2021—2022学年人教版(2019)必修第一册
3.1重力弹力课时跟踪训练
一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)
1.关于弹性形变,下列说法正确的是( )
A.物体形状的改变叫弹性形变
B.一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变
C.物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变
D.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变
2.关于弹力,下列说法中正确的是( )
A.发生形变的物体才能有弹力,且一定有弹力
B.物体的形变越大,弹力也越大
C.弹力的方向一定与物体发生弹性形变的方向相反
D.弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大
3.关于重力及重心,下列说法中正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.物体向上运动时所受重力小于它向下运动时所受重力
C.形状规则的物体的重心必在它的几何中心上
D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,可以不在物体上
4.杂技演员具有高超的技术,能轻松地顶住从高处落下的坛子。如图所示,关于他顶坛子时头顶受到的压力,产生的直接原因是( )
A.坛的形变 B.头的形变
C.坛子受到的重力 D.人受到的重力
5.如图所示,质量分布均匀的等腰直角三角板的重心最接近图中( )
A.a位置 B.b位置 C.c位置 D.d位置
6.一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系如图所示,根据图像判断,下列结论正确的是( )
A.弹簧的原长为20cm
B.弹簧的劲度系数为2N/m
C.弹簧的劲度系数为20N/m
D.弹簧压缩0.05m时,弹力的大小为10N
7.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5 N、10 N B.5 N、0 N C.10 N、5 N D.5 N、5 N
8.轻质弹簧原长为6cm,弹赞的劲度系数为100N/m,弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向,大小为6N的拉力作用下,弹簧的长度为( )
A.8cm B.14cm C.10cm D.12cm
9.如图所示,两只同样的弹簧秤每只自重0.1N,下面的挂钩重力忽略不计,甲“正挂”。乙“倒挂”,在乙的下方挂上1.0N的钩码,则甲、乙弹簧秤的读数分别为( )
A.1.0N,1.1N B.1.1N,1.0N C.1.1N,1.1N D.1.2N,1.1N
10.如图所示,一根弹簧其自由端不悬挂重物时,指针正对刻度5,在弹性限度内,当挂上1个90N重物时,指针正对刻度35,若指针正对刻度 25,应挂重物是( )
A.18N B.60 N C.64N D.450N
11.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长,若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为( )
A. B. C. D.
12.一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
二、多项选择题(下列选项中有多个选项满足题意)
13.一个重20N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四个图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.关于胡克定律,下列说法正确的是( )
A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量成正比
B.由可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧形变量成反比
C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
15.月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,一个质量为600kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600kg B.在月球表面上的重力为980N
C.在月球表面上方的高空中重力大于980N D.在月球上的质量将小于600kg
16.如图所示的四幅图中(AB 图中为柔软细线悬挂的小球),所有接触面均光滑,静止的 a、b 小球之间一定存在弹力的是( )
A. B.
C. D.
17.如图所示,四种情境中物体A均处于静止状态,它与外界的接触面(点)均光滑,其中物体A所受弹力示意图正确的是( )
A.O为A球的球心,C为A球的重心
B.两球完全相同且接触,O为A球的球心
C.O为A球的球心,墙壁竖直
D.O为半球形的球心,A为一根均匀直棒
18.关于下列四幅图中的弹力说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧的长度成正比
C.丙图中,碗底对筷子的弹力一定沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向
19.如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是( )
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作用
C.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
20.如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为的物块A,物块A静止后弹簧长度为;若在物块A上端再放一个质量为m的物块B,静止后弹簧长度为,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内,则( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的原长为
D.弹簧的原长为
三、综合计算题(要求写出必要的计算过程)
21.一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下,长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。
(1)当这根弹簧长度为4.20cm时,受到的压力有多大?弹簧的劲度系数为多大?
(2)当弹簧受到15N的拉力时,弹簧的长度是多少?
22.某同学用力传感器来“探究弹力F与弹簧长度L的关系”。在弹簧弹性限度范围内,测量出两组数据用“。”标记出来,如图所示。请根据图示数据,求:
(1)弹簧的原长为多少?
(2)弹簧的劲度系数为多大?
(3)若弹簧的长度为时,弹簧的弹力大小?
参考答案
1.C
【解析】
ACD.弹性形变指物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变,C正确,A、D错误;
B.钢筋用力弯折后,无法恢复到原来形状,不属于弹性形变,B错误.
