3.1重力与弹力(word版含答案)

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名称 3.1重力与弹力(word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-20 20:25:57

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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.下列对图中弹力的判断说法正确的是(  )
A.图中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球有弹力
B.图中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,斜面对小球有弹力
C.图中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止,其中a绳竖直,b绳对小球有弹力
D.图中,两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力
2.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
3.如图所示,表面光滑的物块静止在光滑的水平面上,图中垂直于物块的面。一小球沿方向投射到面上的O点,之后沿方向反弹。试判断物块运动方向为(  )
A.方向 B.方向 C.的反方向 D.方向
4.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
5.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.
6.2020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
7.拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,女子用的力拉开拉力器,使其比原长伸长了,假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则(  )
A.每根弹性绳的劲度系数为
B.每根弹性绳的劲度系数为
C.若对拉力器的拉力增大,则弹性绳的劲度系数也增大
D.若对拉力器的拉力减为,则弹性绳长度变为
8.某拉力器并列装有四根相同的轻弹簧,每根弹簧的原长都是0.4 m。如图所示,小刚用600 N的力把它们拉长至1.6 m(未超过弹簧的弹性限度),则(  )
A.小刚的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B.每根弹簧产生的弹力为300 N
C.将拉力器拉长1 m所需拉力为375 N
D.每根弹簧的劲度系数为125 N/m
9.生活中说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,从物理学知识严格区分的话,关于弹簧软硬最为科学的解释是指(  )
A.弹簧的粗细不同 B.弹簧的材质不同
C.弹簧的劲度系数不同 D.弹簧的形变程度不同
10.拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌。它由几根规格相同的弹簧并联而成,锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧拉伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变;乙同学挂4根弹簧,用同样拉伸方式,使弹簧产生形变,则甲、乙两同学提供的拉力之比为(  )
A.3∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.2∶3
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.某同学利用图所示装置做“探究弹簧弹力与形变量关系”实验。他将刻度尺的0刻度对齐弹簧上端,并记录下不挂钩码时弹簧下端对应的刻度;然后每次增加1个钩码,分别记录弹簧下端对应刻度尺的刻度,做出钩码的重力F与弹簧长度x的关系图像,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.图中曲线是弹力随弹簧形变量的变化曲线
B.从图像中可以确定该弹簧的原长
C.实验时,弹簧始终保持在弹性限度之内
D.该弹簧的劲度系数约为30.0N/m
13.下列各物理量的单位符号中,哪个对应的单位是以物理学家名字命名的(  )
A.s B.kg C.m D.N
14.下列物理量全部是矢量的是(  )
A.速度、位移、时间 B.速度、路程、加速度
C.位移、力、加速度 D.力、质量、加速度
15.关于物体所受的重力,以下说法正确的是(  )
A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用
B.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受的重力
C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力
D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大的
二、填空题
16.一根竖直悬挂的轻质弹簧,下端挂上2N的物体时,其伸长量为2cm.一研究小组用它探究弹簧弹力和伸长量的关系,在弹簧弹性限度内,测出悬挂不同重物时,弹簧弹力和弹簧伸长量的关系,画出了如图所示的图像.该图像纵轴表示弹力F,单位为牛顿,图线为反比例关系的双曲线,因绘图同学的疏忽,忘记横轴表示的物理量及单位,则分析可知横轴表示的物理量是___________.图像中采用国际单位制单位,对应纵坐标为4N的横坐标应为_______.
17.一根弹簧挂0.5N的物体时总长为12cm,挂1N的物体时总长为14cm,则弹簧的原长为______cm。
18.(1)请画出在外力F作用下处于静止状态的15N的A物体的重力的图示_______。
(2)请画出静止在墙上的小球的受力示意图______;
三、解答题
19.小发明——设计一个自动冲水装置。
有一个排污沟,需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此,请你应用重心的知识设计一个自动冲水装置。设计的思路是:用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水,容器中的水装到一定体积时,由于重心位置的变化,容器失去平衡而翻倒,容器中的水被全部倒出冲洗排污沟,倒完水的容器又能自动恢复到原来的位置重新接水,如此往复。调节水龙头的流量,还可以控制两次冲水的时间间隔。请你在图的圆圈中画出你构思的这个装置的图示。
20.如图所示,建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直,为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直?
21.如图所示,质量均为m的物体a、b与两个轻弹簧p、q相连,p、q劲度系数分别为k1和k2,q弹簧下端与地相连,a、b之间用轻绳连接,其中a放在光滑水平桌面上,开始时p弹簧处于原长,物块都处于静止,现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,使b缓慢上移(桌子够高),滑轮处摩擦不计,当q弹簧的弹力为原来的时,p弹簧的左端向左移动的距离?
22.请设计简便易行的实验方案,说出矩形砖块、无缝铁环、有橡皮擦的铅笔的重心的大致位置,并根据它们重心的位置讨论:重心一定在物体上吗 具有规则几何形状的物体,重心一定与几何中心重合吗
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.A图中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球没有弹力,否则小球不可能处于平衡,A错误;
B.B图中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,根据平衡条件知,斜面对小球有弹力,B正确;
C.C图中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止,其中a绳竖直,则b绳对小球没有弹力,否则小球会向右运动,C错误;
D.D图中,两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止,由于轻绳均竖直,根据弹力产生的条件,则两球间没有弹力,D错误。
故选B。
2.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。
3.B
【详解】
斜面对小球的作用力垂直斜面向上,则小球对物块的作用力垂直斜面向下,即沿方向。
故选B。
4.A
【详解】
根据胡克定律可知,弹簧的劲度系数为
故选A。
5.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。
6.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。
7.A
【详解】
AB.由胡克定律可得

