2018高中物理第二章力重力弹力练习(基础篇)教科版必修1
教科版高中物理必修一第二章2认识弹力同步练习(含解析)
(答题时间:20分钟)*1. 关于弹力的方向,下列说法正确的是( )A. 放在水平桌面上的物体,所受弹力的方向是竖直向下的B. 放在斜面上的物体,所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C. 将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D. 物体间互相挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体*2. S 1、S 2表示劲度系数分别为k 1、k 2的两根弹簧,k 1>k 2;a 和b 表示质量分别为m a 和m b 的两个小物块,m a >m b ,将弹簧与物块按下图所示的方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最短,则应使( )A. S 1在上,a 在上B. S 1在上,b 在上C. S 2在上,a 在上D. S 2在上,b 在上*3. 如图所示,轻弹簧的两端各受10N 拉力F 的作用,弹簧伸长了10cm (在弹性限度内)。
那么下列说法中正确的是( )A. 弹簧所受的合力为零B. 弹簧所受的合力为20NC. 该弹簧的劲度系数k 为100N/mD. 该弹簧的劲度系数k 为200N/m4. 如图所示,两木块的质量分别为1m 和2m ,两轻质弹簧的劲度系数分别为21k k 和,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为( )A.11k g m B. 12k g m C. 21k gm D. 22k gm5. 如图所示,为一轻质弹簧的长度L 和弹力F 的关系图像,试由图像确定:(1)弹簧的原长; (2)弹簧的劲度系数;(3)弹簧伸长15cm 时,弹力的大小。
**6. 下列说法中正确的是( )A. 书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的B. 用细木棍拨动浮在水中的圆木,圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的C. 绳对物体的拉力方向,总是沿着绳且指向绳收缩的方向D. 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体7. 如图所示,N 40G ,N 100G B A ==,弹簧的劲度系数为500N/m ,不计绳重和摩擦,求:物体A 对支持面的压力和弹簧的伸长量。
高中物理第二章力2.3弹力练习2(含解析)教科版必修1(new)
2.3 弹力随堂练习1.关于弹力产生的条件,下列说法正确的是( )A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个物体相互吸引就一定有弹力C.只要物体处于运动状态,就一定有弹力D.只要物体间相互接触且发生弹性形变就一定有弹力解析:弹力一定发生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,故只有D正确。
答案:D2.关于弹力的方向,下列说法中正确的是()A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向下的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体解析:放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A错误;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错。
答案:D3.一物体静止在水平桌面上,则下列说法中正确的是()A.物体对桌面的压力就是重力B.物体对桌面的压力使物体产生了形变C.桌面的形变对物体产生了支持力D.桌面对物体的支持力使桌面产生形变解析:物体对桌面的压力作用于桌面,是弹力,而物体的重力作用于物体,它们的大小相等、方向相同,但不能说物体对桌面的压力就是物体的重力,选项A错误;物体对桌面的压力作用于桌面,使桌面发生形变,桌面对物体的支持力作用于物体,使物体发生形变,物体受到的支持力是由于桌面的形变而产生的,故选项B、D错误,选项C正确。
答案:C4.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.F2-F1l2-l1B.错误!C。
错误!D。
错误!解析:由胡克定律可知:k=错误!=错误!=错误!,故C项正确。
答案:C尊敬的读者:本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来,本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对,但是难免会有不尽如人意之处,如有疏漏之处请指正,希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
高中物理(教科版必修一):第2章 3.弹力 含答案
学业分层测评(十二)(建议用时:45分钟)1.杂技演员有高超的技术,如图2312所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛子时头顶受到的压力产生的直接原因是( )图2312A .坛子的形变B .头的形变C .坛子受到的重力D .人受到的重力【解析】 头顶受到的压力的施力物体是坛子,受力物体是头顶,压力产生的直接原因是坛子发生了形变,间接原因是坛子受到的重力,A 项正确.【答案】 A2.下列关于弹力的叙述中错误的是( )A .压力、拉力、支持力都是弹力B .压力和支持力的方向总是垂直于接触面C .轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上D .轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不沿杆【解析】 弹力包括压力、拉力、支持力,其中拉力总沿绳收缩的方向,压力、支持力的方向总与接触面垂直,故A 、B 正确;杆不同于绳,杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形变,所以杆的弹力方向不一定沿杆,要具体问题具体分析.C 错误、D 正确.【答案】 C3.(多选)关于胡克定律,下列说法中正确的是( )A .由F =kx 可知,弹力F 的大小与弹簧的长度成正比B .由k =F x可知,弹簧的劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的长度改变量x 成反比C .弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F 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【解析】 对于确定的弹簧而言,在弹性限度内,弹簧弹力F 的大小与弹簧的形变量x 成正比,A 错误;弹簧的劲度系数k 由弹簧本身的因素决定,与弹力F 的大小和形变量x 的大小无关,k 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小,B 错误,C 、D 正确.【答案】CD4.(多选)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图2313所示就是一个实例.下列说法正确的是( )图2313A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的【解析】在运动员跳起的过程中,跳板和运动员的脚都发生了形变,跳板受到的压力是脚发生形变而产生的,运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,B、C正确.【答案】BC5.一个球形物体O静止放在光滑的水平地面上,并与竖直墙壁相接触,A、B两点是球与墙和球与地面的接触点,则下列说法正确的是( )图2314A.物体受三个力,重力、地面对物体的支持力、墙壁对物体的弹力B.物体受两个力,重力、地面对物体的支持力C.物体受两个力,重力、物体对地面的压力D.物体受三个力,重力、物体对地球的引力、物体对地面的压力【解析】若墙壁对物体有弹力作用,则物体应向右运动,因此球形物体虽与墙接触,但它们之间无弹力作用,故物体只受重力和地面对物体的支持力两个力,B对.【答案】 B6.如图2315所示,四个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:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受到大小也为F的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在粗糙的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )图2315A.l1>l2B.l2>l3C.l3>l4D.l1=l2=l3=l4【解析】弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值,分析四种情况下弹簧所受弹力,它们都等于外力F,又因弹簧完全相同,劲度系数相同,所以四种情况下弹簧的伸长量相等.【答案】 D7.固定弹簧的上端,在弹性限度内,弹簧的下端悬挂重为8 N的重物时,弹簧的长度为0.16 m;悬挂重为12 N的重物时,弹簧的长度为0.18 m;则弹簧的原长L和劲度系数k 分别为( )A.L=0.12 m k=50 N/mB.L=0.14 m k=200 N/mC.L=0.12 m k=200 N/mD.L=0.14 m k=50 N/m【解析】根据胡克定律F=kx代入数值,8 N=k(0.16-L),12 N=k(0.18-L),解以上两式得L=0.12 m,k=200 N/m,C项正确.【答案】 C8.某同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F 的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图2316所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的).由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m.图2316【解析】当外力F=0时,弹簧的长度即原长为L0=10 cm,图线的斜率就是弹簧的劲。
2018版物理教科版必修一文档:第二章 力6 含答案 精品
6力的分解[学习目标] 1.知道什么是力的分解,知道力的分解同样遵守平行四边形定则.2.理解力的分解原则,会正确分解一个力,并会用作图法和计算法求分力.3.会用正交分解法求合力.一、力的分解1.定义:已知一个力求它的分力的过程.2.分解原则:力的分解是力的合成的逆问题,因此力的分解必然遵守平行四边形定则.3.分解依据:如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小和方向不同的分力.二、矢量相加的法则1.矢量:既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量.2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量.图13.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法(如图1所示).三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)一个力F分解为两个力F1、F2,则F1、F2共同作用的效果与F相同.(√)(2)一个力F和它的两个分力都是物体实际受到的力.(×)(3)力F的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力一定大于40 N.(×) 2.将一个大小为2 3 N的水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,则两个分力的大小分别是________ N和________ N.答案2 4一、力的效果分解法[导学探究]如图2所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角,图2(1)拉力产生了什么效果?(2)按力的作用效果分解力并求出两分力大小. 答案 (1)拉力产生两个效果:向前拉箱,向上提箱 (2)力的分解图如图所示, F 1=F cos α,F 2=F sin α.[知识深化] 按力的效果分解的基本步骤 1.根据力的实际作用效果确定两个分力的方向. 2.根据两个分力的方向作出力的平行四边形. 3.利用数学知识解三角形,分析、计算分力的大小.例1 如图3所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,小球所受重力均为G ,分别用光滑挡板A 、B 挡住,挡板A 沿竖直方向,挡板B 垂直于斜面,则球1对挡板的压力F 1=________,对斜面压力F 2=________;球2对挡板压力F 3=______,对斜面压力F 4=________.图3答案 G tan θGcos θG sin θ G cos θ 解析 球1所受的重力有两个作用效果.第一,使小球欲沿水平方向推开挡板;第二,使小球压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此得两个分力的大小分别为 F 1=G tan θ,F 2=Gcos θ.球2所受重力G 有两个作用效果.第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球压紧斜面.因此力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为F 3=G sin θ,F 4=G cos θ.确定力的实际作用效果的技巧若物体受三个力并处于平衡状态,确定其中一个力的实际作用效果时,可先作出物体所受的三个力的示意图,其中一个力的实际作用效果的方向一定与其余两个力反向.二、有限制条件的力的分解[导学探究](1)已知合力F和两分力的方向(如图4甲),利用平行四边形定则,能作多少平行四边形?两分力有几个解?(2)已知合力F和一个分力F2(如图乙),可以得到几个F1?图4答案(1)1个1个(2)1个[知识深化]有限制条件的力的分解1.已知合力和两个分力的方向时,两分力有唯一解(如图5所示).图52.已知合力和一个分力的大小和方向时,另一分力有唯一解(如图6所示).图63.已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的夹角为α,有下面几种可能:图7(1)当F sin θ<F 2<F 时,有两解(如图7甲). (2)当F 2=F sin θ时,有唯一解(如图乙). (3)当F 2<F sin θ时,无解(如图丙). (4)当F 2>F 时,有唯一解(如图丁).力分解时有解或无解,关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形,若能,即有解;若不能则无解.例2 按下列两种情况把一个竖直向下的180 N 的力分解为两个分力.图8(1)一个分力水平向右,并等于240 N ,求另一个分力的大小和方向;(2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图8所示),求两个分力的大小.答案 (1)300 N 与竖直方向夹角为53°斜向左下(2)水平方向分力的大小为60 3 N ,斜向下的分力的大小为120 3 N 解析 (1)力的分解如图甲所示. F 2=F 2+F 21=300 N设F 2与F 的夹角为θ,则:tan θ=F 1F =43,解得θ=53°(2)力的分解如图乙所示. F 1=F tan 30°=180×33N =60 3 N F 2=F cos 30°=18032N =120 3 N.三、力的正交分解[导学探究] 如图9所示,重为G 的物体静止在倾角为θ的斜面上,以物体(可以看成质点)为原点,沿斜面向下为x 轴,垂直斜面向下为y 轴,作图并求物体重力在x 轴和y 轴方向的分力.