2023-2024学年高一物理人教版必修一 3.1. 重力与弹力同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高一物理人教版必修一 3.1. 重力与弹力同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 731.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-13 10:14:42 | ||
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文档简介
1. 重力与弹力
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1. 下列关于重力、重心、重力加速度的说法，正确的是 ( )
A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的
B. 物体的重心一定与它的几何中心重合
C. 用一根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. 在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小
2. 如图所示是我国的极地考察破冰船“雪龙号”为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
3. 下列各图中接触面均光滑，其中静止的、物体间无弹力的是 ( )
A. B. C. D.
4. 关于弹力的产生，下列说法正确的是( )
A. 放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是木块发生微小的形变而产生的
B. 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C. 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，是木头发生形变而产生的
D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的
5. 某同学做探究弹簧伸长量与弹力大小的关系的实验，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，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度，把作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( )
A. B. C. D.
6. 在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系数为，则单根弹簧的劲度系数为 ( )
A. B. C. D.
7. 如图所示．教室的读书角处挂了一个漂亮的装饰瓶，为教室增加了许多生趣，关于这个装饰瓶，下列说法正确的是( )
A. 装饰瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力
B. 装饰瓶的重心一定在其几何中心
C. 装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关
D. 随着时间流逝，装饰瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减少的过程中，装饰瓶含水的重心一直在降低
8. 如图所示，四个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的拉力作用，而左端的情况各不相同弹簧均处于弹性限度内：中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受大小也为的拉力作用；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；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、、、依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( )
A. B. C. D.
9. 有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板变成一个圆环，如图甲、乙所示，下面说法正确的是( )
A. 重心向外侧偏移，重力减小 B. 重力和重心都没有变
C. 重力减小，重心位置不改变 D. 重力减小，重心位置向下移动
10. 据报道：年月日晚间，江苏无锡国道处，高约米的桥梁发生桥面侧翻事故．经初步分析，桥面侧翻系运输车辆超载所致．事故严重的后果再次提醒人们“珍爱生命，拒绝超载”关于在桥面上正常行驶的汽车的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C. 汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变
11. 体育课上一学生将足球踢向固定倾斜挡板，如图所示，下列关于足球与挡板作用时挡板给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A. 沿的方向 B. 沿的方向
C. 先沿的方向后沿的方向 D. 沿垂直于挡板斜向左上方的方向
二、多选题
12. 一倾角为的斜面固定于竖直墙上，为了使一光滑铁球静止，需用一水平推力作用于球上，的方向通过球心，如图所示，则( )
A. 球一定受到斜面的弹力 B. 球一定受到墙壁的弹力
C. 球可能受到斜面的弹力 D. 球可能受到墙壁的弹力
13. 如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力拉力或压力时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力的关系图像如图乙，则下列判断正确的是( )
A. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B. 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C. 该弹簧的劲度系数是
D. 该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
14. 如图所示，、两物体的重力分别是，．用细线悬挂在顶板上，放在水平地面上，、间轻质弹簧的弹力大小，则细线中的张力及对地面的压力的可能值分别是 ( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
15. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块，物块静止时弹簧长度为；若在物块上端再放一个质量为的物块，静止时弹簧长度为，如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度范围内，则 ( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为
16. 如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧连接的细绳被固定在斜面的顶端，物块的下端有一个垂直于斜面的挡板，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为( )
