3.1 重力与弹力 同步训练—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册（word含答案）

3.1 重力与弹力
1．关于重力，下列说法正确的是(　　)
A.物体上只有重心处才受到重力作用
B.球体的重心一定在球心处
C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力
D.同一物体在同一地点，无论其运动状态如何，所受重力都一样大
2.
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
D.薄板的重心一定在直线AB上
3．在图中，A、B(A、B均处于静止状态)间一定有弹力的是(　　)
4．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是(　　)
A.该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的
B.该弹力是弹簧发生压缩形变产生的
C.该弹力是小车发生形变产生的
D.该弹力的施力物体是小车
5．下图中，P物体对Q物体压力的示意图正确的是(　　)
6．关于如图所示的两个力的图示，下列说法中正确的是(　　)
A.F1＝F2，因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2，因为表示F1的标准长度大
C.F1D.无法比较，因为两图标度的大小未知
7．在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B，如图所示．下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法，正确的是(　　)
A.A点处支持力方向指向球心，是由于细杆的形变产生的
B.A点处支持力的方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
C.B点处支持力方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
D.B点处支持力方向竖直向上，是由于细杆的形变产生的
8．为测量一轻质弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验：先将弹簧竖直悬挂，而后在弹簧下端挂上重为3 N的钩码，弹簧静止时的位置如图所示，可求得该弹簧的劲度系数为(　　)
A.20 N/m B．30 N/m
C.60 N/m D．120 N/m
9．如图所示，轻弹簧的两端各受10 N拉力作用，弹簧静止时伸长了5 cm(在弹性限度内)，那么下列说法中正确的是(　　)
A.弹簧的弹力为零
B.该弹簧的劲度系数k为400 N/m
C.该弹簧的劲度系数k为200 N/m
D.根据公式k＝，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
10．一款可调握力器结构如图所示，通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在0到25 N之间变化．已知弹簧下端处于A点时，弹簧与水平杆成53°角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成37°角，已知AB间长3.5 cm，则该弹簧的劲度系数为(　　)
A.80 N/m B．900 N/m
C.1 000 N/m D．1 200 N/m
11．如图所示，四根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F的拉力作用，而左端的情况各不相同：甲中弹簧的左端固定在墙上；乙中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；丙中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；丁中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．不计弹簧的质量，以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量，则有(　　)
A.l2>l1 B．l4>l1
C.l1>l3 D．l2＝l4
12.
如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为m＝0.2 kg的光滑小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为(g取10 N/kg)(　　)
A.大小为2 N，方向平行于斜面向上
B.大小为1 N，方向平行于斜面向上
C.大小为2 N，方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N，方向竖直向上
13．如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为m的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量也为m的物块．两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2.已知重力加速度为g，两弹簧均在弹性限度内．则这两根弹簧的劲度系数为(　　)
A. B．
C. D．
14．如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和弹簧长度的关系图像．根据图像判断，下列结论正确的是(　　)
A.弹簧的原长为6 cm
B.弹簧的劲度系数为1 N/m
C.可将图像中右侧的图线无限延长
D.该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧的长度为10 cm
参考解析
1．解析：A错：物体上各个部分都受到重力作用．B错：重心不仅与物体的形状有关，还与质量分布有关，所以球体的重心不一定在球心处．C错：物体的重力与物体的运动状态无关，则知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力．D对：同一物体在同一地点，重力加速度g相同，物体的重力G＝mg相同．
答案：D
2．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，故A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；重力的方向竖直向下，故C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对相互平衡的力，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，故D正确．
答案：D
3．解析：A中A、B两个球尽管接触，由于两细绳竖直，两球相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者之间不存在弹力，故A错误；B中两球存在相互挤压，发生了弹性形变，两球之间存在弹力，故B正确；C、D中A、B两个球尽管接触，但相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者之间不存在弹力，故C、D错误．
答案：B
4．解析：小车受到水平向右的弹力作用，该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的，施力物体是弹簧，A正确．
答案：A
5．解析：首先P对Q物体的压力一定作用在Q物体上，所以选项B、D错误．其次，压力的方向应垂直于接触面指向Q物体，所以选项C错误、A正确．
答案：A
6．解析：题中两个力的图示的标度未给出具体的数值，所以无法比较两个力的大小．
答案：D
7．解析：细杆在A点处所受支持力方向垂直圆弧切面指向球心，是由于容器的形变产生的；细杆在B点处所受支持力的方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的，C正确．
答案：C
8．解析：由F＝kx知k＝＝＝60 N/m.
答案：C
9．解析：弹簧的弹力等于一端所受的拉力，故弹簧的弹力为10 N，A错误；根据胡克定律F＝kx得，该弹簧的劲度系数k＝＝＝200 N/m，B错误，C正确；弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧自身有关，D错误．
答案：C
10.
解析：如图所示，设OD＝d，由几何关系可知OA＝，OB＝，DA＝，DB＝，且AB＝DB－DA＝3.5 cm，由题意知弹簧的伸长量Δx＝OB－OA，由胡克定律得F＝k·Δx，联立并代入数据得k＝1 000 N/m，故C正确．
答案：C
11．解析：分析可知图中弹簧拉力大小相同，均为F，已知F＝kx，四根弹簧完全相同，则k相同，所以x相同，即l1＝l2＝l3＝l4.
答案：D
12.
解析：小球受两个力作用：一是重力(G)，方向竖直向下；二是弹性杆对它的弹力(FN).根据二力平衡的条件，弹力(FN)与重力(G)等大、反向．受力情况如图所示．
答案：D
13．解析：设弹簧的劲度系数是k，原长为l0，甲弹簧的伸长量为Δx1＝l1－l0，弹簧受到拉力为F1＝kΔx1＝k(l1－l0)＝mg；乙弹簧的压缩量为Δx2＝l0－l2，弹簧受到的压力为F2＝kΔx2＝k(l0－l2)＝mg，联立解得k＝，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
14．解析：A对：由题图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝6 cm，即弹簧的原长为6 cm.
B错：由题图读出弹力为F1＝2 N时，弹簧的长度为L1＝4 cm，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝2 cm＝0.02 m，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k＝＝＝100 N/m.C错：弹簧都有一定的弹性限度，故图线长度不能无限拉长．D错：该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧弹力为2 N，弹簧伸长2 cm，长度为8 cm.
答案：A