图9答案 如图所示G 1=G sin θ,G 2=G cos θ[知识深化] 正交分解法1.定义:把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法. 2.正交分解法求合力的步骤:(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上,并求出各分力的大小,如图10所示.图10(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的矢量和,即:F x =F 1x +F 2x +…,F y =F 1y +F 2y +…. (4)求共点力的合力:合力大小F =F 2x +F 2y,设合力的方向与x 轴的夹角为α,则tan α=F y F x . 例3 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ,方向如图11所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图11答案 38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上解析 本题若直接运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,需多次确定各个力的合力的大小和方向,计算过程十分复杂.为此,可采用力的正交分解法求解此题. 如图甲,建立直角坐标系, 把各个力分解到这两个坐标轴上, 并求出x 轴和y 轴上的合力F x 和F y ,有 F x =F 1+F 2cos 37°-F 3cos 37°=27 N , F y =F 2sin 37°+F 3sin 37°-F 4=27 N. 因此,如图乙所示,合力: F =F 2x +F 2y ≈38.2 N ,tan φ=F y F x=1. 即合力的大小约为38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上.1.坐标轴的选取原则:坐标轴的选取是任意的,为使问题简化,建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则:(1)使尽量多的力处在坐标轴上. (2)尽量使某一轴上各分力的合力为零.2.正交分解法的适用情况:适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况.针对训练 如图12所示,水平地面上有一重60 N 的物体,在与水平方向成30°角斜向上、大小为20 N 的拉力F 作用下匀速运动,求地面对物体的支持力和摩擦力的大小.图12答案 50 N 10 3 N解析对物体进行受力分析,如图所示,物体受重力G、支持力N、拉力F、摩擦力f.建立直角坐标系对力进行正交分解得:y方向:N+F sin 30°-G=0 ①x方向:f-F cos 30°=0 ②由①②得:N=50 N,f=10 3 N.1.(按力的效果分解力)为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是() A.减小过桥车辆受到的摩擦力B.减小过桥车辆的重力C.减小过桥车辆对引桥面的压力D.减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力答案 D解析如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2,则F1=G sin θ,F2=G cos θ,倾角θ减小,F1减小,F2增大,高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度,即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力,使行车安全,D正确.2.(力的最小值问题)如图13所示,力F作用于物体的O点.现要使作用在物体上的合力沿OO′方向,需再作用一个力F1,则F1的最小值为()图13A.F1=F sin αB.F1=F tan αC.F1=FD .F 1<F sin α 答案 A解析 利用矢量图形法.根据力的三角形定则,作F 1、F 与合力F 合的示意图,如图所示.在F 1的箭尾位置不变的情况下,其箭头可在OO ′线上滑动,由图可知,当F 1与OO ′即F 合垂直时,F 1有最小值,其值为F 1=F sin α.3.(力的正交分解法)(多选)如图14所示,质量为m 的物体受到推力F 作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F 与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( )图14A .F cos θB .μmgC .μFD .μ(mg +F sin θ)答案 AD解析 对物体受力分析如图,由于匀速运动,所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力f =F cos θ,选项A 正确;再由f =μN ,N =mg +F sin θ可知,摩擦力f =μ(mg +F sin θ),选项D 正确,B 、C 错误.4.(按力的效果分解力)人们不可能用双手掰开一段木桩,然而,若用斧子就容易把木桩劈开.如图15所示,斧子的两个斧面间的夹角为θ,两个斧面关于竖直平面对称,当斧子对木桩施加一个竖直向下的力F 时,木桩的两个劈开面受到的侧向压力N 等于( )图15A .N =F sin θ2B .N =Fsin θC.N=F2sin θ2D.N=F2sin θ答案 C解析如图所示,将力F分解为F1、F2两个分力,这两个分力分别与劈的两个侧面垂直,根据对称性,两分力F1、F2大小相等,这样,以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形.因为菱形的对角线互相垂直且平分,所以有:F1=F2=F2sin θ2,木桩的两个劈开面受到的侧向压力N等于F2sin θ2.课时作业一、选择题(1~8为单选题,9~11为多选题)1.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).下列4个图中,这三个力的合力最大的是()答案 C解析由矢量合成的法则可知,A中的合力的大小为2F1,B中的合力的大小为0,C中的合力的大小为2F2,D中的合力的大小为2F3,因为F2是直角三角形的斜边,所以F2最大,所以合力最大的是C选项.2.把一个力分解为两个力时()A.一个分力变大时,另一个分力一定要变小B.两个分力不能同时变大C.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D.无论如何分解,两个分力不能同时等于这个力答案 C解析 由于两分力的大小与两分力的夹角有关,所以一个分力变大,另一个可变大,也可变小,故A 、B 项均错;当两个分力方向相同时,两个分力取最小值,此时F =F 1+F 2,显然F 1、F 2不能同时小于合力的一半,C 项正确;当两个等大分力的夹角为120°时,两个分力与合力大小相等,D 项错.3.一个力的大小为30 N ,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是( ) A .10 N 、10 N B .20 N 、40 N C .200 N 、200 N D .700 N 、720 N答案 A解析 合力的大小小于两分力大小之和,大于两分力大小之差的绝对值,只有A 不可能. 4.将一个有确定方向的力F =10 N 分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F 成30°角,另一个分力的大小为6 N ,则在分解时( ) A .有无数组解 B .有两组解 C .有唯一解 D .无解 答案 B解析 设方向已知的分力为F 1,如图所示,则F 2的最小值F 2min =F sin 30°=5 N .而5 N<F 2<10 N ,F 1、F 2和F 可构成如图所示的两个矢量三角形,故此时有两组解,B 正确.5.如图1所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m .用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )图1A .1 500 NB .6 000 NC .300 ND .1 500 3 N答案 A解析 由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α=0.55=0.1,所以绳子的作用力为F 绳=F2sin α=1 500 N ,A 项正确,B 、C 、D 项错误.6.如图2所示,三段不可伸长的细绳,OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上.若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳是()图2A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC答案 A解析OC下悬挂重物,它对O点的拉力等于重物的重力G.OC绳的拉力产生两个效果:使OB在O点受到水平向左的力F1,使OA在O点受到沿绳子方向斜向下的力F2,F1、F2是G 的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示,当逐渐增大所挂物体的质量时,哪根绳受的拉力最大则哪根最先断.从图中可知:表示F2的有向线段最长,F2分力最大,故OA绳最先断.7.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1 000 N的力拉绳子,方向如图3所示,则乙的拉力最小值为()图3A.500 3 N B.500 NC.1 000 N D.400 N答案 B解析要使船沿OO′方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向.如图所示,作平行四边形可知,当乙拉船的力的方向垂直于OO′时,乙的拉力F乙最小,其最小值为F乙min =F甲sin 30°=1 000×12N =500 N ,故B 正确.8.如图4所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F ,当它们滑动时,受到的摩擦力大小是( )图4A .甲、乙、丙所受摩擦力相同B .甲受到的摩擦力最大C .乙受到的摩擦力最大D .丙受到的摩擦力最大 答案 C解析 题图中三个物体对地面的压力分别为N 甲=mg -F sin θ,N 乙=mg +F sin θ,N 丙=mg ,因它们均相对地面滑动,由f =μN 知,f 乙>f 丙>f 甲,故C 正确. 9.一个10 N 的力可以分解为下面哪两个力( ) A .30 N 和5 N B .20 N 和5 N C .10 N 和5 N D .10 N 和10 N答案 CD解析 选项A 合力的范围是25 N 至35 N,10 N 不在此范围内,故选项A 错误;选项B 合力的范围是15 N 至25 N,10 N 不在此范围内,故选项B 错误;选项C 合力的范围是5 N 至15 N,10 N 在此范围内,故选项C 正确;选项D 合力的范围是0至20 N,10 N 在此范围内,故选项D 正确.10.如图5所示,放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B 并静止,这时A 受到水平面的支持力为N ,摩擦力为f ,若把A 水平向右移动一些后,A 仍静止,则( )图5A .N 将增大B .f 将增大C .轻绳拉力将减小D.物体A所受合力将增大答案AB解析物体A受力如图,系统处于静止状态,绳子的拉力不变,始终等于B的重力,即F=m B g,A所受合力为零,故C、D均错;当A水平向右移动时,θ角减小,N=m A g-F sin θ,f=F cos θ,由此可得,N、f均增大,所以A、B正确.11.如图6所示,光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是()图6A.物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用B.物体只受到重力mg和斜面的支持力N的作用C.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力D.力N、F1、F2三力的作用效果与力mg、N两个力的作用效果相同答案BD解析由重力的作用效果分析,再由力产生的原因进行判断,F1、F2两个力是重力mg的两个分力,其作用效果与重力mg等效,所以F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2不是物体对斜面的压力,物体只受重力mg和斜面的支持力N的作用,故B、D正确.二、非选择题12.用铅笔、细绳把一个钩码按图7所示的方式悬挂起来.图7(1)细绳OA的拉力F产生了哪些作用效果?(2)若细绳OA的拉力为F,∠BOC=θ,则OB、OC上的作用力分别是多少?答案(1)产生两个作用效果:沿OB斜向下拉的力和沿OC向右压的力(2)Fsin θF tan θ解析(2)力的分解如图所示F1=Fsin θ,F2=Ftan θ13.如图8所示,物体的质量m =4.4 kg ,用与竖直方向成θ=37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g =10 N/kg ,求推力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图8答案 88 N 或40 N解析 若物体向上做匀速直线运动,则受力如图甲所示. F cos θ=mg +f F sin θ=N f =μN故推力F =mg cos θ-μsin θ= 4.4×100.8-0.5×0.6N =88 N若物体向下做匀速直线运动,受力如图乙所示.F cos θ+f ′=mg F sin θ=N f ′=μN故推力F =mgcos θ+μsin θ= 4.4×100.8+0.5×0.6N =40 N.。
2018年 高一物理必修一3.2弹力 同步练习
2018年高一物理必修一3.2弹力同步练习一、单选题1.下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是2.A. 极限法B. 放大法C. 控制变量法D. 等效替代法3.杯子放在水平地面上,杯子对桌面有一个压力,关于压力下列说法正确的是A. 这个压力就是杯子的重力B. 这个压力是因为杯子重力产生的C. 压力的性质是弹力,是由地面的形变而产生的D. 压力的性质是弹力,是由杯子的形变而产生的4.下列有关物体受外力及形变的说法正确的是A. 有力作用在物体上,物体一定发生形变,撤去此力后形变完全消失B. 有力作用在物体上物体不一定发生形变C. 力作用在硬物体上,物体不发生形变;力作用在软物体上,物体才发生形变D. 一切物体受到外力作用都要发生形变,外力撤去后形变不一定完全消失5.在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向。
