重力与弹力
一、单选题
1.在下列几何体或物品中符合重心在几何体内部且位于中心的是(
)
A.如甲图所示的均匀材质的铁球
B.如乙图所示的煎好的麦饼
C.如丙图所示的实心球
D.如丁图所示的对称的马蹄形磁铁
2.下列有关力的说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用,所以只有直接接触的物体间才有力的作用
B.由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在
C.力是使物体发生形变和改变物体运动状态的原因
D.物体受到的重力方向为垂直接触面向下
3.如图,足球运动员用力踩在足球上,足球保持静止,下列说法正确的是( )
A.静止的足球受到的合力方向竖直向下
B.如果足球气打得足一点,足球可能不发生形变
C.足球对地面的压力是由于足球发生弹性形变引起的
D.脚对足球的压力是由于足球发生弹性形变引起的
4.书放在水平桌面上,书会受到支持力的作用,产生这个支持力的直接原因是( )
A.书的形变
B.桌面的形变
C.书和桌面的形变
D.书受到的重力
5.一台质量为225kg的太空探测器在月球上约重为多少,已知月球上的重力加速度是1.62m/s2( )
A.139N
B.364N
C.1.35×103N
D.2.21×103N
6.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下
B.重心就是物体内最重的一点
C.形状规则的物体,其重心一定在其几何中心处
D.物体的重心可能在物体内,也可能在物体外
7.一个质量均匀的铅球静止在水平的角落里,如图所示,并与竖直的墙面相接触,A、B两点分别是铅球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是( )
A.铅球受两个力,重力、地面的支持力
B.铅球受三个力,分别是重力、地面的支持力和墙面的弹力
C.只要两个物体相互接触,就会产生弹力
D.不发生形变也可能产生弹力
8.下面关于弹力的说法正确的是( )
A.轻杆对物体的弹力方向,一定沿杆方向
B.压力和支持力的方向总是垂直于接触面
C.形变大的物体,产生的弹力一定比形变小的物体大
D.两个物体不相互接触,也可能产生弹力作用
9.下列几组物理量中,都为矢量的一组是( )
A.时间、位移、速度
B.速度、加速度、力
C.路程、时间、速率
D.速率、加速度、力
10.某一弹簧在弹性限度内受到的拉力时,弹簧的总长度为;受到的拉力时,弹簧的总长度为。则该弹簧的原长是( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,轻弹簧的两端各受F为5N的拉力作用,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内),则( )
A.弹簧所受的合力为10N
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
12.一根原长为10cm的竖直轻弹簧,下端固定在水平地面上,上端放置质量为300g的物块,处于静止状态,如图(a)所示。现在物块上施加一个沿竖直向下方向的力F,使物块缓慢地向下移动,F的大小与物块移动距离x的关系如图(b)所示,弹簧始终处于弹性限度内,则( )
A.地面对弹簧的支持力是弹簧发生形变引起的
B.弹簧的劲度系数为3N/m
C.弹簧的劲度系数为300N/m
D.当施加的力F为9N时,弹簧的长度为3cm
13.如图所示的装置中,各小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3,其大小关系是( )
A.F1=F2=F3
B.F1=F2<F3
C.F1=F3>F2
D.F3>F1>F2
14.如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜,让一束激光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P,用力压桌面,可以观察到墙上光点会向下移动,这个实验用到的科学方法是( )
A.微小形变放大法
B.抽象模型法
C.等效替代法
D.控制变量法
15.篮球比赛中的击地传球是指持球者在传球时,为闪躲防守队员防守而将球经击地后传给队友,如图所示,下列说法正确的是( )
A.篮球对水平地面的弹力方向斜向下
B.水平地面对篮球的弹力方向竖直向下
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的
D.篮球受到水平地面的支持力大于篮球对水平地面的压力
16.如图所示为某一轻质弹簧的弹力F大小与长度l的关系图像,由图可得该弹簧( )
A.原长为5cm
B.劲度系数为2N/m
C.伸长量为15cm时,弹力大小为10N
D.长度为12cm时,弹力大小为4N
17.如图所示,轻质弹簧原长为15cm,一端固定在墙上,另一端用10N的水平力拉,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.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
B.弹簧的劲度系数k为200N/m
C.弹簧的劲度系数k为2N/m
D.若用10N的水平力压弹簧,则弹簧的长度一定是5cm
18.有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧,如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔顶部的按钮上放一个100g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2mm。(未超过弹簧的弹性限度)。(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A.若圆珠笔的顶部放一个200g的砝码,弹簧的压缩量一定为4mm
B.笔内弹簧的劲度系数是500N/m
C.笔内小弹簧的劲度系数是50N/m
D.若圆珠笔的顶部放一个质量更大的砝码,笔内弹簧的劲度系数也随之增大
二、实验题
19.如图所示的弹簧测力计的示数是__________N。
20.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)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
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
表中有一个数值记录不规范,代表符号为______。
(3)如下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“L0”或“Lx”)。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为______N/m;