故A正确,B错误;
C.弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因数有关,与外力无关,故C错误;
D.若对拉力器的拉力减为,则有

则此时弹性绳的长度一定大于20cm,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】
A.小刚用600N的力把它们拉长,则小刚的每只手受到拉力器的拉力为600N,故A错误;
B.小刚用600N的力把它们拉长,则4根弹簧的弹力为600N,则每根弹簧的弹力为150N,故B错误;
CD.根据
代入数据解得
将拉力器拉长1 m所需拉力
故C错误D正确;
故选D。
9.C
【详解】
生活中说的弹簧“硬”指得是弹簧的劲度系数较大,弹簧“软”是劲度系数较小。
故选C。
10.B
【详解】
根据胡克定律,甲同学拉力为
乙同学拉力为
则拉力之比为3∶5,故B正确,ACD错误。
故选B。
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.B
【详解】
A.由于弹簧弹力等于砝码的重力,则图中曲线是弹力随弹簧长度的变化曲线,A错误;
B.图线与横轴的交点即为弹簧的原长,由图可知该弹簧的原长为40mm,B正确;
C.由图线可知,图线的上端出现了弯曲,可知实验时,弹簧超出了弹性限度,C错误;
D.图线直线部分的斜率等于弹簧的劲度系数,则该弹簧的劲度系数约为
D错误。
故选B。
13.D
【详解】
ABC.s是秒是时间单位,kg是千克是质量单位,m是米是长度单位,均不是科学家的名字,ABC错误;
D.N是牛顿是力的单位,牛顿是科学家的名字,D正确。
故选D。
14.C
【详解】
A.速度和位移是矢量,时间是只有大小没有方向的标量,故A错误;
B.速度和加速度是矢量,路程是只有大小没有方向的标量,故B错误;
C.位移、力、加速度均是即有大小又有方向的标量,故C正确;
D.力和加速度是矢量,质量是只有大小没有方向的标量,故D错误。
故选C。
15.D
【详解】
A.物体在任何状态下均受到重力,A错误;
BCD.物体重力的大小为
与物体的运动状态无关,同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大,BC错误,D正确。
故选D。
16.
【详解】
[1].弹簧下端挂2N的物体时,弹簧的伸长量为2cm,则由胡克定律得,即

设图像横轴表示a,则图线表达式为(为反比例函数的比例系数),由图像可知

由①②可得,故横轴表示的是,单位是.
[2].由知,当F=4N时,.
17.10
【详解】
由题知F1=0.5N,F2=1N,l1=12cm,l2=14cm,设弹簧的劲度系数k,原长为l0,根据胡克定律得,当挂重为0.5N的物体时,有
当挂重为1N的物体时,有
代入数据联立得
l0=10cm
18.
【详解】
(1)[1]重力的方向竖直向下,以一个单位长度表示5N,则15N的长度为3个单位长度,然后画出物体受到的重力图示如图。
(2)[2]以小球为研究对象,可知小球受到竖直向下的重力,垂直于墙壁的支持力以及沿绳子方向的拉力;受力示意图如图。
19.见解析
【详解】
如图所示,将轴固定在中心上方偏上少许位置(位置1),容器上口大,下方直径偏小;无水时容器重心在轴下侧(位置2下方),随着水量增多,重心上移,当重心位置较高时,容器失去平衡,绕轴转动,将水倾出,之后容器再竖起,重新蓄水,过一段时间再倾出。
20.见解析
【详解】
因为重力的方向竖直向下,所以悬挂重锤的细线一定在竖直方向上。若细线与墙壁保持平行,则说明墙壁竖直。
21.或
【详解】
q弹簧原压缩量为
mg=k2x1
p弹簧无形变;
情况一∶q弹簧现压缩量为
p弹簧现拉长量为

p左端移动的距离为

情况二:q弹簧现拉长量为
p弹簧现拉长量为
p左端移动的距离为
22.答案见解析
【详解】
矩形砖块属于匀质形状规则的物体,其重心在其几何中心,即对角线的交点处。用细线系住铁环,竖直悬挂两次,两线的交点即为铁环的重心;将铅笔放在置于水平地面两平行的细杆上,然后将两细杆缓慢靠拢,当两杆相遇时,铅笔静止,在靠拢处的正上方即为铅笔的重心。重心不一定在物体上,如无缝铁环,具有规则几何形状的物体,重心不一定与几何中心重合,还要考虑质量的分布。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页