a、b间一定有弹力的是A. B.C. D.6.在半球形光滑碗内,斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为7.8.A. A点处指向球心O,B点处竖直向上B. 均竖直向上C. A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上D. 均指向球心O9.一个弹簧受10N拉力时总长为7cm,受20N拉力时总长为9cm,已知当拉力撤销时弹簧都能恢复原长,则弹簧原长为A. 8cmB. 9cmC. 7cmD. 5cm10.如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象,弹簧始终处于弹性限度内则弹簧的劲度系数为11.12.A. B. C. D.13.一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧末超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为A. B. C. D.14.将一根轻质弹簧上端固定,下端悬挂一质量为m的物体,物体静止时,弹簧长度为;而当弹簧下端固定在水平地面上,将质量为m的物体压在其上端,物体静止时,弹簧长度为已知重力加速度为g,则该弹簧的劲度系数是A. B. C. D.15.如图所示,放在水平桌面上的物体A通过水平轻绳、轻弹簧和光滑定滑轮与物体B相连接,物体静止时弹簧秤甲和乙的读数分别为5N和若剪断物体A左侧轻绳,则物体A所受的合力和弹簧秤乙的读数分别为A. 5N,零B. 2N,2NC. 零,零D. 零,2N16.一个劲度系数为k的弹簧竖直放在桌面上,上面压一个质量为m的物体,另一个劲度系数也为k的弹簧竖直放在物体上面,其下端与物体连接在一起,两个弹簧的质量都不计;要使物体静止时下面的弹簧承受的压力减为原来的,应将上面的弹簧的上端竖直向上提高一段距离,则这段距离为17.18.A. B. C. D.二、填空题19.作用在物体上的外力撤去后,物体能恢复原状的形变叫______ 外力撤去后,物体不能恢复原状的形变叫______ 发生______ 的物体,由于要恢复原状,就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.20.弹力产生的条件有____________。
2018版物理教科版新课堂同步必修一文档:第2章 3- 弹力 含解析 精品
3. 弹力[先填空]1.形变:物体形状或体积的变化.2.弹性形变:撤去外力作用后物体能恢复原状的形变.3.弹性限度:能够完全恢复原状的物体的移变量的最大限度.4.范性形变:撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的形变.[再判断]1.任何物体都可以发生形变,但并不是所有的形变都是弹性形变.(√) 2.物体在外力停止作用后能自动恢复原状的形变叫弹性形变.(√)3.细钢丝被绕制成弹簧是弹性形变.(×)[后思考]如图2-3-1所示的形变中,哪些发生的是弹性形变?图2-3-1【提示】甲、乙、丙[合作探讨]较大的力能使物体产生形变.探讨1:很小的力能否使物体产生形变?【提示】形变产生的原因是物体受到外力作用,任何物体在外力的作用下都能发生形变,只是形变的程度不同.探讨2:我们如何观察微小的形变?【提示】通过放大来观察微小的形变.[核心点击]1.形变的两种情况(1)形状的改变:指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条拉伸时由短变长;撑竿跳高时,运动员手中的撑竿由直变曲等.(2)体积的改变:指受力时物体的体积发生变化,如用力压排球,排球的体积变小;用力压海绵,海绵的体积变小.2.显示微小形变的方法(1)光学放大法:如图2-3-2所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P.用力压桌面时,桌面发生了形变,虽然形变量很小,但镜子要向桌面中间倾斜,由于两个镜子间距较大,光点在墙上有明显移动,把桌面的形变显示出来.图2-3-2(2)力学放大法:如图2-3-3所示,把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有细管的瓶塞堵上,用手轻压玻璃瓶,玻璃瓶发生形变,容积减小,水受挤压上升,松开手后,形变恢复,水面落回原处.图2-3-3(多选)下列各种情况中,属于弹性形变的有()A.撑竿跳高运动员起跳中,撑竿的形变B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变C.细钢丝被绕制成弹簧D.铝桶被砸扁【解析】“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状,是弹性形变;“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复成“钢丝”,“铝桶被砸扁”不能恢复成“桶”,是非弹性形变,故选项A、B正确,C、D错误.【答案】AB[迁移1]关于弹性形变的说法,下列说法正确的是()A.物体形状的改变叫做弹性形变B.一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变D.物体在外力作用下的形变叫做弹性形变【解析】外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变,C正确.【答案】 C[迁移2](多选)如图2-3-4所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束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,观察墙上光点位置的变化.下列说法中正确的是()图2-3-4A.F增大,P上移B.F增大,P下移C.F减小,P下移D.F减小,P上移【解析】当力F增大时,两镜面均向里倾斜,使入射角减小,经两次累积,使反射光线的反射角更小,光点P下移;反之,若力F减小,光点P上移.所以,选项B、D正确.【答案】BD物体的形变1.一切物体都可以发生形变,只不过有的明显,有的不明显.2.显示微小形变的方法:光学放大法、力学放大法等.[先填空]1.定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力.2.产生条件:①两物体接触.②发生弹性形变.3.弹力的方向:与引起形变的作用力的方向相反.4.常见的弹力(1)压力和支持力:方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体.(2)绳的拉力:方向沿着绳而指向绳收缩的方向.(3)弹力的大小:与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随着消失.5.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比.(2)公式:F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号N/m.(3)弹力F与弹簧的形变量x的关系图像形状是过原点的直线.[再判断]1.弹力一定产生于两个相互接触的物体间,不相互接触的物体间一定不存在弹力.(√)2.支持力的方向垂直于物体的接触面.(√)3.弹簧的弹力总是与其形变量成正比.(×)[后思考]能否将胡克定律表述为“弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的长度成正比”?为什么?【提示】不能.公式F=kx中的x指的是弹簧的伸长或缩短的长度(形变量),而不是弹簧的长度.[合作探讨]如图2-3-5所示,用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触,并保持静止,(甲)中细绳倾斜,(乙)中细绳呈竖直方向.图2-3-5探讨1:图(甲)、(乙)中小球是否受到斜面的弹力作用?【提示】图(甲)中小球和斜面一定有弹力作用,图(乙)中小球和斜面间无弹力作用.探讨2:小球受到斜面弹力作用的方向?【提示】垂直斜面向上.[核心点击]1.弹力有无的判断(1)对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮筋等),可根据弹力产生的条件:物体直接接触和发生弹性形变直接判断.(2)对于形变不明显的情况,通常采用假设法判断.2.几种常见弹力的方向(1)几种不同的接触方式.(1)弹簧要发生“弹性形变”,即在弹性限度内;(2)表达式中x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,不是弹簧形变后的长度;(3)表达式中的劲度系数k,反映了弹簧的“软”、“硬”程度,是由弹簧本身的性质(如材料、形状、长度等)决定的.不同型号、不同规格的弹簧,其劲度系数不同;(4)设劲度系数为k的弹簧,在形变量为x1、x2时产生的弹力分别为F1、F2,则根据胡克定律F=kx,有F1=kx1,F2=kx2.两式相减,有F1-F2=k(x1-x2),即ΔF=kΔx,此式表明弹簧发生弹性形变时,弹力的变化ΔF与弹簧长度的变化Δx成正比;(5)根据F=kx作出弹力F与形变量x的关系图像,如图所示,这是一条过原点的直线,其斜率k=Fx=ΔFΔx.图2-3-64.弹力大小的计算(1)公式法:利用公式F=kx计算,适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算.(2)平衡法:如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小,目前主要适用于二力平衡的情况.一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()【导学号:96332036】A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确【解析】汽车停在水平地面上,因为地面发生了向下的形变,所以地面为恢复原状对与之接触的汽车产生一个向上的弹力作用;因为汽车的车轮发生了向上的形变,所以车轮为恢复原状对与之接触的地面产生向下的弹力作用,故只有C项正确.【答案】 C[迁移3]如图2-3-7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重为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()【导学号:96332037】图2-3-7A.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【解析】小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由平衡知识可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向.【答案】 D如图2-3-8所示,一根弹簧的自由端未挂重物时指针B正对刻度5,当挂上80 N重物时(未超出弹性限度)指针正对刻度45,若要指针正对刻度20,应挂重物的重力为()图2-3-8A.40 NB.30 NC.20 ND.不知弹簧的劲度系数k的值,无法计算【解析】当挂上80 N重物时指针正对刻度45 N,知弹簧形变量为45-5=40.指针正对刻度20 N时,弹簧的形变量为15.根据胡克定律F=kx得k=Fx=8040,所以8040=G15,解得G=30 N.故B正确,A、C、D错误.【答案】 B[迁移4]将原长10 cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂200 g的钩码时,弹簧的长度为12 cm,则此弹簧的劲度系数为()A.1 N/m B.10 N/mC.100 N/m D.1 000 N/m【解析】伸长量为2 cm=0.02 m,弹簧弹力大小等于物体重力的大小,F =2 N,由胡可定律F=kx可知,k=100 N/m,C正确.【答案】 C1.弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体.2.判断弹力方向的步骤一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.2.学会利用图像研究两个物理量之间关系的方法.二、实验原理1.弹簧的弹力F的测量:弹簧下端悬挂的钩码静止时,弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即F=mg.2.弹簧的伸长量x的确定:弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量x=l-l0.3.作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系.三、实验器材轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,坐标纸.一、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.2.在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量,重复步骤2,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、….4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.二、数据处理1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线,如图2-3-9所示.图2-3-92.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F -x 图线的斜率求解,k =ΔF Δx .3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.三、误差分析1.偶然误差:由于读数和作图不准产生的误差,为了减小偶然误差要尽量多测几组数据.2.系统误差:弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差,为减小系统误差,应使用较轻的弹簧.四、注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.2.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差.3.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.4.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.图2-3-10①图2-3-10甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl 为________cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是________;(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB 段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________.【解析】①弹簧伸长后的总长度为14.66 cm,则伸长量Δl=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm.②逐一增挂钩码,便于有规律地描点作图,也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧.③AB段明显偏离OA,伸长量Δl不再与弹力F成正比,是超出弹簧的弹性限度造成的.【答案】①6.93②A③弹簧受到的拉力超过了其弹性限度[迁移5]某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图2-3-11甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=________ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=________N(当地重力加速度g取9.8 m/s2).甲乙图2-3-11要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是________.作出F-x曲线.得到弹力与弹簧伸长量的关系.【解析】由题图乙知l1=25.85 cm.挂两个钩码时,弹簧弹力F=0.98 N.要测弹簧伸长量,还需要测量弹簧的原长.【答案】25.850.98弹簧的原长。
高中物理 专题3.2 弹力(练)(基础版,含解析)新人教版必修1-新人教版高一必修1物理试题
3.2 弹力1.如下列图,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的答案是:〔〕A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下【答案】C2.如下列图,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5,在弹性限度内当挂上80N重物时指针正对刻度45,假设要指针正对刻度20,应挂重物是:〔〕A.40N B.30NC.20N D.35.6N【答案】B【解析】由胡可定律可知,80N能使弹簧伸长40个刻度,伸长一个刻度对应的拉力是2N,假设要指针正对刻度20,需要弹簧伸长15个刻度,此时的弹力应为30N,B正确。