(5)通过图和表可知砝码盘的质量为______(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总1页
参考答案
1.A
【分析】
质地均匀、形状规则的几何体的重心一定在物体的几何中心。
【详解】
A.甲图为均匀材质的铁球,由分析可知,A正确;
B.煎好的麦饼质地不一定均匀、形状不一定规则,由分析可知,B错误;
C.实心球质地不一定均匀,由分析可知,C错误;
D.马蹄形磁铁的重心在几何体外部,D错误。
故选A。
2.C
【详解】
A.力是物体对物体的作用,有些力需要接触,如弹力,有些力不需要接触,如重力,A错误;
B.由力的物质性可知,力不可以离开物体而独立存在,B错误;
C.力是使物体发生形变和改变物体运动状态的原因,C正确;
D.物体受到的重力竖直向下,不一定与接触面垂直,D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.足球静止,所以所受合外力为零,A错误;
B.因为足球不是刚体,所以即使足球气打得足一点,在受力后,足球仍要发生形变,B错误;
C.足球对地面的压力是由于足球发生弹性形变引起的,C正确;
D.脚对足球的压力是由于脚发生弹性形变引起的,D错误。
故选C。
4.B
【详解】
书放在水平桌面上,由于书有重力,因此会对桌面产生压力,从而使桌面发生弹性形变。而桌面发生弹性形变时产生的弹力就是书受到的支持力,因此产生这个支持力的直接原因是桌面的形变。故ACD错误,B正确。
故选B。
5.B
【详解】
代入公式可知
故选B。
6.D
【详解】
A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,重力方向总是竖直向下,选项A错误;
B.重心是重力的等效作用点,并不是物体内最重的一点,选项B错误;
C.形状规则且质量分布均匀的物体,其重心一定在其几何中心处,选项C错误;
D.物体的重心可能在物体内,也可能在物体外,比如圆环的重心在圆心处,选项D正确。
故选D。
7.A
【详解】
ABC.小球在B点受到支持力,在A点虽然接触,但不挤压,不受弹力。所以小球受重力和B点的支持力处于平衡。故A正确,BC错误;
D.弹力产生的条件之一是发生弹性形变,有些物体发生了形变,但不一定产生弹力,只有发生弹性形变的物体之间才能产生弹力;故D错误。
故选A。
8.B
【详解】
A.轻杆对物体的弹力方向,可能沿任意方向,不一定沿杆方向,选项A错误;
B.压力和支持力的方向总是垂直于接触面,选项B正确;
C.根据F=kx可知,形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体大,选项C错误;
D.相互接触是产生弹力的条件之一,则两个物体不相互接触,不可能产生弹力作用,选项D错误。
故选B。
9.B
【详解】
A.时间是标量,只有大小没有方向;位移和速度是矢量,有大小有方向,故A不符合题意;
B.速度、加速度和力都是矢量,有大小有方向,故B符合题意;
C.路程、时间和速率都是标量,只有大小,没有方向,故C不符合题意;
D.加速度和力都是矢量,有大小有方向;速率是标量,只有大小,没有方向,故D不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
设弹簧原长为L,根据题意
F1=100N,x1=45-Lcm
F2=150N,x2=50-Lcm
根据胡克定律
F=kx
可得
F1:F2=x1:x2
代入解得
L=35cm
故选C。
11.B
【详解】
A.弹簧所受的合力为0,A错误;
BC.根据胡克定律
B正确,C错误;
D.弹簧的劲度系数k取决于弹簧自身,D错误。
故选B。
12.C
【详解】
A.地面对弹簧的支持力是地面发生形变引起的,故A错误;
BC.如图(b)所示据F=kx代入9=0.03k,解得k=300N/m,故B错误C正确;
D.当施加的力F为9N时9+0.3×10=300x,解得x=0.04m=4cm,弹簧的长度为10-4=6cm,故D错误。
故选C。
13.A
【详解】
根据二力平衡,弹簧拉力均等于一个小球的重力,所以三力相等。
故选A。
14.A
【详解】
力可以改变物体的形状,用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使刻度尺上的光斑移动,然后根据光的反射定律可知光点的移动情况,把微小形变进行放大。
故选A。
15.C
【详解】
A.篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,A错误;
B.地面给篮球的弹力方向竖直向上,B错误;
C.地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的,C正确;
D.篮球受到水平地面的支持力与篮球对水平地面的压力是相互的,则篮球受到水平地面的支持力等于篮球对水平地面的压力,D错误。
故选C。
16.D
【详解】
A.弹力为零时,弹簧没有形变,所以弹簧原长为10cm,A错误;
B.图像的斜率表示劲度系数,即
B错误;
C.由图可知,弹簧长为15cm时,弹力大小为10N,C错误;
D.长度为12cm时,弹力为
D正确。
故选D。
17.B
【详解】
A.弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,只与弹簧本身材料有关,故A错误;
BC.根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
故B正确,C错误;
D.根据胡克定律可知,若用10N的水平力压弹簧,则弹簧平衡时将缩短5cm,此时弹簧长度为10cm,故D错误。
故选B。
18.B
【详解】
ABC.在圆珠笔顶部的按钮上放一个100g的砝码,砝码静止时,由平衡条件得
解得
在圆珠笔顶部的按钮上放一个200g的砝码,砝码静止时,由平衡条件得
联立解得
虽然理论计算得4mm,但如果弹力超过了弹簧的限度,弹簧的形变量就不一定是4mm。故B正确,AC错误;
D.弹簧劲度系数只与弹簧本身有关,与受力情况无关,故D错误。
故选B。
19.2.60
【详解】
[1]弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则读数为2.60N。
20.L3
Lx
10g
【详解】
(2)[1]数据L3记录不规范,有效数字位数错误。
(3)[2]纵轴是砝码的质量,没有考虑到砝码盘重力的影响,故横轴是弹簧长度与Lx的差值。
(4)[3]由胡克定律可得
(5)[4]设砝码盘的质量为m,满足
代入数据可解得m=0.01kg=10g。
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