A. B. C. D.
三、实验题
17. 为了探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系，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图示的图像，从图像上看，甲弹簧的劲度系数为_____，乙弹簧的劲度系数为____图像上端成为曲线的原因是____________________若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_____填“甲”或“乙”．
18. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向填“水平”或“竖直”；
弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为，在砝码盘中每次增加砝码，弹簧长度依次记为至，数据如表格所示．
代表符号
数值
表中有一个数值记录不规范，其代表符号为________；
如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值填“”或“”；
由图可知，弹簧的劲度系数为________结果保留两位有效数字，重力加速度取．
19. 某学校物理小组在做探究弹簧所受弹力大小与弹簧长度的关系实验．
如图甲所示的是弹簧所受弹力与弹簧长度的关系图像，由图像可知，弹簧原长________，由此求得弹簧的劲度系数________结果保留三位有效数字
如图乙所示的方式挂上钩码已知每个钩码的重力，使中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙所示，则指针所指刻度尺示数为 由此可推测图乙中所挂钩码的个数为 个．
20. 某学校物理学习小组在做“探究弹力大小与弹簧伸长量的关系”实验．
如图甲所示，将弹簧的上端点悬挂在铁架台上，旁边放置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟点对齐，在弹簧的下部处做一标记，如固定一个指针．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码每个钩码的质量都是，指针在刻度尺上指示的刻度值为逐个增加所挂钩码的个数，刻度值随挂钩上的钩码的重力的不同而发生变化，将实验测得的相应、各点描绘在图乙中．请在图乙中描绘出随变化的图像．由图像得出弹簧的劲度系数__________结果取两位有效数字；此弹簧的弹力大小跟弹簧伸长量的关系是__________．
如果将指针固定在点的下方处，再作出随变化的图像，得出弹簧的劲度系数与相比，可能是__________．
A.大于 等于 小于 无法确定
如果将指针固定在点的上方处，再作出随变化的图像，得出弹簧的劲度系数与相比，可能是______．
A.大于 等于 小于 无法确定
四、计算题
21. 蚂蚁可称为“六脚大力士”一只质量约为的蚂蚁能举起质量是它自身体重倍的树叶，蚂蚁对这个树叶的支持力是多大？如果到月球上，那么蚂蚁能举起多少千克的树叶？取地球重力加速度，已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的
22. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为的物块；另一劲度系数为的轻弹簧甲固定在物块上．现将弹簧甲的上端缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于时，求点上提的高度．
23. 运输货车的制造标准：当货车侧立在倾角为的斜坡上时，仍不致翻倒，如图所示，也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面地面上，以车轮为顶点构成的平面以内．如果车轮间的距离为，车身的重心不能高出地面多少米？结果保留一位小数
24. 在现代汽车技术中，一般轿车都设置有汽车悬架，麦弗逊式及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑，大大提高了乘坐者的舒适性．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端对齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如图甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数和小弹簧的劲度系数分别为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，是通过重力场实现的，力不能离开物体而独立存在，A错误；
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，所以物体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，B错误；
C.用一根绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，物体受到重力和绳子的拉力，根据二力平衡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，C错误；
D.在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小，D正确．
2.【答案】
【解析】
【分析】弹力中的支持力和压力的方向总是垂直于接触面，指向被支持或被压物体。
【解答】船体对冰块的弹力垂直于冰块与船体的接触面，指向冰块，故C正确．
3.【答案】
