人教版 高一 必修一 3.1 重力与弹力 同步练习（带答案）

重力与弹力同步练习
一、单选题
如图所示，足球运动员用力将足球踩在水平草地上，关于足球受到的弹力，下列说法正确的是
A.
只有草地对球的支持力
B.
只有足球运动员对球的压力
C.
足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力
D.
足球受到草地对球的支持力、运动员对球的压力和对草地的压力
如图所示，关于两个物理情景，下列说法正确的是
A.
书受到向上的弹力是由于书发生形变而产生的
B.
书对桌面的压力是由于书发生形变而产生的
C.
吊灯对电线的拉力是由于电线发生形变而产生的
D.
电线对吊灯的拉力是由于吊灯发生形变而产生的
一个木箱静止放在水平地面上，下列关于木箱和地面受力的叙述正确的是
A.
地面受到了弹力，方向与地面发生形变方向相反
B.
地面受到了弹力，方向与地面发生形变方向相同
C.
木箱受到了弹力，方向与木箱形变方向相反
D.
木箱受到了弹力，方向与地面形变方向相同
下列说法正确的是
A.
力的作用是相互的，一个物体是施力物体的同时也是受力物体
B.
物体放在桌面上，桌面受到的压力是由桌面的形变产生的
C.
不接触的两个物体之间不可能有力的作用
D.
形状规则的物体重心在物体的几何中心
如图所示，一只小鸟站在一水平放置的木板上，有关小鸟和木板的受力情况，下列说法正确的是
A.
当小鸟站在木板上时，木板受到的重力增大
B.
当小鸟站在木板右侧时，木板的重心右移
C.
木板在小鸟的压力下发生了形变
D.
小鸟对木板的压力就是小鸟受到的重力
如图所示，是我国极地考察破冰船“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.
一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长，它们的下端固定在地面上，上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数分别是设大弹簧劲度系数为，小弹簧劲度系数为?
???
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，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，是因为桥梁发生了形变
D.
汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
将一个里面装满水的球形薄壳容器用细线悬挂起来，如图所示，在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开，让水慢慢流出。在此过程中，有关系统包括容器和水的重心位置，下列说法正确的是
A.
重心位置不变
B.
重心位置慢慢上升
C.
重心位置先下降后上升
D.
重心位置先上升后下降
如图所示，重为的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧伸长了。现换用另一个重为的物体悬挂在弹簧的下端形变仍在弹性限度内，这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
如图所示，两光滑小球均处于静止状态。下列关于它们受到的弹力情况的说法正确的是
A.
甲球受到两个弹力作用
B.
乙球受到一个弹力作用
C.
甲球受到的支持力垂直水平面向上
D.
乙球受到绳子的拉力沿绳子方向向右
下列说法正确的是
A.
木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B.
质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
C.
摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.
由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
如图所示，轻弹簧的两端各受的拉力作用，弹簧平衡时伸长了在弹性限度内，下列说法中正确的是
A.
弹簧所受的合力为
B.
该弹簧的劲度系数
C.
该弹簧的劲度系数
D.
根据公式，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
二、多选题
如图所示，a的质量是，b的质量是。设接触面是光滑的，a和b都静止不动，其中a受一个弹力的是
A.
?
B.
C.
D.
如图所示，两个物体A、B用轻弹簧相连接，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，已知，，A、B间弹簧的弹力为3N，则悬线的拉力T、B对地面的压力的可能值分别是?
?
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体物体与弹簧不连接，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示，则下列结论正确的是
A.
物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B.
弹簧的劲度系数为5?
C.
物体的质量为2?kg
D.
物体的加速度大小为10?
一个重20
N的物体沿着斜面下滑，如下图所示，关于物体所受重力的图示正确的是
A.
?
B.
?
C.
D.
三、实验题
某同学采用图甲所示的装置压缩弹簧，研究弹簧所受弹力F与弹簧长度x的关系，每个钩码所受的重力为。根据测得的数据得到如图乙所示的图像。
由图乙可知，弹簧原长_________cm，弹簧的劲度系数_________；
当弹簧长度为时，挂的钩码的个数为_________个。
如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究弹簧弹力与形变量的关系。
为完成实验，还需要的实验器材有：_________。
实验中需要测量的物理量有：_________________________________________________。
为完成该实验，设计的实验步骤如下：
A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度，测量出一个钩码的重力；
C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F.解释函数表达式中常数的物理意义；
G.整理仪器。
请你将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_____________________。
图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的图线，由此可求出弹簧劲度系数为_________，图线不过原点的原因是_____________。
四、计算题
如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象，试由图线确定：弹簧始终处于弹性限度内
弹簧的原长；?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
弹簧的劲度系数；?
?
?
?
?
?
?
弹簧长为时弹力的大小。
如图所示，在倾角为的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，求：
弹簧原长为多少？
力F的大小为多大？
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
足球和地面及运动员的脚都直接接触，且由于地面和运动员的脚都发生形变，故足球受到草地对球的支持力和运动员对球的压力两个弹力的作用。
故C正确，ABD错误。
故选C。
2.【答案】B
【解答】
A.书放在桌面上所受到桌面向上的弹力是由于桌面发生向下微小形变而产生的，故A错误；
B.书放在桌面上对桌面有向下的压力是由于书发生微小向上的形变，要恢复原状而产生的，故B正确；
C.挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电灯发生微小向上拉伸的形变，要恢复原状而产生的，故C错误；
D.线对吊灯的拉力是由于线发生形变而产生的，故D错误。
故选B。
3.【答案】B
【解答】
地面受到挤压，要恢复原状，对木箱产生弹力，方向与地面施力物体形变方向相反，与木箱形变受力物体方向相同；木箱受到挤压，要恢复原状，对地面产生的弹力方向与木箱施力物体形变方向相反，与地面受力物体形变方向相同，ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】A
【解答】
A.物体间力的作用是相互的，施力物体一定也是受力物体，故A正确；
B.物体放在桌面上，桌面受到的压力是由物体的形变形成的，故B错误；
C.不接触的物体间也可能有力的作用，例如磁铁间的作用力，故C错误；
D.重心分布取决与形状和质量分布情况，故形状规则的物体的重心不一定在物体的几何中心，故D错误．
故选A。
5.【答案】C
【解答】
A.木板受到的重力与小鸟无关，故A错误；
B.木板的重心与小鸟无关，故B错误；
C.木板在小鸟的压力下发生了形变，故C正确；
D.小鸟对木板的压力等于小鸟受到的重力，但压力不是重力，故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
考察弹力的画法，弹力垂直于接触面，指向受力物体。
【解答】
船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，ABD错误。
故选C
7.【答案】A
【解答】大弹簧劲度系数为，小弹簧劲度系数为，由图乙并依据得：
在范围内：?
