3.1重力与弹力第1课时基础达标（含解析）-2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第一册word版含答案

3.1重力与弹力第1课时基础达标（含解析）
一、单选题
1.理想实验是研究物理问题的一种重要方法，它把可靠事实和逻辑推理相结合，可以深刻地揭示自然规律。下列属于理想实验的是（??
）
A.?探究力的平行四边形定则实验
B.?伽利略设想的对接光滑斜面实验
C.?探究加速度与力和质量的关系实验
D.?悬挂法确定薄片状物体重心的实验
2.关于重力。下列说法正确的是（??
）
A.?重力就是地球对物体的吸引力?????????????????????????????B.?形状规则的几何体的重心一定在它的几何中心
C.?地球上任何位置的重力加速度都是相同的???????????D.?重力的方向总是垂直于当地的水平面向下
3.关于重力、重心，下列说法中正确的是（??
）
A.?重力的方向总是垂直于地面
B.?质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.?风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
D.?舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化
4.如图所示，在水平地面上的凹型底座上，放置一个顶部开有小孔的中空金
属球壳，小孔的正上方有个小水管通过小孔往球壳内缓慢的注水，在球壳内的水面逐渐上升至小孔处的过程中，球壳及壳内的水的整体重心将会（???
）
A.?先下降后上升???????????????????????B.?先上升后下降???????????????????????C.?逐渐上升???????????????????????D.?逐渐下降
5.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为三种与足球有关的情景．下列说法正确的是（??
）
A.?甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.?乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.?丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
D.?丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
6.把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示．则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是(??
)
?
A.?重力就是地球对物体的引力
B.?重力大小和物体运动状态有关
C.?重力的方向总是指向地心的
D.?薄板的重心一定在直线AB上
7.如图所示，茶杯内装有茶水，随着茶水饮用完毕这一过程，杯和水的共同重心将（??
）
A.?一直下降???????????????????????????B.?一直上升???????????????????????????C.?先升后降???????????????????????????D.?先降后升
8.如图所示，一本物理书静止在水平桌面上，下列说法正确的是（????
）
A.?由于桌面很硬，所以桌面没有发生形变
B.?由于桌面发生微小的形变，对书本产生垂直于桌面向上的弹力
C.?书对桌子的压力，是由于桌子的形变产生的
D.?书对桌子的压力就是书受到的重力
9.下列关于重力加速度的说法正确的是(????
)
A.?在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的
B.?重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
C.?在地球上不同地方，g的大小都是
D.?纬度较低的地方，重力加速度g值较大
10.关于重力加速度，下列说法正确的是：（??
）
A.?重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B.?重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小
C.?重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢
D.?轻、重物体在同一地点的重力加速度不同
11.如图，运动员站在水平跳台上，图中
F1表示人对跳台的压力，F2表示跳台对人的支持力，则下列说法中正确的是（??
）
A.?
就是人的重力????????????????????????????????????????????????B.?
?是由于跳台的形变而产生的
C.?
是由于跳台的形变而产生的???????????????????????????D.?
和
大小相等，方向相反，是一对平衡力
12.如图所示，是小球放在斜面上所受重力的示意图，其中正确的是(??????
)
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
13.图中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是（?
）
A.?F1和F2?????????????????????????????B.?F1和F4?????????????????????????????C.?F1和F3、F4
?????????????????????????????D.?都不相同
14.在地球表面的同一个地方，让一物体处于以下三种状态：（1）将物体竖直向上抛出；（2）让物体自由下落；（3）物体放在水里，它被浮起，比较这三种情况下物体所受的重力大小，其中正确（??