【解析】假设选项中、间有弹力，则物体受到向右的弹力作用，不可能静止，与假设矛盾，故A选项中、物体间没有弹力；选项中、相互挤压，必定存在弹力；选项中在上，故对有向上的支持力弹力；选项中假设、间没有弹力，则将向左摆动，故D选项中、物体间有弹力．故本题选A．
4.【答案】
【解析】弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使施力物体产生形变的物体．桌面对木块向上的弹力是桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是电线发生微小形变而产生的，所以、C错误，D正确；木块放在桌面上，木块有形变，所以对桌面产生压力，B错误．
5.【答案】
【解析】本题中用纵轴表示弹簧的伸长量，横轴表示弹簧的弹力即所挂钩码的重力大小，由可知，不考虑弹簧自身的重力时图像为过原点的直线；如果考虑弹簧自身的重力，不挂钩码时弹簧伸长量已经大于零，故B正确．
6.【答案】
【解析】设两根弹簧并联后，下端悬挂的物体的重力为时，单根弹簧的伸长量为根据胡克定律，得设单根弹簧的劲度系数为，对于单根弹簧，所受的拉力为，由得
7.【答案】
【解析】装饰瓶受到地球对它的吸引力，它对地球也有吸引力，A错误；装饰瓶的重心位置与其质量分布和形状有关，它的重心不一定与几何中心重合，只有形状规则的均匀物体的重心才一定与几何中心重合，B错误，C正确；在水慢慢减少的过程中，装饰瓶含水的重心先降低后升高，D错误．
故选C
8.【答案】
【解析】弹簧在弹性限度内，其受到的拉力大小与其伸长量成正比，由于四种情况下右端受到的拉力大小皆为，弹簧质量为，则左端受力也一定为，故题图中弹簧的伸长量是相同的，即，故B正确，、、D错误．
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对重心、重力的认识，基础题目。
根据重心和重力的影响因素分析即可判断。
【解答】
质量均匀分布的圆形薄板，重心在其几何中心，其中央挖掉一个小圆板，质量仍然均匀分布，关于圆心对称，即形状规则，故其重心仍然在圆心；由于质量减小，故重力减小，选项C正确．
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了弹力的产生，基础题，难度不大。
弹性形变指物体形变之后撤去外力能恢复原来形状的形变。物体发生弹性形变才能产生弹力。
【解答】
弹性形变指物体发生形变之后，若撤去外力能完全恢复原来形状的形变．桥受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，故A错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C正确，、D错误．
11.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查弹力的方向，弹力中的支持力和压力的方向总是垂直于接触面，指向被支持或被压物体。
【解答】弹力的方向垂直于接触面即垂直于挡板斜向左上方，选项D正确．
12.【答案】
【解析】用假设法解此题．假设将斜面去掉，因为球受重力，会向下运动，不会保持静止状态，所以球一定受到斜面的弹力作用，所以A正确，C错误；假设去掉竖直墙壁，如果的大小合适，球可以保持静止，所以球可能受到墙壁的弹力，也可能不受墙壁的弹力，D正确，B错误．
故选AD．
13.【答案】
【解析】由图乙得，A错误，B正确；，C正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的因素决定的，无论是拉伸还是压缩，都不变，D正确．
14.【答案】
【解析】此处弹簧的弹力可能是拉伸形变产生的，也可能是压缩形变产生的．弹簧的弹力若为拉伸形变产生的，以为研究对象，根据平衡条件有，得；以为研究对象，有，由力的相互性知，得，选项B正确．若弹簧的弹力为压缩形变产生的，同理可得，，选项C正确．
15.【答案】
【解析】由胡克定律得，可得，受力分析则有，解得，故A错误，B正确；设弹簧原长为，由甲图分析可知，解得，故C正确，D错误．
16.【答案】
【解析】由于挡板对物块的作用力情况未知，故物块一定受到重力，斜面的支持力，而弹簧拉力或挡板支持力一定存在其中一个或者两个力同时存在可知选项B、C正确．
17.【答案】；；弹力过大，超过弹簧弹性限度；甲
【解析】题图中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出，该同学得出的图像上端弯成曲线，说明施加在弹簧上的力超出了弹性限度．由于甲的劲度系数小，因此其精度高．若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧甲．
18.【答案】竖直
【解析】将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；
用毫米刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，即以为单位需估读到小数点的后两位，故的数值记录不规范；
因为弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差，根据胡克定律知弹力和伸长量成正比，图像是过原点的倾斜的直线，故横轴应是弹簧长度与的长度差；
由题图可知弹簧的劲度系数为．
19.【答案】
【解析】当弹簧弹力为零时，弹簧处于自然状态，由题图甲可知弹簧原长，由知，图线的斜率为弹簧的劲度系数，即．
由题图乙可知，该指针所指刻度尺处的读数为，结合可知弹簧的压缩量，弹簧的弹力大小 ，已知每个钩码的重力大小，可推测题图乙中所挂钩码的个数为个．
20.【答案】如图所示