故选C。
2.C
【解析】
A.只有发生弹性形变的物体,才能产生弹力,A错误;
B.弹力的大小是由形变量和劲度系数共同决定的,物体的形变大,弹力不一定大,B错误;
C.弹力的方向指向物体形变恢复的方向,一定与物体发生形变的方向相反,C正确;
D.弹力的大小与物体的大小无关,D错误。
故选C。
3.D
【解析】
A.重力是地球对物体引力的一个分力,故A错误;
BC.对重心的理解是密度分布均匀、形状规则的物体来说,在几何中心上,重力不会因其运动状态而改变,故BC错误;
D.由重心的定义:重心是物体各部分的重力的等效作用点,故D正确。
故选D。
4.A
【解析】
头顶受到的压力是由于坛子形变而产生的,间接原因是坛子本身的重力,跟人的因素无关。
故选A。
5.C
【解析】
因为等腰直角三角板是质量分布均匀的,又三角形的重心是三条中线的交点,重心到顶点的距离为到对边中点距离的两倍,综上所述,c点最接近重心,ABD错误,C正确。
故选C。
6.D
【解析】
A.当F=0时,弹簧处于原长状态,由图读出L=10cm,即弹簧的原长为L0=10cm。故A错误;
BC.由图可知,当F=10N时,L=5cm,则弹簧被压缩的长度为
根据胡克定律,有
代入数据,可得
故BC错误;
D.弹簧压缩0.05m时,弹力的大小为
故D正确。
故选D。
7.D
【解析】
A、B两弹簧测力计一样,B中左侧用重物通过细线对拉环产生一个向左的力等效于A的固定端给拉环的力,它们都与右侧的力平衡,则弹簧测力计A和B的示数均为5N。
故选D。
8.D
【解析】
弹簧处于拉伸状态,设原长为,伸长后长度为L,则
解得
L=12m
故D正确,ABC错误。
故选D。
9.C
【解析】
甲的读数为重物的重力与弹簧秤乙的重力之和,即甲的读数为1.1N;乙倒挂,则乙的读数为重物的重力与弹簧秤乙的重力之和,即乙的读数为1.1N;
故选C。
10.B
【解析】
根据胡克定律
F=kx
可知
90=k(35-5)
G=k(25-5)
解得
G=60N
故选B。
11.A
【解析】
物体质量为m时,上面的弹簧处于原长,由于物体处于平衡状态,下面的弹簧一定对物体有向上的弹力,因此下面的弹簧被压缩了x1,由平衡条件得
k1x1=mg
换成质量为2m的物体后,下面的弹簧进一步压缩x,同时上面的弹簧被拉伸x,平衡时有
k1(x1+x)+k2x=2mg
联立解得
故选A。
12.A
【解析】
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。
13.AD
【解析】
物体的重力为20 N,标度分别设为5N和2.5 N,方向竖直向下,作用点在重心,故BC错误,AD正确。
故选AD。
14.ACD
【解析】
A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量成正比,A正确;
BC.劲度系数k是弹簧的固有属性,与弹力F、形变量x无关,B错误,C正确;
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小,D正确。
故选ACD。
15.AB
【解析】
AD.飞行器的质量是不变的,在月球上的质量仍为600kg,选项A正确,D错误;
B.在月球表面上的重力为
选项B正确;
C.在月球表面上方的高空中重力小于980N,选项C错误;
故选AB。
16.BD
【解析】
A.假设两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故ab间无弹力;故A错误。
B.若两球间无弹力,则两个都将向下摆动,与题矛盾,说明ab间有弹力;故B正确。
C.假设两球间有弹力,则ab两球水平方向受力不平衡,故ab间无弹力;故C错误。
D.假设a对b无弹力,则b必然会沿斜面向下运动,故ab间有弹力,故D正确。
故选BD。
17.ABC
【解析】
AC.弹力的方向为垂直接触面指向受力物体,与物体的重心无关。AC正确;
B.假设两球间有弹力,两球将分离,所以两球无弹力。B正确;
D.弹力的方向为垂直接触面指向受力物体,所以F2应指向球心。D错误。
故选ABC。
18.AD
【分析】
考察弹力的相关性质。
【解析】
A.桌面受到的弹力是书形变产生的,方向向下,故A 项正确;
B.弹簧弹性形变的弹力大小应于形变量成正比,故B项错误;
C.碗底对筷子的力应垂直于碗底切线指向碗的圆心,故C项错误;
D.绳的拉力沿着绳,指向绳收缩的方向,故D项正确。
故选AD。
19.BCD
【解析】
A.图甲中对B进行受力分析,B球受重力和弹力的作用,二力平衡B球静止,不可能再受到A对B的弹力的作用,故A错误;
B.图乙中中采用假设法,若除去左侧的斜面,A将运动,去掉右侧的斜面,A也将运动,所以两斜面对球A均有力的作用,故B正确;
C.图丙由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡,墙对物体A有力的作用,故C正确;
D.图丁由弹力产生的条件可知,A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确。
故选BCD。
20.BC
【分析】
考查胡克定律的简单应用
【解析】
AB.由胡克定律
可得
受力分析则有
解得
故A错误,B正确;
CD.设弹簧原长为,由甲图分析可知
再由B项,可解得
故D错误,C正确。
故选BC。
21.(1)8.0N,1.0×103N/m;(2)6.5cm
【解析】
(1)据胡可定律可得,弹簧的劲度系数为
当这根弹簧长度为4.20cm时,被压缩0.8cm,受到的压力大小为
(2)当弹簧受到15N的拉力时,弹簧的形变量为
此时弹簧的长度为
l=l0+x3=6.5cm
22.(1)16cm;(2)500N/m;(3)30N
【解析】
(1)由图像可知,弹簧的原长为L0=16cm
(2)弹簧的劲度系数为
(3)若弹簧的长度为时,弹簧的弹力大小