3.两小球均处于静止状态,所有接触面均光滑,A、B之间一定有弹力作用的是:〔〕【答案】B【解析】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变;由图可知,A、D中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力.AD错误;B图中的两个小球由于绳子的作用,而相互挤压,从而产生了相互作用的弹力;B正确;C图中的小球与斜面间无挤压,无弹力作用,应当选B。
【名师点睛】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变;对于微小形变的物体,不易看出形变情况,可以用假设法,即假设这个弹力存在,看其所处状态是否与题给情况一致,假设产生矛盾,如此说明这个弹力不存在。
如此题的C答案,如果斜面对小球存在弹力,如此方向为垂直斜面向上,悬挂小球的细绳不能竖直,说明斜面对小球无弹力。
4.关于物体对水平支持面的压力F,如下说法正确的答案是:〔〕A.F就是物体的重力B.F是由于支持面发生微小形变而产生的C.F的作用点在物体上D.F的作用点在支持面上【答案】D【名师点睛】此题考查了学生对弹力的理解,要知道弹力是由于物体的形变而产生的对抗形变的力,方向与形变的方向相反,注意要搞清弹力而产生形变的物体;当物体静止与水平面上时物体对水平面的压力大小等于重力大小,而不能说就是重力.5.如下列图,细绳下悬挂一小球D,小球与光滑的静止斜面接触,且细绳处于竖直状态,如此如下说法中正确的答案是:〔〕A.斜面对D的支持力垂直于斜面向上B.D对斜面的压力竖直向下C.D与斜面间无相互作用力D .因D 的质量未知,所以无法判定斜面对D 支持力的大小和方向【答案】C【解析】小球和光滑斜面接触,根据平衡条件,由于细绳处于竖直状态,故小球受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有弹力.应当选C.【名师点睛】此题采用假设法分析斜面的弹力是否存在,这是判断弹力和摩擦力是否存在常用的方法,也就是说假设斜面对小球有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向左上方运动,与题设条件矛盾。
高中物理第二章力重力、弹力练习(基础篇)教科版必修1
重力、弹力(基础篇)一、选择题:1. 关于力的作用效果的叙述中,正确的是( )A.物体运动状态发生改变,一定受外力作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力的作用效果完全由力的大小决定2. 足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G 为重力,F为脚对球的作用力,f为空气阻力)( )3. 以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )A.一个物体放于水中称量时,弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变4. 下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述正确的是( )A.一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B.强相互作用存在于宏观物体之间,而弱相互作用存在于原子核内部C.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现D.原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力,但原子核仍能紧密地保持在一起,是由于有在万有引力作用的结果5. 下列说法正确的是( )A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D.两个物体发生相互作用不一定相互接触6. 一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。
下列表述正确的是( )A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比7. 一个重为20N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( ) A .15N B .20NC .25ND .08. 有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )A .木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球B .木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的C .木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D .木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡9. 如图所示,四个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:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在粗糙的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )A .1l >2lB .2l >3lC .3l >4lD .1l =2l =3l =4l10. 一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A .2121F F l l --B .2121F F l l ++C .2121F F l l +-D .2121F F l l -+ 二、解答题:1. 请在下图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.2. 一个质量为60 kg 的人,在地球上的重量为588N ,在月球上的重量为98N .该人做摸高运动时,在地球上的高度为0.5m .那么,在月球触摸高度为多少?3. 量得一只弹簧测力计3N 和5N 两刻度线之间的距离为2.5cm .求:(1)这只弹簧测力计3N 刻度线与零刻度线之间的距离.(2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数.4. 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100 N 重物时正对着刻度20.试问:(1)当弹簧分别挂50 N 和150 N 重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少?(2)若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端挂了多重的重物?【答案与解析】一、选择题:1. A解析:物体运动状态发生改变,一定受到了力的作用,但运动状态不变并不一定没有受到力的作用,力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变.力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果.2. B解析:本题考查重力的方向和受力图的画法.重力方向竖直向下,阻力f 与飞行速度方向相反,在飞行过程中球不受脚的作用力.3. D解析:选项A 错,由于物体浸没于水中时,受到向上的浮力,从而减小弹簧的拉伸形变,弹簧测力计的示数减小,但物体的重力并不改变;选项B 错,当两物体所处的地理位置相同时,g 值相同,质量大的物体的重力必定大.但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g 值较小,从而使质量大的物体的重力不一定大,选项C 错;重力的方向是竖直向下,而不是垂直向下;选项D 正确,物体的重心位置由形状和质量分布情况两个方面共同决定,当物体形状改变时,其重心往往发生改变.综上所述,本题正确答案为选项D .4. AC解析:引力是自然界中的一种基本相互作用,存在于一切物体之间,这就是万有引力,故A 正确;强相互作用和弱相互作用都存在于原子核内部,作用范围都很小,并随距离的增大而急剧减小,原子核之所以紧密地保持在一起,是由于核子间存在着强相互作用,而原子核自发放出射线的现象是由于弱相互作用的结果,它的大小只有强相互作用的12110,故B 、D 均错;电荷间的相互作用和磁体间的相互作用都属于电磁相互作用,它随距离的增大而减小的规律与万有引力类似,故C 正确.5. D解析:拳击手未击中对方,说明拳击手与对方之间没有相互作用,因为没有受力物体的力是不存在的,所以此时也不存在说拳击手是施力物体的问题,故选项A 错误,踢出去的球向前运动,并没有受到向前的推力,因为找不到这个力的施力物体,而没有施力物体的力是不存在的,故选项B 错误,由力的相互性可知,甲推乙的同时,乙也“推”甲,故选项C 错误,物体间发生相互作用并不一定相互接触,如磁铁之间不需要接触就有磁力,所以选项D 正确,6、B解析:横截距表示弹簧的原厂,因此A 错。
2018版高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力模拟 新人教版必修1
重力 弹力 摩擦力1.(2016·江苏)一轻质弹簧原长为8cm ,在4N 的拉力作用下伸长了2cm ,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为导学号 51342143( D )A .40m/NB .40N/mC .200m/ND .200N/m[解析] 由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为k =F x =40.02N/m =200N/m ,D 项正确。
2.(2017·广东模拟)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N 处受力的方向,下列说法正确的是导学号 51342144( A )A .M 处受到的支持力竖直向上B .N 处受到的支持力竖直向上C .M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D .N 处受到的静摩擦力沿水平方向[解析] 本题考查弹力和摩擦力的方向,解题关键要明确弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向沿接触面,M 点受到的支持力方向竖直向上,受到的静摩擦力方向沿水平面,A 对C 错。
N 点受到支持力方向垂直MN 方向,静摩擦力方向沿MN 方向,A 正确。
3.(2017·重庆一中月考)建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图所示),当对磨石施加竖直向上大小为F 的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小是导学号 51342145( A )A .(F -mg )cos θB .(F -mg )sin θC .μ(F -mg )cos θD .μ(F -mg )tan θ[解析] 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态,由图可知,F 一定大于重力mg ;先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力沿垂直于斜面方向及平行于斜面方向分解,则在沿斜面方向上有F N =(F -mg )cos θ,在垂直斜面方向上有F N =(F -mg )sin θ,则f =μ(F -mg )sin θ,故A 正确。
高一上学期物理专题知识及习题-重力和弹力
重力和弹力1.理解重力及重心概念,会用二力平衡知识确定重心。
2.知道形变的概念及产生弹力的条件。
3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向。
4.理解胡克定律,并能解决有关问题。
一、力1、定义:力是一个物体对另一个物体的作用.2、作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度).3、性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征.二、重力1、产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力.2、大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.同一物体G 的变化是由在地球上不同位置处g 的变化引起的.3、方向:总是竖直向下.4、重心:物体的各部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点,即物体的重心.①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布.②不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法.注意:重心的位置不一定在物体上.三、力的图示和力的示意图的区别力的图示可以表示力的三个要素,即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素,即方向和作用点四、弹力1、形变含义:物体的形状或体积的变化。
分类:弹性形变和非弹性形变弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变:撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体,外力过大,超过一定的限度(弹性限度),会变成非弹性形变.2、弹力定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用.产生条件:物体间直接接触;接触处施力体发生形变且有恢复原状的趋势。
方向:总是与施力物体形变的方向相反.3、常见的弹力方向的判断第一、接触方式面与面点与面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面第二、轻绳、轻杆、轻弹簧绳的弹力一定沿绳杆的弹力不一定沿杆弹簧分拉伸、压缩第三、绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向。
物体面面或点面接触时的弹力的方向一定垂直于接触面或接触点的切面指向受力物体4、弹力有无的判断方法(1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变.(2)对于不明显形变的情况,可利用假设法进行判断,具体有下列两种方法:①假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间可能无弹力作用;否则,有弹力作用.②假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.五、胡克定律弹力大小的计算:(1)应用胡克定律F=kx 计算弹簧的弹力时注意:拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反.胡克定律对轻弹簧、橡皮条均适用,但形变量应在弹性限度内。
2018版物理教科版必修一课件:第二章 力3 第2课时 精品
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D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静 止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F.解释函数表达式中常数的物理意义 答案 CBDAEF 解析 在做实验的时候一般步骤为先组装器材,然后进行实验,最后数据 处理,故顺序为CBDAEF.