【解析】如图所示，直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即，代入数据得，所以弹簧的弹力大小跟弹簧伸长量的函数关系是．
如果将指针固定在点的下方处，弹簧的劲度系数不变，得出弹簧的劲度系数仍等于，故B正确，、、D错误．
如果将指针固定在点的上方处，由于测量部分的弹簧变短，则弹簧的劲度系数变大，得出弹簧的劲度系数与相比，要大于，故A正确，、、D错误．
21.【答案】解：蚂蚁对这个树叶的支持力和树叶的重力是一对平衡力，即 树叶的质量 ，故蚂蚁对这个树叶的支持力 。
蚂蚁在地球上能举起是自身体重倍的树叶，它的“举力” ，在月球上，它的“举力”不变，能够举起质量为的重物，则有 ，得 故蚂蚁在月球上能举起 的树叶．
【解析】根据质量约为的蚂蚁能举起自身重倍的小昆虫，结合及平衡条件，即可求解支持力；蚂蚁的“举力”不变，根据月球与地球表面的重力加速度关系求解在月球上蚂蚁能举起多少千克的树叶。
本题主要是考查共点力的平衡，根据平衡条件进行分析。知道蚂蚁的“举力”不变，注意蚂蚁质量单位是毫克，容易与相混淆。
22.【答案】或
【解析】当下面弹簧处于压缩状态时，刚开始有，此时有，，点上提的高度为；当下面弹簧处于拉伸状态时，刚开始有，此时有，，点上提的高度为
．
23.【答案】解：重力的作用线在竖直方向上，由题意知，当重力作用线与斜坡的交点位于车轮与斜坡的接触点时，对应重心的位置即满足条件的最高重心位置，作出力的示意图，利用几何关系可求解．作出如答图所示的示意图，设车的重心离地面的最高距离为，点是车轮与地面的交点，点为中轴线与地面的交点，由几何关系可知，在中，，有，将代入得．
【解析】本题属于实际问题，关键是找出对应的物理模型，确定出不会翻车的临界条件。
若要不翻车，过重心的重锤线不能跨到的左侧，据此结合几何知识求解。
24.【答案】设大弹簧劲度系数为，小弹簧劲度系数为 从题图可知压缩距离在范围内时，只有大弹簧起作用，小弹簧没承受压力，有 所以大弹簧的劲度系数 压缩距离在范围内时，两个弹簧都被压缩，都产生弹力 当时，大弹簧缩短了，小弹簧缩短了 所以，可得．
【解析】本题考查胡克定律的应用，基础题目。
结合胡克定律分析即可解题。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1. 下列关于重力、重心、重力加速度的说法，正确的是 ( )
A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的
B. 物体的重心一定与它的几何中心重合
C. 用一根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. 在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小
2. 如图所示是我国的极地考察破冰船“雪龙号”为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
3. 下列各图中接触面均光滑，其中静止的、物体间无弹力的是 ( )
A. B. C. D.
4. 关于弹力的产生，下列说法正确的是( )
A. 放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是木块发生微小的形变而产生的
B. 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C. 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，是木头发生形变而产生的
D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的
5. 某同学做探究弹簧伸长量与弹力大小的关系的实验，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，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度，把作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( )
A. B. C. D.
6. 在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系数为，则单根弹簧的劲度系数为 ( )
A. B. C. D.
7. 如图所示．教室的读书角处挂了一个漂亮的装饰瓶，为教室增加了许多生趣，关于这个装饰瓶，下列说法正确的是( )
A. 装饰瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力
B. 装饰瓶的重心一定在其几何中心
C. 装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关
D. 随着时间流逝，装饰瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减少的过程中，装饰瓶含水的重心一直在降低
8. 如图所示，四个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的拉力作用，而左端的情况各不相同弹簧均处于弹性限度内：中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受大小也为的拉力作用；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；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、、、依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( )
