.如图所示,走钢丝是一项传统的杂技项目,常常给观众带来惊险、刺激的感受。走钢丝的过程中,演员往往手拿一根很长的木棍,关于木棍的作用,下列说法正确的是(  )
A.为了增大演员与钢丝间的压力 B.为了增大演员与钢丝间的摩擦力
C.为了调节演员自身重心的位置 D.为了增加观赏性
15.一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l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
16.如图所示,两木块(均当作质点)质量分别为和,两个轻弹簧的劲度系数分别为和,木块压在上弹簧上但不拴接,整个系统处于静止状态.现缓慢向上提,直到它刚离开上面弹簧为止,在此过程中,上移距离为______;上移距离为______。
17.一根弹簧原长10cm,悬挂2N重物时,伸长1cm,则这根弹簧的劲度系数为_____N/cm;若这根弹簧悬挂8N的重物时,弹簧的总长为_____cm(弹簧的形变在弹性限度内)。
18.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图甲所示。当砝码盘放在弹簧上端压缩此组合弹簧时,测得此弹簧的压缩量;将砝码放在砝码盘上并记录弹簧的压缩量,多次测得砝码质量与对应弹簧压缩量并描绘出的关系图像如图乙所示。已知重力加速度,则大弹簧的劲度系数_____,小弹簧的劲度系数后___,砝码盘的质量___(结果均保留2位有效数字)
三、解答题
19.把一盘放在地上长为的匀质铁链向上拉起至刚好拉直时,它的重心升高了多少?如图所示,一个边长为的匀质立方体,绕棱翻到使对角面处于竖直面时,其重心位置升高了多少?
20.如图所示,为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,试由图线确定:
(1)弹簧的原长和弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧弹力为5N时,弹簧的长度为多少。
21.观察图,思考以下问题:重心是物体上最重的一点吗?重心位置与什么有关?物体的重心一定在物体上吗?请举例说明。
22.如图所示,A、B两个物块用轻弹簧相连接,它们的质量分别为mA=2kg和mB=3kg,弹簧的劲度系数为k=400N/m,物块B置于水平地面上,物块A靠弹簧托住,系统处于静止状态。现用一恒力F=60N竖直向上拉物块A使之向上运动,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)物块B刚要离开地面时,物块A的加速度a的大小;
(2)从开始拉A到物块B刚要离开地面时,物块A的位移s。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.D
【详解】
根据胡克定律
可知弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.A
【详解】
A.由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm,故A正确;
B.由图可知,弹簧产生的弹力F与弹簧总长度x是线性关系,不是成正比,故B错误;
CD.当拉力为30N时,弹簧的形变量为
△x=0.2m-0.1m=0.1m
由胡克定律F=kx得
当弹力是15N时
此时弹簧的长度
L=L0+△x′=0.1m+0.05m=0.15m=15cm
故CD错误。
故选A。
4.C
【详解】
位移、加速度、力、速度是矢量,质量、路程、时间是标量,ABD错误,C正确。
故选C。
5.C
【详解】
力、位移和加速度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而质量只有大小无方向,是标量。
故选C。
6.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。
7.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。
8.C
【详解】
A.200m是路程,1分45秒55是时间间隔,A正确;
B.研究孙杨起跳技术动作时,不能忽略孙杨的大小和形状,不可被视为质点,B正确;
C.孙杨整个运动过程中的位移为零,平均速度零,C错误;
D.孙杨整个运动过程中姿势在不断的变化,重心位置是不断变化的,D正确。
故选C。
9.B
【详解】
A.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,与形状和大小无关,故A错误。
BC.能否看成质点,与体积大小无关,体积很大的物体也能看成质点,比如地球的公转,故B正确C错误。
D.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,故D错误。
故选B。
10.C
【详解】
A.甲推乙的同时,乙也在推甲,力的作用是相互的,选项A错误;
B.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时都会施力.例如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上支撑书,B错误;
C.由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体都受到别的物体的作用,是受力物体,同时也对其他物体施力,即又是施力物体,C正确;
D.力是矢量,比较这两个力是否相同,除了比较其大小还要比较其方向,D错误。
故选C。
11.C
【详解】
由弹性产生的条件可知坛子受到的支持力产生的直接原因是头的形变,故C正确,ABD错误。
故选C。
12.D
【详解】
由于弹簧质量不考虑,所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定,因它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,即F相同,则四根弹簧的伸长量相同,故ABC错误,D正确。
故选D。
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】
在走钢丝过程中,演员手拿很长的木棍,便于调节自身重心的位置,使重心总处于钢丝的正上方而保持平衡。
故选C。
15.A
【详解】
由胡克定律得
式中x为形变量,设弹簧原长为l0,则有
联立方程组可以解得
故A正确, BCD错误。
故选A。
16.
【详解】
[1][2] 系统处于原来状态时,上面弹簧弹力为m1g,被压缩
下面弹簧k2的弹力F1=(m1+m2)g,被压缩的长度
当上面的木块离开上面弹簧时,下面弹簧k2的弹力F2=m2g,被压缩的长度
所以下面木块移动的距离为
上移距离为
17. 2 14
【详解】
[1][2]挂2N砝码时有

挂8N的物体时有
后来弹簧的总长
联立解得
18. 0.050kg
【详解】
[1][2][3]大弹簧的劲度系数
解得
所以
19.,
【详解】
当铁链盘放在地面上时,重心位置在水平地面上.当铁链刚好拉直时,重心位于铁链的中心,即重心升高了;
连接,交点为,此点为重心位置,过向底面引垂线交底面于点,过向棱引垂线交于点.由几何关系可得
因此重心位置升高了
20.(1) 10cm,200N/m;(2)7.5cm或12.5cm
【详解】
(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,所以L0=10cm
根据图象,由胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数
(2)当弹簧的弹力大小为5N时,弹簧可能被压缩也可能伸长,
弹簧被压缩的长度
因此当弹簧弹力为5N时,弹簧被压缩时的长度为
弹簧被伸长的长度
因此当弹簧弹力为5N时,弹簧被伸长时的长度为
因此当弹簧弹力为5N时,弹簧的长度为7.5cm或12.5cm。
21.见解析
【详解】
不是,重心是物体各部分所受重力的等效作用点.重心位置与物体的质量分布及物体的形状有关。重心可以不在物体上,如木匠用的拐尺的重心和圆环的重心都不在物体上。
22.(1)5m/s2;(2)0.125m
【详解】
(1)B刚要离开地面时,弹簧弹力为
F1=mBg
据牛顿第二定律,有
F-F1-mAg=mAa
解得
a=5m/s2
(2)开始,未用力F拉动时,A、B静止,设弹簧压缩量为x1,由胡克定律有

x1==0.05m
由题意当物块B刚要离开地面时
x2==0.075m
物块A的总位移
s=x1+x2=0.125m
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页