【高中物理 必修第一册】课时分层作业(十二) 重力与弹力

课时分层作业(十二)重力与弹力
A组基础巩固练
1．在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变．下列各姿势中身体重心位于体外的是()
2．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
3．(多选)如图所示，a的重力是20 N，b的重力是10 N.设接触面是光滑的，a和b都静止不动，其中a受—个弹力的是()
4.
(多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端通过一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是()
A．杆对细线的弹力方向水平向右
B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左上方
C．杆受到地面的弹力是由地面的形变产生的
D．地面受到杆的弹力沿杆斜向左下方
5．(教材图3.1­6改编)下列实验中体现出的物理思想方法是()
A. 极限法B．放大法
C．控制变量法D．等效替代法
6．[2022·浙江卷1月]如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水
平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()
A．水桶自身重力的大小
B．水管每秒出水量的大小
C．水流对桶撞击力的大小
D．水桶与水整体的重心高低
7．[2023·上海高一上质量监测]三个半径相同的小球放置于相同的凹形槽上，如图所
示．在图甲、图乙和图丙中，小球的重心分别在球心上方、球心和球心下方，对应凹槽对小球两个弹力之间的夹角分别为θ1、θ2和θ3，则三个夹角的关系为()
A．θ1>θ2>θ3
B．θ1＝θ2＝θ3
C．θ1<θ2<θ3
D．因小球质量未知，故无法确定
8．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 ＝F
x
，弹簧的劲度系数k 会随弹簧弹力F 的增大而增大
9．在图甲中木箱的P 点，用与水平方向成30°角的斜向右上方的150 N 的力拉木箱；在图乙中木块的Q 点，用与竖直方向成60°角的斜向左上方的20 N 的力推木块使木块静止在墙壁上，在图丙中电灯静止悬挂．
(1)作出甲、乙两图中所给力的图示；
(2)作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．
10．如图所示，一根弹簧的原长为20 cm ，竖直悬挂着，当用15 N 的力向下拉弹簧时，量得弹簧长为24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N 的力竖直向下压时，弹簧长多少(在弹性限度内)?
B 组 能力提升练
11.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
12．(多选)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20 cm
B．弹簧的劲度系数为2 N/m
C．弹簧的劲度系数为200 N/m
D．弹簧伸长0.05 m时，弹力的大小为10 N
13.
如图所示，弹簧A的上端固定，下端挂一个质量为5.0 kg的小球，并压在弹簧B上，平衡后弹簧A伸长了1.0 cm，弹簧B缩短了2.0 cm.已知弹簧A的劲度系数为2 200 N/m，弹簧均在弹性限度内，g＝10 m/s2，则弹簧B的劲度系数为()
A．1 400 N/m B．3 600 N/m
C．400 N/m D．2 000 N/m
课时分层作业(十二)重力与弹力
1．解析：A选项中若保持平衡，重力应与支持力在一条竖直线上，所以重心在脚的正上方，在身体上．C、D选项中，重力所在竖直线在两脚之间，重心也在身体上．B选项中重心位置应在身体正下方，在体外．
答案：B
2．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
3．解析：A、B图中a处于静止状态，重力和水平接触面的弹力平衡，b与a之间不可能产生弹力，否则a不可能平衡，故a只受一个弹力作用，故A、B正确；C图中a受到b 的压力、重力、水平接触面的支持力，在三力作用下处于平衡状态，因此a受到接触面的支持力和b的压力两个弹力作用，故C错误；D图中b处于静止状态，所以绳子的拉力为10 N，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、绳子向上的拉力和接触面的支持力，因此a受到两个弹力作用，故D错误．
答案：AB
4．解析：A对，B错：细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向水平向左，杆对细线的弹力方向水平向右．C对：杆受到地面弹力的施力物体是地面，是由于地面的形变产生的．D错：杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下．
答案：AC
5．解析：通过平面镜观察桌面的微小形变，所体现出的物理思想方法为放大法．
答案：B
6．解析：由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误．答案：D
7．解析：由题意得小球半径相同，凹槽相同，根据弹力方向的特点：点与球面之间的弹力的方向过球面的球心，则三个图中六个接触点对球的支持力的方向都分别过对应的球的球心，所以各对应凹槽对小球两个弹力之间的夹角都相等，与小球的重心位置以及小球的质量都无关，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
8．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＝F
x＝
10 N
5×10－2 m
＝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
9．答案：如图所示
10．解析：当弹簧受向下的15 N的拉力作用时，由胡克定律得：F1＝k(L2－L1)，
即15＝k(0.24－0.2)，
解得劲度系数为k＝15
0.04N/m＝375 N/m，
当用30 N的力向下压时，设弹簧长为L3，由胡克定律得：
F2＝k(L1－L3)，
整理得：L3＝L1－F2
k＝0.20 m－30
375m＝0.12 m＝12 cm.
答案：12 cm
11．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(F N).根据二力平衡的条件，弹力(F N)与重力(G)等大、反向．受力情况如图所示．
答案：D
12．解析：由题图知，当F＝0时，弹簧原长L0＝10 cm，A错；弹簧长度L＝15 cm时，
F＝10 N，由胡克定律得，弹簧的劲度系数k＝F
L－L0＝
10
0.15－0.10
N/m＝200 N/m，B错，
C对；弹簧伸长0.05 m时，即弹簧长度为15 cm时，弹力的大小为10 N，D对．答案：CD
13．解析：弹簧A伸长了1.0 cm，弹力F1＝k1x1＝2 200×1×10－2 N＝22 N；对小球受力分析，可得弹簧B的弹力F2＝mg－F1＝28 N，弹簧B缩短了2.0 cm，故弹簧B的劲度系
数k＝F2
x2＝
28
2×10－2
N/m＝1 400 N/m，故A正确．
答案：A。