）
A.?第（1）种情况最小????????????????????????????????????????????B.?第（2）种情况最小
C.?第（3）种情况最小????????????????????????????????????????????D.?这三种情况物体所受的重力大小相同
15.如图所示，取一只扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中．用手捏玻璃瓶，可以看到透明细管中的水面变化，这一实验的目的是（　　）
A.?说明玻璃瓶中水的体积发生了变化??????????????????????B.?验证液体的流动性
C.?验证弹力的大小跟形变量成正比?????????????????????????D.?说明外力可以使玻璃瓶发生形变
16.一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图所示．现在容器里装满水，若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，对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是（　　）
A.?系统的重心慢慢下降???????????????????????????????????????????B.?系统的重心先上升后下降
C.?系统的重心先下降后上升????????????????????????????????????D.?有可能绳的方向不竖直
二、综合题
17.一根弹簧，当它挂上质量为0.2kg的物体A时，弹簧的长度为11cm，当它挂上质量为0.8kg的物体B时，它的长度为14cm，求：（
）
（1）物体A的重力；
（2）弹簧的劲度系数和原长。
18.如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度为g，忽略一切摩擦。
（1）求物体B对地面的压力；
（2）把物体C的质量改为5m，使C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度。
19.如图所示，一根弹簧，其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线．挂上100N重物时，正对刻度20cm．
（1）当弹簧挂50N重物时，自由端所对刻度的读数应是多少？
（2）若自由端所对刻度是18cm，这时弹簧下端悬挂了多重的重物？
答案解析
1.【答案】
B
【解析】伽利略设想的对接光滑斜面实验中是光滑斜面是不存在的，该实验无法实现，所以该实验是理想实验，其余三个实验都能在实验室完成，都不是理想实验。
故答案为：B。
充分认识理想实验的条件必须是“实验中某些条件实验室无法满足，且实验结论有足够的理论依据”，以此判断。
2.【答案】
D
【解析】A．重力是由于地球吸引产生的，不完全是地球的吸引力，地球吸引的另一个效果是带动物体随地球自转，A不符合题意；
B．重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何中心，B不符合题意；
C．赤道处重力加速度最小，两极最大，C不符合题意；
D．重力加速度g的方向总是竖直向下，也就是垂直于当地的水平面向下，D符合题意。
故答案为：D。
重力来自地心引力，但不是引力。只有质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心。不同地理位置重力加速度不同。重力加速度方向垂直于当地的水平面向下。
3.【答案】
D
【解析】A．重力的方向总是竖直向下，但不一定垂直于地面向下，A不符合题意；
B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上，不一定在物体上，B不符合题意；
C．重心是物体各个部分所受重力的等效作用点，风筝升空后，越升越高，只能说风筝的重心升高了，但是相对风筝的位置是不变的，C不符合题意；
D．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置是不断变化的，D符合题意。
故答案为：D。
重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，方向指向地心，重力大小与质量的关系为G=mg，在地球附近的物体都会受到重力，重力的施力物体地球，重力的作用点是重心，重心可能在物体上，也可能不在物体上，对于形状规则、质量分布均匀的物体来说，重心位于物体的几何中心上。
4.【答案】
A
【解析】球壳的重心在球心，随着水从阀门不断流入，重心位置不断下降，当水快流满时，重心又上升，处于球心，故重心的位置先下降后上升，A符合题意．
故答案为：A
重力的作用点是重心，重心可能在物体上，也可能不在物体上，对于形状规则、质量分布均匀的物体来说，重心位于物体的几何中心上。
5.【答案】
D
【解析】静止在草地上的足球受到草地给的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，A不符合题意；静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，B不符合题意；丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，C不符合题意；D符合题意．
故答案为：D
由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力，压力、支持力都是弹力，弹力的方向是垂直于接触面，指向被压物体。
6.【答案】
D
【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，A不符合题意；重力的大小与物体的运动状态无关，B不符合题意；重力的方向竖直向下，C不符合题意；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB上，D符合题意。
故答案为：D。
重力的施力物体地球，重力的作用点是重心，把物体悬挂起来，重心一定在绳子所在的直线上。
7.【答案】
D
【解析】杯子的重心近似在几何重心；水的重心也近似在几何重心；没有饮用时重心有一定的高度，饮用过程水的重心逐渐降低，但全部饮用完毕重心又升高了，故重心是先下降后升高，D符合题意．
故答案为：D
考虑两个临界情况，没有饮用时和饮用完毕时的重心情况．
8.【答案】
B
【解析】A.
虽然桌面很硬，但是桌面仍然会发生弹性形变，A不符合题意；
B.
由于桌面发生微小的形变，要恢复原状，对书本产生垂直于桌面向上的弹力，B符合题意．
C.
书对桌子的压力，是由于的书的形变产生的，C不符合题意；
D.
物理书放在水平桌面上处于静止状态，因此对桌面压力的大小等于它所受重力的大小，但是二者性质不同，压力是弹力而重力是引力，二者不是同一个力，D不符合题意．
故答案为：B
由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力，压力、支持力都是弹力，弹力的方向是垂直于接触面，指向被压物体。
9.【答案】
A
【解析】A．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的，选项A符合题意；
B．重力加速度g是矢量，有大小，也有方向，其方向竖直向下，选项B不符合题意；
C．在地球上不同地方，g的大小不同，两极最大，赤道最小，选项C不符合题意；
D．纬度较高的地方，重力加速度g值较大，选项D不符合题意；
故答案为：A.