A. B. C. D.
9. 有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板变成一个圆环，如图甲、乙所示，下面说法正确的是( )
A. 重心向外侧偏移，重力减小 B. 重力和重心都没有变
C. 重力减小，重心位置不改变 D. 重力减小，重心位置向下移动
10. 据报道：年月日晚间，江苏无锡国道处，高约米的桥梁发生桥面侧翻事故．经初步分析，桥面侧翻系运输车辆超载所致．事故严重的后果再次提醒人们“珍爱生命，拒绝超载”关于在桥面上正常行驶的汽车的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C. 汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变
11. 体育课上一学生将足球踢向固定倾斜挡板，如图所示，下列关于足球与挡板作用时挡板给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A. 沿的方向 B. 沿的方向
C. 先沿的方向后沿的方向 D. 沿垂直于挡板斜向左上方的方向
二、多选题
12. 一倾角为的斜面固定于竖直墙上，为了使一光滑铁球静止，需用一水平推力作用于球上，的方向通过球心，如图所示，则( )
A. 球一定受到斜面的弹力 B. 球一定受到墙壁的弹力
C. 球可能受到斜面的弹力 D. 球可能受到墙壁的弹力
13. 如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力拉力或压力时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力的关系图像如图乙，则下列判断正确的是( )
A. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B. 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C. 该弹簧的劲度系数是
D. 该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
14. 如图所示，、两物体的重力分别是，．用细线悬挂在顶板上，放在水平地面上，、间轻质弹簧的弹力大小，则细线中的张力及对地面的压力的可能值分别是 ( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
15. 如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块，物块静止时弹簧长度为；若在物块上端再放一个质量为的物块，静止时弹簧长度为，如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度范围内，则 ( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为
16. 如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧连接的细绳被固定在斜面的顶端，物块的下端有一个垂直于斜面的挡板，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为( )
A. B. C. D.
三、实验题
17. 为了探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系，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图示的图像，从图像上看，甲弹簧的劲度系数为_____，乙弹簧的劲度系数为____图像上端成为曲线的原因是____________________若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_____填“甲”或“乙”．
18. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向填“水平”或“竖直”；
弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为，在砝码盘中每次增加砝码，弹簧长度依次记为至，数据如表格所示．
代表符号
数值
表中有一个数值记录不规范，其代表符号为________；
如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值填“”或“”；
由图可知，弹簧的劲度系数为________结果保留两位有效数字，重力加速度取．
19. 某学校物理小组在做探究弹簧所受弹力大小与弹簧长度的关系实验．
如图甲所示的是弹簧所受弹力与弹簧长度的关系图像，由图像可知，弹簧原长________，由此求得弹簧的劲度系数________结果保留三位有效数字
如图乙所示的方式挂上钩码已知每个钩码的重力，使中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙所示，则指针所指刻度尺示数为 由此可推测图乙中所挂钩码的个数为 个．
20. 某学校物理学习小组在做“探究弹力大小与弹簧伸长量的关系”实验．
如图甲所示，将弹簧的上端点悬挂在铁架台上，旁边放置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟点对齐，在弹簧的下部处做一标记，如固定一个指针．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码每个钩码的质量都是，指针在刻度尺上指示的刻度值为逐个增加所挂钩码的个数，刻度值随挂钩上的钩码的重力的不同而发生变化，将实验测得的相应、各点描绘在图乙中．请在图乙中描绘出随变化的图像．由图像得出弹簧的劲度系数__________结果取两位有效数字；此弹簧的弹力大小跟弹簧伸长量的关系是__________．