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图2
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四、数据处理 1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作 图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线. 2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函 数,如果不行则考虑二次函数. 3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的 物理意义.
①根据上表的数据在图5的坐标系中作出F-x图线.
123
解析 答案
②写出曲线的函数表达式_F_=__0_.4_3_x_(x用cm作单位). ③函数表达式中常数的物理意义:表__示__弹__簧__的_劲__度__系__数__,__即__表__示__使__弹__簧__伸__长_ _或__者__压__缩__1_c_m__所__需__的__外__力__大__小__为__0_.4_3__N___.
比相等
123
答案
2.(实验过程及数据处理)一位同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系” 的实验. (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先 后顺序,将这些步骤用字母排列出来是________. A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的
点,并用平滑的曲线连接起来 B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度l0 C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直
高中物理第二章力重力、弹力知识梳理学案教科版必修1(2021年整理)
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重力、弹力【学习目标】1。
明确力的概念——力是物体间的相互作用2。
知道重力及重心的概念3.掌握力的图示,会画力的示意图4.知道形变的含义及产生弹力的原因和条件5.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向6.理解胡克定律,并能利用胡克定律解决问题【要点梳理】要点一、对力的理解要点诠释:1。
力的定义力是物体与物体之间的相互作用2。
力具有物质性、矢量性、相互性(1)力的物质性力不能离开物体而单独存在。
力可以发生在相互接触的物体之间,也可以发生在不相互接触的物体之间.比如不接触的电荷、不接触的磁铁,这些物体间也同样有力.它们之间没有离开物质,它们之间存在着电场或磁场。
(2)力的矢量性力有三要素:大小、方向和作用点.之所以称为要素,是因为这三个要素中的任一个发生变化,都会直接影响力的作用效果。
力是矢量,因此求力时,不仅要写出力的大小,同时还要说明力的方向。
(3)力的相互性提到力一定涉及两个物体。
一个是施力物体,一个是受力物体。
施力物体也一定是受力物体,关键看研究的对象是谁.A对B有力,B对A也一定有力.3.力的作用效果力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态,即改变物体运动速度的大小和方向.(1)静力效果——使物体的形状发生变化(形变),如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等.(2)动力效果——改变物体的运动状态,如使物体从静止开始运动,从运动变为静止(或使物体的运动速度从小变大、从大变小);或使物体的运动方向发生变化等,根据力的作用效果,判断物体是否受力是受力分析的基本方法.4。
高中物理第二章力重力练习含解析教科版必修
2.2 重力随堂练习1.关于重力的方向,下列说法中正确的是( )A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.重力的方向总是和支持物的支持面垂直D.重力的方向总是指向地心解析:重力的方向总是竖直向下的,“竖直向下”不是“垂直向下”,不同地方的竖直向下方向也不同,所以A、C项错误,B项正确。
而重力的方向一般不指向地心,只有在两极点和赤道时重力方向才指向地心,故D项错误。
答案:B2.用弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球,下面说法正确的是( )A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力B.小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小C.小球的重力的施力物体是弹簧测力计D.小球的重力的施力物体是地球解析:由二力平衡知小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小,但这两个力不是同一个力,因为它们的施力物体不同,性质也不同,故A错误,B正确;重力的施力物体是地球,C错D正确。
答案:BD3.关于物体的重心,下列说法正确的是( )A.重心就是物体上最重的一点B.用线悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变解析:根据重心的定义和特点可知A错误,B正确,对于砖,质量分布和物体形状两因素未变,C正确,对舞蹈演员,形状改变,D错误,物体的重心与物体的质量分布及其形状有关。
答案:BC4.关于物体重心的说法,正确的是( )A.物体的重心一定在物体上B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C.只有形状规则的物体用悬线悬挂时,悬线方向才通过重心D.任何物体用细线悬挂时,悬线方向都通过重心解析:重心不一定在物体上,质量分布均匀、形状规则的物体的重心也不一定在物体上,如质量均匀分布的圆环,重心在圆心而不在物体上,A、B均错误;由二力平衡可知,悬线拉力与物体的重力等大反向,故悬线方向一定通过重心,D正确,C错误。
2018版物理教科版必修一文档:第二章 力1 2 含答案 精
1力2重力[学习目标] 1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向.3.理解重心的概念.一、力的单位及图示1.力(1)定义:物体与物体之间的一种相互作用.(2)单位:牛顿,简称牛,符号:N.(3)矢量性:力既有大小,又有方向.2.力的作用效果:(1)物体的运动状态发生变化(速度大小发生变化或速度方向发生变化);(2)物体体积和形状发生变化.3.力的三要素:力的大小、方向和作用点.4.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素.①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线.(2)力的示意图:只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点.二、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.2.大小:G=mg,g就是自由落体加速度,通常取g=9.8 m/s2,物体所受重力的大小通常被简称为物重.3.方向:竖直向下.三、重心1.重心:由于地球的吸引,物体各部分都会受到重力的作用,在研究重力对一个物体的作用效果时,我们可以认为各部分所受的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.2.决定因素:质量分布均匀的物体的重心只与物体的形状有关,质量分布不均匀的物体,重心除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布情况有关.3.确定方法:对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)每个力都必有施力物体和受力物体.(√)(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用.(×)(3)两个力的大小都是5 N,则这两个力一定相同.(×)(4)只有物体的重心才受到重力的作用.(×)(5)物体的重心一定在物体上,且形状规则的物体的重心一定在其几何中心.(×)2.小明用20 N的水平力推桌子(如图1所示),作出此力的图示和力的示意图.图1答案一、力和力的图示[导学探究]如图2所示是足球撞击球网的瞬间.图2(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力,球网对足球有没有作用力?若有,该力分别对球网和足球产生了什么样的作用效果?(2)若足球对球网的作用点为图中的A点,且作用力方向水平向右,大小为50 N,请在图中画出该力的图示.答案(1)有.使球网发生形变,改变足球的运动状态.(2)如图所示[知识深化]1.力的三性(1)物质性:力是物体对物体的相互作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性:物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现,施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.(3)矢量性:力既有大小,又有方向,是矢量.注意:①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触.②力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要靠第三个物体传递.2.力的图示和力的示意图的区别力的图示可以表示力的三个要素,即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素,即方向和作用点.例1(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是()A.力是使物体发生形变和物体的运动状态发生改变的原因B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的作用效果一定相同D.两个物体相互作用,其相互作用力是有先后的答案AB解析从力的基本概念出发作出判断.根据力的两个作用效果,可知选项A正确.根据力的相互性,可知选项B正确.根据力的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误.物体间的相互作用力是同时的,没有时间上的先后关系,选项D错误.例2在图3甲中木箱P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N的力把木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.图3答案如图所示二、重力与重心[导学探究](1)秋天到了,金黄的树叶离开枝头总是落向地面;高山流水,水总是由高处流向低处;无论你以多大的速度跳起,最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因.(2)重心是物体上最重的一点吗?重心位置与什么有关?物体的重心一定在物体上吗?请举例说明.答案(1)地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才会使物体落向地面,使水往低处流.(2)不是.重心是物体上各部分的等效作用点.重心位置与质量分布及形状有关.重心不一定在物体上,如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上.[知识深化]1.大小(1)重力的大小G=mg,只与质量和重力加速度g有关,与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关,在赤道处,g最小,在两极处,g最大;海拔越高,g越小,离地面越近,g越大.2.方向:总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.3.作用点——重心重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.例3关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是()A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关B.在地球各处的重力方向都是相同的C.同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化答案 A解析在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,与是否受其他力也无关,故A正确,C错误.物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故B、D错误.例4关于重心,下列说法中正确的是()A.重心就是物体上最重的一点B.重心就是物体的几何中心C.直铁丝弯曲后,重心便不在中点,但一定还在铁丝上D.可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心答案 D解析重心是重力的等效作用点,并不是物体上最重的一点,故选项A错误.质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心,故选项B错误.物体的重心不一定在物体上,如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时,其重心在圆心处,而不在铁丝上,故选项C错误;根据二力平衡,重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反,所以可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心,D正确.1.(力的概念的理解)关于力,下列说法中正确的是()A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用B.根据有一定距离的磁铁间的相互作用可知:力可以离开物体而独立存在C.两个力大小都是10 N,方向相同,那么这两个力一定相同D.施力物体施力在前,受力物体受力在后答案 A解析力是物体对物体的相互作用,没有相互接触的物体间也可能有力的作用,比如磁场力、重力,故选项A正确.相隔一定距离的两个磁铁间有相互作用,若拿走一个磁铁,这种相互作用将不存在,所以力是不能离开物体而独立存在的,故选项B错误.只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时,我们才能说这两个力相同,故选项C错误.力的作用是相互的,施力物体和受力物体受到的力是同时产生的,没有前后之分,故选项D错误.2.(重力大小和方向的理解)下列说法正确的是()A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大B.