，
在范围内这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小：?
，
联立得：，，故A正确。
故选A。
8.【答案】C
【解答】AB、桥面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变，A、B错误；
CD、汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了形变，C正确，D错误。
故选C。
9.【答案】C
【解答】
装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水快要流完后，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故
C正确，ABD错误。?
故选C。?
10.【答案】C
【解答】
重为的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧伸长。根据胡克定律，有。弹力的大小与弹簧伸长的长度x成正比，挂重为的物体时，伸长量为，劲度系数不变，故C正确。
故选C
11.【答案】C
【解答】
以甲球为研究对象，受到重力作用，受到水平面的支持力作用，与斜面之间虽然接触，但是没有相互挤压，没有相互的弹力，所以甲球一共受到2个力的作用。
以乙球为研究对象，受到重力作用，与乙球相接触的物体有两个，一是绳子，因乙球有向下运动的趋势，所以绳子是绷紧的，绳子对乙球有向左的拉力作用；二是墙壁的拐点，乙球与之相互挤压，所以乙球会受到弹力作用，乙球一共受3个力的作用．选项ABD错误，C正确．
故选C。
12.【答案】B
【解答】
A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故A错误；?
B.物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，比如：圆环的重心在球心上，不在环上，故B正确；?
C.摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故C错误；?
D.由磁铁间存在相互作用，通过磁场发生作用力，力仍没有离开物体单独存在，故D错误。?
故选B。
13.【答案】C
【解答】A、轻弹簧的两端各受的拉力F作用，弹簧所受的合力为零，A错误；
BC、根据胡克定律得，弹簧的劲度系数，B错误，C正确；
D、弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，D错误。
故选C。
14.【答案】AB
【解答】
A.a处于静止状态，重力和地面的弹力平衡，b球与a球之间不可能产生弹力，否则a不可能平衡，故A图中a只受一个弹力作用，故A正确；
B.a处于静止状态，重力和地面的弹力平衡，b球与a之间不可能产生弹力，否则b不可能平衡，故A图中a只受一个弹力作用，故B正确；
C.图中a受到b的压力、重力、地面的支持力三力作用下处于平衡状态，因此a受到地面的支持力和b对a的压力两个弹力作用，故C错误；
D.D图中b处于静止状态，所以绳子的拉力为等于b的重力，，a也处于静止状态，且重力大于绳子的拉力，所以a受到重力、绳子向上的拉力，地面的支持力，因此a受到地面的支持力和绳子对a的拉力两个弹力作用，故D错误。
故选AB。
15.【答案】BC
【解答】
分别就弹簧拉伸和压缩时，对A和B进行受力分析：
?
如图，和为弹簧的两种情况下的弹力，故有，，，根据A、B均处于平衡有?
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力3N，据A平衡有，据B平衡有：；?
第二种情况弹簧压缩时对A弹力3N，据A平衡有，据B平衡有：；?
故BC正确，AD错误；?
故选BC。?
16.【答案】BC
【解答】
A.物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；
刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有
拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有
物体与弹簧分离后，拉力为30N，根据牛顿第二定律，有
代入数据解得
故BC正确，D错误。
故选BC。
17.【答案】AD
【解答】
A.物体的重力为20N，标度设为5N，方向竖直向下，作用点在重心，故A正确；
重力的方向应竖直向下，故BC错误；
D.物体的重力为20N，标度设为10N，方向竖直向下，作用点在重心，故D正确。
故选AD。
18.【答案】；；。
【解答】
由图乙可知，弹簧弹力为零时，弹簧长度为原长。弹力时，弹簧缩短了，
根据胡克定律，可得；
当弹簧长度为时，，。
故答案为；；。
19.【答案】刻度尺；弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量或对应的弹簧长度；
?；；弹簧自身存在重力。
【解答】
实验过程中需要测量弹簧的长度、形变量，实验器材还需要有刻度尺。
为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长和弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量或所对应的长度。
实验中要先组装器材，再进行实验，然后处理数据，分析解释表达式，最后整理仪器，所以先后顺序为CBDAEFG。
图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则，图线不过原点的原因是弹簧自身存在重力。
故答案为：
刻度尺；弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量或对应的弹簧长度；
?；；弹簧自身存在重力。
20.【答案】解：当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长?。
当弹簧长度为15cm时，弹力大小为10?N，对应的弹簧伸长量为：
由胡克定律得：??。
当弹簧长为?m时，弹簧伸长量为：?m
由胡克定律得：??N。
答：弹簧的原长为；
弹簧的劲度系数为；
弹簧长为时弹力的大小为20N。
21.【答案】解：对滑块A，据平衡条件得，?
其中，解得；
对A、B构成的整体，?
据平衡条件得，解得。
故答案为：弹簧原长为；力F的大小为。
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