如果将指针固定在点的下方处，再作出随变化的图像，得出弹簧的劲度系数与相比，可能是__________．
A.大于 等于 小于 无法确定
如果将指针固定在点的上方处，再作出随变化的图像，得出弹簧的劲度系数与相比，可能是______．
A.大于 等于 小于 无法确定
四、计算题
21. 蚂蚁可称为“六脚大力士”一只质量约为的蚂蚁能举起质量是它自身体重倍的树叶，蚂蚁对这个树叶的支持力是多大？如果到月球上，那么蚂蚁能举起多少千克的树叶？取地球重力加速度，已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的
22. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为的物块；另一劲度系数为的轻弹簧甲固定在物块上．现将弹簧甲的上端缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于时，求点上提的高度．
23. 运输货车的制造标准：当货车侧立在倾角为的斜坡上时，仍不致翻倒，如图所示，也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面地面上，以车轮为顶点构成的平面以内．如果车轮间的距离为，车身的重心不能高出地面多少米？结果保留一位小数
24. 在现代汽车技术中，一般轿车都设置有汽车悬架，麦弗逊式及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑，大大提高了乘坐者的舒适性．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端对齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如图甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数和小弹簧的劲度系数分别为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，是通过重力场实现的，力不能离开物体而独立存在，A错误；
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，所以物体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，B错误；
C.用一根绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，物体受到重力和绳子的拉力，根据二力平衡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，C错误；
D.在地球上的重力加速度，两极最大、赤道最小，D正确．
2.【答案】
【解析】
【分析】弹力中的支持力和压力的方向总是垂直于接触面，指向被支持或被压物体。
【解答】船体对冰块的弹力垂直于冰块与船体的接触面，指向冰块，故C正确．
3.【答案】
【解析】假设选项中、间有弹力，则物体受到向右的弹力作用，不可能静止，与假设矛盾，故A选项中、物体间没有弹力；选项中、相互挤压，必定存在弹力；选项中在上，故对有向上的支持力弹力；选项中假设、间没有弹力，则将向左摆动，故D选项中、物体间有弹力．故本题选A．
4.【答案】
【解析】弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使施力物体产生形变的物体．桌面对木块向上的弹力是桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是电线发生微小形变而产生的，所以、C错误，D正确；木块放在桌面上，木块有形变，所以对桌面产生压力，B错误．
5.【答案】
【解析】本题中用纵轴表示弹簧的伸长量，横轴表示弹簧的弹力即所挂钩码的重力大小，由可知，不考虑弹簧自身的重力时图像为过原点的直线；如果考虑弹簧自身的重力，不挂钩码时弹簧伸长量已经大于零，故B正确．
6.【答案】
【解析】设两根弹簧并联后，下端悬挂的物体的重力为时，单根弹簧的伸长量为根据胡克定律，得设单根弹簧的劲度系数为，对于单根弹簧，所受的拉力为，由得
7.【答案】
【解析】装饰瓶受到地球对它的吸引力，它对地球也有吸引力，A错误；装饰瓶的重心位置与其质量分布和形状有关，它的重心不一定与几何中心重合，只有形状规则的均匀物体的重心才一定与几何中心重合，B错误，C正确；在水慢慢减少的过程中，装饰瓶含水的重心先降低后升高，D错误．
故选C
8.【答案】
【解析】弹簧在弹性限度内，其受到的拉力大小与其伸长量成正比，由于四种情况下右端受到的拉力大小皆为，弹簧质量为，则左端受力也一定为，故题图中弹簧的伸长量是相同的，即，故B正确，、、D错误．
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对重心、重力的认识，基础题目。
根据重心和重力的影响因素分析即可判断。
【解答】
质量均匀分布的圆形薄板，重心在其几何中心，其中央挖掉一个小圆板，质量仍然均匀分布，关于圆心对称，即形状规则，故其重心仍然在圆心；由于质量减小，故重力减小，选项C正确．
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了弹力的产生，基础题，难度不大。