重力大小与质量的关系为G=mg，在地球附近的物体都会受到重力，重力的施力物体地球。
10.【答案】
C
【解析】根据加速度定义可以知道，加速度描述速度变化的快慢，所以重力加速度描述的是自由下落物体速度变化的快慢，而不论轻重，同一地点的重力加速度相同，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C
重力加速度也是加速度，加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量，重力加速度越大，物体下落速度变化的越快。
11.【答案】
B
【解析】A：F1表示人对跳台的压力，人的重力是地球对人的吸引而产生的；则F1不是人的重力。A不符合题意。
B：跳台发生形变对人产生支持力，B符合题意。
C：与跳台接触处的人体发生形变，对跳台产生压力。C不符合题意。
D：F1表示人对跳台的压力，F2表示跳台对人的支持力；两力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。D不符合题意。
故答案为：B
F1是由于人
和和跳台间相互挤压人恢复形变对跳台产生的弹力，
F2是跳台发生形变恢复形变对人产生的弹力。
12.【答案】
C
【解析】重力的方向是竖直向下的，C符合题意；
故答案为：C
重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，方向竖直向下，在地球附近的物体都会受到重力，重力的施力物体地球。
13.【答案】
B
【解析】由力的图示可知，F1和F4的大小和方向相同，产生的效果相同，所以只有B符合题意。
答案为B
力的作用效果和力的三要素即大小、方向、作用点有关，只有三者均相同，作用效果才相同。
14.【答案】
D
【解析】解：在地球表面的同一个地方，重力加速度g一定，物体的重力G=mg，可知同一物体的重力一定，与物体的运动状态无关，所以这三种情况物体所受的重力大小相同．故ABC错误，D正确．
故选：D
在地球上，物体的重力与纬度、高度有关，与物体的运动状态无关，由此分析即可．
15.【答案】
D
【解析】本实验装置是微小形变演示器，沿长轴方向压缩，容积变大，液面下降；沿短轴方向压时，容积减小，液面上升；故ABC错误，D正确；
故选：D．
我们把物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变；微小形变，指肉眼无法看到的形变；如果一个力没有改变物体的运动状态，以及没有发生其他形变，（如拉伸、压缩、弯曲、扭转等）一定是使物体发生了微小形变，属于弹性形变．
16.【答案】
C
【解析】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．
注意重心的位置与物体的质量分布和形状有关，在水从阀门不断流出的过程中，球壳连球壳内中水的整体的重心将先下降，当水流完后，重心又上升．
17.【答案】
（1）解：根据
（2）解：根据
则
解得
【解析】（1）物体的质量与重力加速度的乘积可以求出物体的重力；
（2）当物体静止时，利用弹力和重力平衡可以求出劲度系数和弹簧原长的大小。
18.【答案】
（1）解：对AB整体，根据平衡条件得：
得地面对B的支持力
则物体B对地面的压力
方向竖直向下。
（2）解：平衡时，对C，绳子的拉力
对A，
，所以
即
，得到弹簧的伸长长度为
开始时，弹簧的压缩量为
，则
得到弹簧压缩长度为
由几何关系得到，A上升的高度为：
【解析】（1）A、B保持相对静止，可将两者看成一个整体，对AB整体，受力分析，根据平衡条件得：
m
g
+
F
N
=
5
m
g，即支持力的大小等4mg，根据牛顿第三定律可知支持力和压力为一对相互作用力，支持力的大小等于压力的大小；（2）对A物体进行受力分析，得出A、B之间弹力的大小，利用胡克定律可得出弹簧的形变量，形变量即A升高的高度。
19.【答案】
（1）解：由题意，挂上100N重物时弹簧的拉力F1=100N，伸长量x1=20；当挂50N重物时，拉力为F2=50N，
根据胡克定律F=kx得，弹簧的伸长量分别为
x2=
=
=10cm
答：当弹簧挂50N重物时，自由端所对刻度的读数应是10cm
（2）若自由端所对刻线是18，弹簧量伸长x4=18，再由胡克定律得
?
F3=
=
=90N
答：弹簧下端悬挂了90N重物．
【解析】轻弹簧自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻线，挂上100N重物时正对的刻线为20，即弹簧伸长20格；根据胡克定律求出当弹簧挂50N重物时，自由端所对刻度尺的读数．再由胡克定律求解自由端所对刻线是18时，弹簧下端悬挂重物的重力．