在空中飞行的物体不受重力作用C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小和方向都不变答案 D解析在地球上的同一位置,同一物体的重力为一定值,故A错;只要在地球上,物体所受重力就不为零,故B错;重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关,故C错.3.(对重力和重心的理解)有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环,如图4所示,下面说法正确的是()图4A.重心向外侧偏移,重力减小B.重力和重心都没有变C.重力减小,重心位置没有变D.重力减小,重心位置不存在答案 C解析圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心均在几何中心,故重心的位置不变,C正确.4.(力的图示和力的示意图)水平面上放一个物体A,物体的重力为20 N,一个推力为30 N,方向与水平面成30°角斜向右下方,请作出这两个力的图示和这两个力的示意图.图5答案力的图示如图甲,力的示意图如图乙.课时作业一、选择题(1~6为单选题,7~11为多选题)1.下列关于力的作用效果的叙述不正确...的是()A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B.物体的运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变答案 D解析因为力是改变物体运动状态的原因,所以A正确.力的作用效果是使物体运动状态改变或者使物体发生形变,所以B正确,D不正确.力的三要素大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故C正确.2.如图1所示是姚明在比赛中的一张照片,记者给出的标题是“姚明对球施魔力”,下面是几位同学关于照片中篮球的说法,其中正确的是(空气阻力忽略不计)()图1A.球只受到重力的作用B.球只受到一个沿运动方向的力的作用C.球此时此刻不受到任何外力作用D.球受到姚明的一个力和重力的共同作用答案 A3.关于重心及重力,下列说法中正确的是()A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变答案 B解析由于物体浸没于水中时,受到向上的浮力从而减小了弹簧的拉伸形变,弹簧测力计的拉力减小了,但物体的重力并不改变,选项A错误.当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,而使质量较大的物体的重力不一定较大,选项B正确.重力的方向是竖直向下的,而不是垂直向下的,选项C错误.物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,当物体的形状改变时,其重心位置可能发生改变,故选项D错误.4.把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图2所示.则薄板的重心可能是()图2A.A点B.B点C.C点D.D点答案 D解析根据悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析可得,重心位置可能是D点,选项D正确.5.如图3为F1、F2两个力的图示,它们的大小关系是()图3A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2D.无法判断答案 D解析因不知道甲、乙两个力的图示中,每一个力的标度是多少,所以无法比较甲、乙两个力的大小,选项D正确.6.如图4所示,图4一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高答案 D解析当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心.随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下降,球壳和水共同的重心也下降;后来一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心却升高;最后,水流完时,重心又回到球心.故球壳和水的共同重心先降低后升高,选项D正确.7.一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,如图所示的四个图中正确的是()答案AD解析物体的重力为20 N,标度分别设为5 N和2.5 N,方向竖直向下,作用点在重心,选项A、D正确.8.如图5所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动.根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()图5A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D.力是使物体运动的原因答案AC解析物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,选项A正确;重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,选项B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,选项C正确;力是使物体发生形变或改变运动状态的原因,选项D错误.9.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有()A.把它从赤道拿到南极B.把它送到月球上去C.把它从地面上浸入水中D.把它置于向上加速的电梯内答案AB解析由G=mg可知,物体质量不变,当重力加速度g发生变化时,重力G随之改变.由于地球两极的g值大于赤道上的g值,地球上的g值大于月球上的g值,所以选项A、B正确.由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关,所以在选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化.10.拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想,这一梦想已经变成了现实,如图6所示,具有完全自主知识产权的C919国产客机2014年试航,2016年陆续交付使用.下列关于C919客机的说法正确的是()图6A.C919客机受到的重力指向地心B.C919客机受重力的同时,它也对地球产生引力C.C919客机受到的重力总是垂直水平面向下D.C919客机匀速飞行,它不受重力作用答案BC解析重力的方向总是竖直向下(也可以说成垂直水平面向下),而不一定指向地心,故A错,C正确.由于地球对客机的引力而产生重力,同时客机对地球也产生引力,B对.地球附近的任何物体都受重力作用,D错.11.2016年《挑战不可能》第二季中,韩遂宁因成功地在悬吊画框中平衡摩托车而被称为平衡大师,如图7所示.下列说法正确的是()图7A.支撑摩托车的单脚一定是竖直的B.钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心C.当摩托车随画框旋转时,摩托车的重心也相对摩托车在移动D.在挑战过程中,韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置答案ABD解析摩托车处于静止状态,其重力方向是竖直向下的,根据二力平衡可知,单脚支架对它的作用力方向竖直向上,A正确;对于摩托车和画框组成的整体,根据二力平衡可知钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心,B正确;当摩托车随画框旋转时,摩托车的重心相对摩托车不移动,C错误;在挑战过程中,韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置,D正确.二、非选择题12.用图示法画出力,并指出施力物体和受力物体.(1)空气对气球的20 N浮力;(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200 N的拉力拉小车.答案见解析解析(1)空气对气球的浮力为20 N,施力物体是空气,受力物体是气球.力的图示如图甲所示.(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200 N的拉力拉小车,施力物体是小孩,受力物体是小车.力的图示如图乙所示.13.在图8中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图.图8答案如图所示。
2018版物理教科版新课堂同步必修一文档:第2章 1- 力 含解析 精品
1. 力[先填空]1.定义:物体与物体之间的一种相互作用.2.作用效果:改变物体的运动状态,或者使物体发生形变.3.力的三要素:力的大小、方向、作用点称为力的三要素.4.单位:牛顿,简称牛,符号为N.5.矢量性:既有大小,又有方向.[再判断]1.力可以离开施力物体或受力物体单独存在.(×)2.只有相互接触的物体间才有力的作用.(×)3.力总是成对出现的,施力物体同时也是受力物体.(√)[后思考]成语“孤掌难鸣”隐含了什么物理道理?和它在生活中的喻义一样吗?【提示】“孤掌难鸣”即一个巴掌拍不响,说明力的作用是相互的.在生活中,“孤掌难鸣”比喻力量单薄,难以成事.[合作探讨]如图甲所示,在足球场上,运动员把球踢飞,球由静止变为运动,说明球的运动状态发生了改变;乙图中,弹簧被拉长或压缩,说明弹簧发生了形变.结合以上现象,思考以下问题:甲乙图2-1-1探讨1:力有哪些作用效果?【提示】力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态.探讨2:图甲中踢出去的足球受到哪些力的作用?【提示】踢出去的足球受到重力和空气阻力的作用.探讨3:图乙中,手压缩弹簧过程中,谁是施力物体?谁是受力物体?【提示】用手“压”弹簧,手是施力物体,弹簧是受力物体,同时弹簧对手也有“挤压”的效果,此时弹簧是施力物体,手是受力物体,因此,手既是施力物体又是受力物体,弹簧既是受力物体同时又是施力物体,力总是成对出现的.[核心点击]1.力的四性的认识(1)(2)力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系.(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法.下列关于力的说法中正确的是()A.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D.两个物体发生相互作用不一定相互接触【解析】力是物体对物体的作用,任何力都有它的施力物体和受力物体,风吹草动,施力物体是空气,故A错;踢出去的球向前运动,并没有受到向前的推力,因为找不到这个力的施力物体,而没有施力物体的力是不存在的,故B 错;由力的相互性可知,甲推乙的同时,乙也“推”甲,故C错;物体发生相互作用并不一定相互接触,如磁铁之间不需要接触就有磁力,故D对.【答案】 D[迁移1]关于力的作用效果的说法中正确的是()A.物体的运动状态发生变化,一定受到外力作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用C.力对物体的作用效果完全由力的大小决定D.物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象【解析】力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生变化,物体一定受到外力的作用,A正确;弹簧受外力被拉伸稳定后,发生了形变,但运动状态并没有发生变化,B、D不正确;力的作用效果由力的大小、方向、作用点三要素共同决定,C错误.【答案】 A[迁移2]下面关于力的说法中正确的有()A.力的作用离不开施力物体,但可以没有受力物体B.有的物体自己就有力,这个力不是另外的物体施加的C.力是物体与物体间的相互作用D.没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在【解析】力是物体间的相互作用,有力作用时必定要有两个物体同时存在,一个是施力物体,另一个是受力物体.一个物体是不能对自己产生力的作用的.有人说:拍手时不是自己对自己作用吗?对此类问题要注意研究对象的选取,这时的“物体”不应是整个人,而应是两只手,是两只手之间的相互作用,不能根据所研究问题的性质而随意扩展研究对象的范围.【答案】 C关于力的理解的两个误区(1)误认为力可以没有施力物体或受力物体.实际上力是物体与物体间的相互作用,任何力同时具有施力物体与受力物体.(2)误认为只有相互接触的物体间才存在作用力.实际上有些力可以发生在不接触的物体间,如重力、磁力等.[先填空]1.力的图示:能表示出力的大小、方向和作用点.2.力的示意图:只能表示出力的方向和作用点.3.力的分类:(1)按命名方式的不同可分为:性质力:重力、弹力、摩擦力等.效果力:支持力、拉力、压力、动力、阻力等.(2)按相互作用的物体是否接触分为:接触力:弹力、摩擦力.非接触力:重力、电场力、分子力等.[再判断]1.力的图示是精确表示力的三要素的方法.(√)2.性质相同的力,作用效果也一定相同.(×)[后思考]是否存在只有施力物体而没有受力物体的情况,如拳击运动员用力打了一拳,但没有击中对方?【提示】不存.拳击运动员没有击到对方,看似没有受力物体,如果把两个运动员作为研究对象,他们间没有力的作用,当然没有受力物体.如果分析人的身体各部位之间的作用,当然有施力的部分,也有受力的部分,力是物体之间的相互作用,一旦有力,一定会同时存在施力和受力两个物体.[合作探讨]探讨1:要用作图法准确地表示一个力,是作力的图示呢,还是作力的示意图?【提示】由于力的图示可以同时表示出力的三要素,而力的示意图只能表示出力的作用点和方向,不能准确表示出力的大小,故采用力的图示法表示力较为准确.探讨2:在作力的图示时,选标度需要注意什么?【提示】标度选择合理,力争做图误差最小.[核心点击]力的图示与力的示意图的画法图2-1-2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( )【导学号:96332033】图2-1-2A .F 1和F 2B .F 1和F 4C .F 1和F 3、F 4D .以上选项都不正确【解析】 只有两个力的大小和方向都相同时,作用效果才相同.【答案】 B[迁移3] 如图2-1-3所示,物体A 对物体B 的压力是10 N ,试画出这个力的图示和示意图.【导学号:96332034】图2-1-3【解析】 (1)选定标度:此题选单位长度的线段表示2 N 的力.(2)从力的作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段.(3)在线段上加箭头表示力的方向.画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明N=10 N即可,如图丙所示.【答案】见解析力的图示法口诀要想表示力,方法很简单,选好比例尺,再画一线段.长短表大小,箭头表方向,注意线尾巴,放在作用点.。
2017-2018高中物理必修1课后练:第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力