弹性形变指物体形变之后撤去外力能恢复原来形状的形变。物体发生弹性形变才能产生弹力。
【解答】
弹性形变指物体发生形变之后，若撤去外力能完全恢复原来形状的形变．桥受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，故A错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C正确，、D错误．
11.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查弹力的方向，弹力中的支持力和压力的方向总是垂直于接触面，指向被支持或被压物体。
【解答】弹力的方向垂直于接触面即垂直于挡板斜向左上方，选项D正确．
12.【答案】
【解析】用假设法解此题．假设将斜面去掉，因为球受重力，会向下运动，不会保持静止状态，所以球一定受到斜面的弹力作用，所以A正确，C错误；假设去掉竖直墙壁，如果的大小合适，球可以保持静止，所以球可能受到墙壁的弹力，也可能不受墙壁的弹力，D正确，B错误．
故选AD．
13.【答案】
【解析】由图乙得，A错误，B正确；，C正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的因素决定的，无论是拉伸还是压缩，都不变，D正确．
14.【答案】
【解析】此处弹簧的弹力可能是拉伸形变产生的，也可能是压缩形变产生的．弹簧的弹力若为拉伸形变产生的，以为研究对象，根据平衡条件有，得；以为研究对象，有，由力的相互性知，得，选项B正确．若弹簧的弹力为压缩形变产生的，同理可得，，选项C正确．
15.【答案】
【解析】由胡克定律得，可得，受力分析则有，解得，故A错误，B正确；设弹簧原长为，由甲图分析可知，解得，故C正确，D错误．
16.【答案】
【解析】由于挡板对物块的作用力情况未知，故物块一定受到重力，斜面的支持力，而弹簧拉力或挡板支持力一定存在其中一个或者两个力同时存在可知选项B、C正确．
17.【答案】；；弹力过大，超过弹簧弹性限度；甲
【解析】题图中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出，该同学得出的图像上端弯成曲线，说明施加在弹簧上的力超出了弹性限度．由于甲的劲度系数小，因此其精度高．若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧甲．
18.【答案】竖直
【解析】将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；
用毫米刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，即以为单位需估读到小数点的后两位，故的数值记录不规范；
因为弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差，根据胡克定律知弹力和伸长量成正比，图像是过原点的倾斜的直线，故横轴应是弹簧长度与的长度差；
由题图可知弹簧的劲度系数为．
19.【答案】
【解析】当弹簧弹力为零时，弹簧处于自然状态，由题图甲可知弹簧原长，由知，图线的斜率为弹簧的劲度系数，即．
由题图乙可知，该指针所指刻度尺处的读数为，结合可知弹簧的压缩量，弹簧的弹力大小 ，已知每个钩码的重力大小，可推测题图乙中所挂钩码的个数为个．
20.【答案】如图所示
【解析】如图所示，直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即，代入数据得，所以弹簧的弹力大小跟弹簧伸长量的函数关系是．
如果将指针固定在点的下方处，弹簧的劲度系数不变，得出弹簧的劲度系数仍等于，故B正确，、、D错误．
如果将指针固定在点的上方处，由于测量部分的弹簧变短，则弹簧的劲度系数变大，得出弹簧的劲度系数与相比，要大于，故A正确，、、D错误．
21.【答案】解：蚂蚁对这个树叶的支持力和树叶的重力是一对平衡力，即 树叶的质量 ，故蚂蚁对这个树叶的支持力 。
蚂蚁在地球上能举起是自身体重倍的树叶，它的“举力” ，在月球上，它的“举力”不变，能够举起质量为的重物，则有 ，得 故蚂蚁在月球上能举起 的树叶．
【解析】根据质量约为的蚂蚁能举起自身重倍的小昆虫，结合及平衡条件，即可求解支持力；蚂蚁的“举力”不变，根据月球与地球表面的重力加速度关系求解在月球上蚂蚁能举起多少千克的树叶。
本题主要是考查共点力的平衡，根据平衡条件进行分析。知道蚂蚁的“举力”不变，注意蚂蚁质量单位是毫克，容易与相混淆。
22.【答案】或
【解析】当下面弹簧处于压缩状态时，刚开始有，此时有，，点上提的高度为；当下面弹簧处于拉伸状态时，刚开始有，此时有，，点上提的高度为
．
23.【答案】解：重力的作用线在竖直方向上，由题意知，当重力作用线与斜坡的交点位于车轮与斜坡的接触点时，对应重心的位置即满足条件的最高重心位置，作出力的示意图，利用几何关系可求解．作出如答图所示的示意图，设车的重心离地面的最高距离为，点是车轮与地面的交点，点为中轴线与地面的交点，由几何关系可知，在中，，有，将代入得．
【解析】本题属于实际问题，关键是找出对应的物理模型，确定出不会翻车的临界条件。
若要不翻车，过重心的重锤线不能跨到的左侧，据此结合几何知识求解。
24.【答案】设大弹簧劲度系数为，小弹簧劲度系数为 从题图可知压缩距离在范围内时，只有大弹簧起作用，小弹簧没承受压力，有 所以大弹簧的劲度系数 压缩距离在范围内时，两个弹簧都被压缩，都产生弹力 当时，大弹簧缩短了，小弹簧缩短了 所以，可得．
【解析】本题考查胡克定律的应用，基础题目。
结合胡克定律分析即可解题。
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