高中物理教科版必修一 重力 弹力 突破训练 Word版含答案

重力 弹力
1. 水平桌面上覆盖有玻璃板，玻璃板上放置一木块，下列说法正确的是(　　)
A．木块受到的弹力是由于木块的弹性形变要恢复造成的，因为玻璃板没有形变
B．木块受到的重力就是木块对玻璃板的压力
C．木块对玻璃板的压力与玻璃板对木块的支持力从性质上来说都是弹力
D．木块对玻璃板的压力大小等于玻璃板对木块的支持力大小，因此二者合力为零
解析：选C　木块受到的弹力是由于玻璃板的弹性形变要恢复造成的，选项A错误；木块受到的重力与木块对玻璃板的压力大小相等，但两者不是同一个力，选项B错误；木块对玻璃板的压力与玻璃板对木块的支持力都是弹力，选项C正确；木块对玻璃板的压力大小等于玻璃板对木块的支持力大小，但二者作用在不同物体上，不能合成，选项D错误。
2.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　)
A．均竖直向上
B．均指向球心O
C．A点处指向球心O，B点处竖直向上
D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上
解析：选D　根据题图结合平衡条件知，A点处作用力的方向指向球心O，B点处作用力的方向垂直于筷子斜向上，故D正确。
3．如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，若要求继续保持平衡(　　)
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析：选B　如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受压力作用，故A、C、D错误，B正确。
4.如图所示，将一根质量不计、长为L的弹性细绳左、右两端固定在同一水平线上相距为L的M、N两点时，弹性细绳恰为自然长度。现将一重为G的钩码挂在弹性细绳的P点，钩码挂钩光滑，静止时MPN恰构成一正三角形。假设弹性细绳中的弹力与其伸长量之间的关系遵循胡克定律，弹性细绳没超过弹性限度，则弹性细绳的劲度系数为(　　)
A.　　　　　　　　　　 　B.
C. D.
解析：选C　弹性细绳的伸长量是L，P点左、右两段弹性细绳的弹力大小均为kL，由几何关系及平衡条件得2kLcos 30°＝G，则劲度系数k＝，选项C正确。
5.某装置如图所示，两根轻杆OA、OB与小球及一小滑块通过铰链连接，轻杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连。小球与小滑块的质量均为m，轻杆OA、OB长均为l，原长为l的轻质弹簧与滑块都套在竖直杆上，弹簧连接在A点与小滑块之间。装置静止时，弹簧长为1.6l，重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，以下说法正确的是(　　)
A．轻杆OA对小球的作用力方向与竖直方向的夹角为53°
B．轻杆OB对小滑块的作用力方向沿轻杆OB向下，大小为
C．轻杆OA与轻杆OB对小球的作用力大小的比值为
D．弹簧的劲度系数为
解析：选D　由弹簧的长度为1.6l，＝l，可知轻杆OA对小球的作用力方向与竖直方向的夹角的余弦值为cos θ＝，可得θ＝37°，A错误；对小球受力分析可知，轻杆OA与轻杆OB对小球的作用力方向均沿杆的方向，且杆对小球提供的可能是支持力也可能是拉力，轻杆OA与轻杆OB对小球作用力的水平分力大小相等，可知轻杆OA与轻杆OB对小球的作用力大小相等，C错误；在竖直方向对小球进行受力分析得2Tcos 37°＝mg(式中T为轻杆对小球的作用力)，解得T＝，B错误；对滑块受力分析可知k(1.6l－l)＝mg＋Tcos 37°(式中k为弹簧的劲度系数)，解得k＝，D正确。
6.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中正确的是(　　)
A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿斜杆向上
B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于斜杆向上
C．小车向右做匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上
D．小车向右做匀加速运动时，一定有F＞mg，方向一定沿斜杆向上
解析：选C　小车静止或向右做匀速运动时，小球的加速度为零，所受的合力为零，由平衡条件可得，斜杆对小球的作用力竖直向上，大小为F＝mg，选项A、B错误，C正确；若小车向右做匀加速运动，则小球所受的合力方向水平向右，由牛顿第二定律可得Fy＝mg，Fx＝ma，故斜杆对小球的作用力F＝＞mg，tan α＝＝，当a的取值合适时，α可以等于θ，但α与θ不一定总相等，即F的方向不一定沿斜杆向上，选项D错误。
7.(多选)如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳所受的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，则m1、m2的大小关系应为(　　)
A．m1必大于m2 B．m1必大于
C．m1可能等于m2 D．m1可能大于m2
解析：选BCD　 由题意结合题图知，O点受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F1＝F2＝m1g，F3＝m2g，所以2m1gcos＝m2g，m1＝，所以m1 必大于；当θ＝120°时，m1＝m2；当θ＞120°时，m1＞m2；当θ＜120°时，m1＜m2，故B、C、D正确。
8.(多选)轻杆的一端安装有一个滑轮，握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示。现使杆与竖直方向的夹角缓慢减小，则杆对滑轮的作用力(　　)
A．大小变大
B．大小不变
C．方向发生变化，但始终沿杆方向
D．方向始终在滑轮两侧轻绳的角平分线上，不一定沿杆
解析：选BD　滑轮受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力，其中两侧轻绳的拉力大小相等，且等于重物受到的重力，使杆与竖直方向的夹角缓慢减小时，两侧轻绳的拉力的方向不变，则其合力也不变，方向始终在滑轮两侧轻绳夹角的角平分线上，因滑轮受力平衡，故杆对滑轮的作用力大小不变，方向始终在滑轮两侧轻绳夹角的角平分线上，不一定沿杆，选项B、D正确。
9.(多选)如图所示，A、B两个物块所受的重力分别是GA＝3 N和GB＝4 N，弹簧所受的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力可能分别是(　　)
A．3 N和4 N B．5 N和6 N
C．1 N和6 N D．5 N和2 N
解析：选CD　当弹簧由于被压缩而产生F＝2 N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律可得，天花板受到的拉力为GA－F＝1 N，地板受到的压力为GB＋F＝6 N；当弹簧由于被拉伸而产生F＝2 N的弹力时，天花板受到的拉力为GA＋F＝5 N，地板受到的压力为GB－F＝2 N，C、D正确。
10.(多选)(2019·江西景德镇模拟)如图所示，一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的轻绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行于天花板，过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角板的拉力分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb以及三角板所受的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是(　　)
A．三角板的重心不在MN上
B．三角板所受重力的反作用力的作用点在MN上
C．两绳对三角板的拉力Fa和Fb是由于三角板发生形变而产生的
D．两绳对三角板的拉力Fa和Fb之比为Fa∶Fb＝b∶a
解析：选BD　三角板受重力、Fa、Fb三个共点力处于平衡状态，由几何关系，三个力一定交于过三角板直角竖直线MN上的某点，所以重心一定在MN上，选项A错误；重心一定在MN上，则根据牛顿第三定律知，重力的反作用力的作用点在MN上，选项B正确；两绳对三角板的拉力Fa和Fb是由于绳发生形变而产生的，选项C错误；三角板受力分析如图所示，根据平衡条件得Fa＝mgcos α，Fb＝mgsin α，则Fa∶Fb＝1∶tan α＝b∶a，选项D正确。