[A组·基础题]一、单项选择题1.下列关于重力的说法中正确的是( )A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向总是指向地心C.地面上的物体在赤道上受的重力最小D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力解析:任何物体均受重力作用,重力的方向竖直向下,不一定指向地心,A、B均错误;地面上的物体在赤道上受到的重力最小,C正确;当物体处于静止状态时,弹簧测力计的示数才等于悬挂的物体的重力大小,D错误.答案:C2.(2017·宜昌模拟)下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反解析:摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力,A正确;静摩擦力与压力没有关系,B错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D正确.答案:B3.(2017·河南周口西华一中联考)一弹簧测力计更换弹簧后不能直接在原来准确的均匀刻度上读数,经测试发现,不挂重物时,示数为2 N,在弹性限度内挂100 N的重物时,示数为92 N,则当挂上某重物而使示数为20 N时,所挂重物实际重为( )A.16.2 N B.18 NC.20 N D.22.2 N解析:由胡克定律F=kx得:100 N=k(92-2),设物体所受的实际重力为G,由胡克定律得G=k(20-2),联立得100G=92-220-2,解得G=20 N,即物体所受的实际重力为20 N,故C正确.答案:C4.(2016·宁夏石嘴山三中期末)如图所示,完全相同的质量为m的A、B两球用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( )A.mg tanθ2k B.mg tan θkC.2mg tan θk D.2mg tan θ2k解析:对其中一个小球进行受力分析,如图所示,根据平衡条件可得F =mg tan θ2,根据胡可定律可得F =kx ,联立两式解得x =mg tanθ2k ,A 正确.答案:A 5.如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )A.12B.32C.22D.52解析:木板的倾角α为30°时物块静止,所受摩擦力为静摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mg sin 30°;木板的倾角α为45°时物块滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为μmg cos 45°,由二者相等可得物块和木板间的动摩擦因数为μ=22. 答案:C二、多项选择题6.(2016·广东中山华侨中学一模)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态.现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是( )A .容器受到的摩擦力逐渐增大B .容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大解析:由题知,容器始终处于静止状态,则其受力平衡,即所受的摩擦力大小等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A正确,B错误;水平方向上容器受力平衡,若最大静摩擦力大于重力,则力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力,则力F要增大,故C正确,D错误.答案:AC7.(2017·辽宁期末)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则( )A.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)gB.F1、F2一定等大反向C.A与B之间一定存在摩擦力D.B与地面之间可能存在摩擦力解析:对A、B整体受力分析,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,地面对整体可能有静摩擦力,根据平衡条件有F N=(M+m)g,故A正确;对整体,水平方向可能有摩擦力,故F1、F2不一定等大反向,故B错误;对物体A受力分析,受重力mg、已知的推力F1、斜劈B对A的支持力F N′和摩擦力F f,当推力F1沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力的方向沿斜面向下,如图所示.当推力F1沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向上,如图所示:当推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,如图所示:即物体A、B间不一定有摩擦力,故C错误;对整体,只有当F1=F2时,斜劈B不受静摩擦力,故D正确.答案:AD8.(2017·西安模拟)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接物块B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态.则( )A.物体B受到斜面体的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对斜面体C的摩擦力为零解析:当物块B满足m B g sin θ=m A g时,物块B受到斜面体C的摩擦力为零,选项A错误;对BC整体而言,受到斜向右上方的绳子的拉力,故斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,选项B错误,C正确;将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时对BC整体水平方向合力为零,即水平面对斜面体C的摩擦力为零,选项D正确.答案:CD[B组·能力题]选择题9.(2017·黄冈质检)如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为F fm,则弹簧的劲度系数为( )A.F fmx1+x2B.2F fmx1+x2C.2F fmx2-x1D.F fmx2-x1解析:物块在离墙壁的最近和最远点,受到的静摩擦力等于最大静摩擦力F fm,由平衡条件可得:F fm=k(l0-x1),F fm=k(x2-l0),解得k=2F fmx2-x1,C正确.答案:C10.一个长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )A.3L B.4LC.5L D.6L解析:由题意可知,kL =mg ,当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时,下面弹簧弹力大小为mg ,伸长量为L ,而上面弹簧的弹力为2mg ,由kx =2mg 可知,上面弹簧伸长量为x =2L ,故B 球到悬点O 的距离为L +L +L +2L =5L ,C 正确.答案:C11.(2017·重庆万州二中期中)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k 1、k 2,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.mg k 1+k 2 B.k 1k 2mg k 1+k 2 C.2mg k 1+k 2 D.k 1k 22mg k 1+k 2解析:当物体的质量为m 时,下方弹簧被压缩的长度为x 1=mgk 1;当物体的质量变为2m 时,设物体下降的高度为x ,则上方弹簧伸长的长度为x ,下方弹簧被压缩的长度为x 1+x ,两弹簧弹力之和等于2mg ,由胡克定律和平衡条件得k 2x +k 1(x 1+x )=2mg ,联立解得x =mg k 1+k 2,故A 正确.答案:A12.(2017·山东师范大学附中模拟)斜面ABC 固定在水平面上,AB 面光滑,BC 面粗糙,AB 长度是BC 长度的两倍.三个相同木块a 、b 、c 通过轻质光滑定滑轮用细线相连,细线平行于斜面,如图所示.用手按住c ,使其静止在BC 上;现撤去c 所受手的作用力,则下列关于木块c 的判断正确的是( )A .沿BC 面下滑B .沿BC 面上滑C .仍静止,所受摩擦力为零D .仍静止,所受摩擦力不为零解析:假设撤去c 所受的作用力后木块a 、b 、c 仍静止,则对木块a 、b 组成的整体进行受力分析,线的拉力F T =2mg sin α.对木块c 进行受力分析,木块c 所受重力沿斜面向下的分力等于mg sin β,因为sin αsin β=BC AB,所以sin β=2sin α,2mg sin α=mg sin β,木块c 沿斜面方向的合力为零,所以木块c 仍静止,所受摩擦力为零,C 正确.13.(2017·福建六校联考)如图所示,三个质量均为1 kg 的木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500 N/m 的轻弹簧p 、q 用轻绳连接,其中a 放在光滑水平桌面上.开始时p 弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端,直到c 木块刚好离开水平面为止,g 取值10 m/s 2.该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是( )A .4 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm 解析:弹簧q 开始处于压缩状态,kx 1=mg ,当c 刚好离开水平地面时,弹簧q 处于伸长状态.kx 1′=mg ,此时弹簧p 处于伸长状态,弹力大小为kx 2=2mg ,代入数据可解得:x 1=x 1′=2 cm ,x 2=4 cm ,故此过程中p 弹簧的左端向左移动的距离为x 1+x 1′+x 2=8 cm ,C 正确.答案:C14.(多选)(2017·安徽皖南八校第二次联考)有一直角V形槽可以绕O 点在竖直平面内转动,其截面如图所示,OD 面与水平面间的夹角为θ.有一质量为m 的正方体均匀木块放在槽内,木块与OC 、OD 面间的动摩擦因数都为μ,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则( )A .若θ=60°,木块所受的摩擦力为12μmg B .若θ=60°,木块所受的摩擦力为3+12μmg C .θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力最大值为μmgD .θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力最大值为2μmg解析:将木块重力按照实际作用效果正交分解,则木块对OC 、OD 两面的压力分别为: F OC =mg sin θ,F OD =mg cos θ,则木块受到的滑动摩擦力为:F f =μ(F OC +F OD )=μ(mg sin θ+mg cos θ),当θ=60°时,F f =3+12μmg ,故A 错误,B 正确; θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力为:F f =μ(mg sin θ+mg cos θ)=2μmg sin(θ+45°),当θ=45°时,摩擦力最大,最大为F fmax =2μmg ,故C 错误,D 正确.15.(多选)(2017·湖南三校第一次联考)如图甲所示,质量为m 的半球体静止在倾角为θ的平板上,当θ从0°缓慢增大到90°的过程中,半球体所受摩擦力F f 与θ的关系如图乙所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为33,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g ,则( )A .0~q 段图象可能是直线B .q ~π2段图象不可能是直线 C .q =π4D .p =mg2解析:半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是:mg sin θ=μmg cos θ.故有μ=tan θ=33, 解得θ=π6,即q =π6,故C 错误. θ在0~π6之间时,F f 是静摩擦力,大小为mg sin θ; θ在π6~π2之间时,F f 是滑动摩擦力,大小为μmg cos θ; 综合以上分析得F f 与θ的关系如图中实线所示,故A 错误,B 正确.当θ=π6时,F f =mg sin π6=mg 2,即p =mg 2,故D 正确. 答案:BD16.(多选)(2017·浙江金丽衢十二校联考)如图所示,木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24.夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2 cm ,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用水平力F 作用在木块B 上,则( )A .若F =1 N ,则木块B 所受摩擦力大小是9 NB .若F =1 N ,则木块A 所受摩擦力大小是7 NC.若木块A、B能一起保持匀速运动,则拉力F=24.6 ND.若木块A、B能一起保持匀速运动,则A、B间弹簧的伸长量为3 cm解析:木块A与地面间的滑动摩擦力为F f A=μm A g=0.24×50 N=12 N,木块B与地面间的滑动摩擦力为F f B=μm B g=0.24×60 N=14.4 N,弹簧弹力为F弹=kx=400×0.02 N=8 N.施加水平拉力F=1 N后,对B木块进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和拉力,由于B木块与地面间的最大静摩擦力为14.4 N(等于滑动摩擦力),大于弹簧弹力和拉力之和,故木块B静止不动,木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡,因而有F f B′=F弹+F=8 N+1 N=9 N,弹簧长度没有变化,弹力不变,故木块A 相对地面有向左的运动趋势,其受到向右的静摩擦力,且与弹力大小相等,因而有F f A′=F弹=8 N,故A正确,B错误.木块A、B能一起保持匀速运动时,木块A、B均受滑动摩擦力作用,选木块A为研究对象,对A木块进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向上向右的弹簧弹力和向左的滑动摩擦力大小相等,F′弹=kx′=12 N,解得x′=3 cm,故D正确.选木块A、B整体为研究对象,进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向上水平拉力F与木块A、B所受滑动摩擦力之和大小相等,F=26.4 N,故C错误.答案:AD。
教科版高中物理必修一第二章第3节弹力
3.弹力
答案:(1)体积(2)拉伸(3)能恢复原状(4)不能复原(5)放大法(6)弹性(7)接触(8)接触(9)弹性形变(10)相反(11)拉力(12)垂直(13)沿绳(14)收缩(15)形变(16)正比(17)kx(18)劲度系数(19)N/m (20)形变量(21)弹性限度
1.物体的形变
(1)定义:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变.常见的形变有伸长、缩短、弯曲、扭转等.
(2)形变的原因:物体受到了外力作用.
(3)形变的表现
①形状的改变:指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条被拉紧时,由短变长;跳水运动员走上跳板时,跳板由直变弯曲.
②体积的改变:指受力时物体的体积发生变化,如用力压海绵,海绵体积变小;用力压排球,排球体积变小.
【例1】从物体形变的方式来看,可把物体的形变分为______、______、______、________.橡皮条在不太大的外力作用下,只能发生______形变;橡胶棒在外力作用下,既能发生______形变,又能发生______形变,既能发生______形变,又能发生______形变;静止在桌面上的物体只能使桌面发生______形变;金属丝在不太大外力作用下,既可发生______形变,又可发生______形变.
答案:位伸压缩弯曲扭转拉伸拉伸压缩弯曲扭转弯曲拉伸扭转2.形变的类型
(1)弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变叫弹性形变.
(2)范性形变:撤去外力后物体的形变或多或少仍有保留,但不能恢复原状的形变.(3)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度.。
新教材高中物理3.1重力与弹力练习(2)(含解析)新人教版必修第一册(最新整理)
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3。
1 重力与弹力一、单选题1、关于重力的以下说法中,正确的是()A.物体静止时受到的重力最大,沿水平面运动时不受重力B.重力的方向总是竖直向下的C.重力有施力物体,没受力物体D.重力的大小只决定于物体质量【答案】 B【解析】重力源自于万有引力,与物体的运动状态无关,故A错误;重力的方向总是竖直向下,故B正确;重力有施力物体也有受力物体,故C错误;重力的大小由物体质量与重力加速度决定,故D错误。
所以B正确,ACD错误。
2、关于物体的重心,下列说法中正确的是( )A.任何物体的重心都一定在物体上B.重心的位置只与物体的形状有关C.形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在物体的几何中心D.物体的重心越高,物体的稳度就越高【答案】 C【解析】物体的重心不一定在物体上,可能在物体的外部,选项A错误;重心的位置不只与物体的形状有关,还与质量的分布有关,选项B错误;形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在物体的几何中心,选项C正确;物体的重心越高,物体的稳度就越低,选项D错误。
3、在下图中,A、B均处于静止状态,则A、B之间一定有弹力的是A.B.C.D.【答案】 B【解析】假设将与研究对象接触的物体逐一移走,如果研究对象的状态发生变化,则表示它们之间有弹力;如果状态无变化,则表示它们之间无弹力。
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重力、弹力(基础篇)一、选择题:1. 关于力的作用效果的叙述中,正确的是( )A.物体运动状态发生改变,一定受外力作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力的作用效果完全由力的大小决定2. 足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G 为重力,F为脚对球的作用力,f为空气阻力)( )3. 以下关于重心及重力的说法中,正确的是( )A.一个物体放于水中称量时,弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数,因此,物体在水中时的重力小于在空气中的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变4. 下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述正确的是( )A.一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B.强相互作用存在于宏观物体之间,而弱相互作用存在于原子核内部C.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现D.原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力,但原子核仍能紧密地保持在一起,是由于有在万有引力作用的结果5. 下列说法正确的是( )A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D.两个物体发生相互作用不一定相互接触6. 一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。
下列表述正确的是( )A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比7. 一个重为20N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( )A.15N B.20NC.25N D.08.有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )A.木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球B.木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的C.木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D.木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡9. 如图所示,四个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:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在粗糙的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )A.1l>2l B.2l>3l C.3l>4l D.1l=2l=3l=4l10. 一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.2121F Fl l--B.2121F Fl l++C.2121F Fl l+-D.2121F Fl l-+二、解答题:1. 请在下图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.2. 一个质量为60 kg的人,在地球上的重量为588N,在月球上的重量为98N.该人做摸高运动时,在地球上的高度为0.5m.那么,在月球触摸高度为多少?3. 量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为2.5cm.求:(1)这只弹簧测力计3N刻度线与零刻度线之间的距离.(2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数.4.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100 N重物时正对着刻度20.试问:(1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少?(2)若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端挂了多重的重物?【答案与解析】一、选择题:1. A解析:物体运动状态发生改变,一定受到了力的作用,但运动状态不变并不一定没有受到力的作用,力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变.力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果.2. B解析:本题考查重力的方向和受力图的画法.重力方向竖直向下,阻力f与飞行速度方向相反,在飞行过程中球不受脚的作用力.3. D解析:选项A错,由于物体浸没于水中时,受到向上的浮力,从而减小弹簧的拉伸形变,弹簧测力计的示数减小,但物体的重力并不改变;选项B错,当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大.但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,从而使质量大的物体的重力不一定大,选项C错;重力的方向是竖直向下,而不是垂直向下;选项D正确,物体的重心位置由形状和质量分布情况两个方面共同决定,当物体形状改变时,其重心往往发生改变.综上所述,本题正确答案为选项D.4. AC解析:引力是自然界中的一种基本相互作用,存在于一切物体之间,这就是万有引力,故A正确;强相互作用和弱相互作用都存在于原子核内部,作用范围都很小,并随距离的增大而急剧减小,原子核之所以紧密地保持在一起,是由于核子间存在着强相互作用,而原子核自发放出射线的现象是由于弱相互作用的结果,它的大小只有强相互作用的12110,故B 、D 均错;电荷间的相互作用和磁体间的相互作用都属于电磁相互作用,它随距离的增大而减小的规律与万有引力类似,故C 正确.5. D解析:拳击手未击中对方,说明拳击手与对方之间没有相互作用,因为没有受力物体的力是不存在的,所以此时也不存在说拳击手是施力物体的问题,故选项A 错误,踢出去的球向前运动,并没有受到向前的推力,因为找不到这个力的施力物体,而没有施力物体的力是不存在的,故选项B 错误,由力的相互性可知,甲推乙的同时,乙也“推”甲,故选项C 错误,物体间发生相互作用并不一定相互接触,如磁铁之间不需要接触就有磁力,所以选项D 正确,6、B解析:横截距表示弹簧的原厂,因此A 错。
斜率表示弹簧劲度系数,因此B 对,C 错。
测得的是弹力与弹簧的伸长变化量成正比,D 错。
7、D解析:用F=5N 的力拉物体,物体仍然静止在地面上,即处于平衡状态,所以物体所受合力为零。
8、C解析:木块对桌面的压力是由于木块与桌面互相挤压,木块发生微小形变,它对桌面产生向下的弹力,施力物体是木块,因此AB 错。
木块保持静止,是因为木块所受的重力与木块所受的桌面给它的支持力保持平衡。
因此D 错。
9. D解析:本题考查弹簧所受拉力与弹簧伸长量的关系.弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值,分析四种情况下弹簧所受弹力都等于外力F ,又因弹簧完全相同,劲度系数相同,所以四种情况下弹簧的伸长量相等.10. C解析:设弹簧原长为0l ,则101()F k l l =-,220()F k l l =-,两式相加有1221()F F k l l +=-,所以1221F F k l l +=-,故C 选项正确.二、解答题:1. 答案见解析解析:本题考查对弹力方向的判定,关键是熟悉各种接触中的弹力方向.(a)杆在重力作用下对A 、B 两处都产生挤压作用,故A 、B 两处对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直.如图(a)所示.(b)杆对C 、D 两处都有挤压作用,因C 处为曲面,D 处为支撑点,所以C 处弹力垂直于其切面指向球心,D 处弹力垂直于杆斜向上.如图(b)所示.(c)球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳子斜向上.如图(c)所示.(d)当重心不在球心处时,弹力作用也必通过球心O ,如图(d)所示.应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心.2. 3.0m解析:人在地球和月球上的质量相等,由G =mg 得,地球表面的自由落体加速度22588m /s 9.8m /s 60G g m ===, 月球表面的自由落体加速度2298m /s 1.63m /s 60G g m ''===. 设人在地球上触摸高度为h ,在月球上触摸高度为h ',2202t v v ax -=得h g h g'=', 解得9.80.5m 3.0m 1.63g h h g '==⨯='. 3. 3.75cm 80N/m解析:本题考查弹簧测力计的原理和胡克定律,关键是明确弹簧测力计的零刻度与弹簧的原长相对应. 设3N 和5N 刻度线与零刻度线的距离分别为x 1、x 2,则△x=x 2-x 1=2.5cm ,两力之差△F=F 2-F 1=2N . 根据胡克定律22N /m 80N /m 2.510F k x -∆===∆⨯. 又F 1=kx 1,所以113m 80F x k ===0.0375m =3.75cm . 即3N 刻度线与零刻度线的距离是3.75 cm .4. (1) 10 30 (2) 90N解析:(1)设挂50 N 和150 N 重物时,自由端所对刻度尺的值分别是1x 、2x ,由胡克定律得12010050x =, ①220100150x =. ② 由①②可得110x =,230x =.(2)设自由端所对刻度是18时,所挂重物为G ,由胡克定律20100N 18G=,90N G =.。