重力、弹力测试题及解析
2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编第01讲力、重力、弹力(解析版)
第01讲力、重力、弹力(解析版)1.(2023春·安徽安庆·九年级校联考竞赛)轻质弹簧k 的上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为m 的物体,平衡时弹簧的长度为L 1,现将和k 完全相同的两根弹簧k 1、k 2与质量分别为m 1、m 2的两个物体相连,并悬挂在天花板上,且m 1+m 2=m ,如图所示,平衡时,k 1和k 2的长度之和为L 2,则()A .2L 1一定等于L 2B .2L 1一定大于L 2C .2L 1一定小于L 2D .以上均有可能【答案】B【详解】由题知,三根弹簧完全相同,将m 1、m 2及弹簧k 2视为一个整体,弹簧质量不计,则总质量为m ,则弹簧k 1的伸长量与弹簧k 相同,所以其长度也为L 1;m 1+m 2=m ,则m 2小于m ,所以弹簧k 2的伸长量小于弹簧k 的伸长量,则弹簧k 2的长度小于L 1;k 1和k 2的长度之和为L 2,所以2L 1一定大于L 2,故B 符合题意,ACD 不符合题意。
故选B 。
2.(2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛)某种弹簧拉力器是由三根相同的弹簧并联组成,如果将一根弹簧拉长5cm ,要用10N 的力,若将3根这样的弹簧同时拉长10cm ,所需的拉力是()A .30NB .45NC .60ND .90N【答案】C【分析】根据题中“若将3根这样的弹簧同时拉长10cm ,所需的拉力是”可知,本题考查弹力的概念和常见弹力,根据弹力的概念和常见弹力的规律,运用弹力与伸长量成正比,列式计算。
【详解】将一根弹簧拉长5cm ,要用10N 的力,若将1根这样的弹簧拉长10cm ,所需的拉力110N5cm 10cmF 解得120N F ;若将3根这样的弹簧同时拉长10cm ,所需的拉力是试卷第2页,共14页'13320N 60NF F 所需的拉力是60N 。
故选C 。
【点睛】伸长量与弹力成正比,利用这个关系可求解不同伸长量时的拉力。
重力 弹力摩擦力及答案
重力 弹力 摩擦力一、选择题(1~8题为单选题,9~10题为多选题) 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的作用B .重力的方向总是指向地C .地面上的物体在赤道上受的重力最小D .物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的重力2.(2015·河北模拟)用力将如图所示的装有塑料的轻圆吸盘压紧在竖直的墙壁上,排除圆盘与墙壁之间的空气,松手后往挂钩上挂适当的物体,圆盘不会掉下来。
这是因为物体对盘向下的拉力( )A .与大气对圆盘的压力平衡B .与墙壁对圆盘的摩擦力平衡C .与墙壁对圆盘的支持力平衡D .与物体所受的重力平衡3.如图所示,小球A 的重力为G =20 N ,上端被竖直悬线挂于O 点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A 、水平桌面对球A 的弹力大小可能为( )A .0,GB .G,0C.G 2,G 2D.G 2,32G4.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k ,小球所受重力为G ,平衡时小球在A 处,今用力F 压小球至B 处,使弹簧缩短x ,则此时弹簧的弹力为( )A .kxB .kx +GC .G -kxD .以上都不对5.如图所示,一重为10 N 的小球固定在支杆AB 的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N ,则AB 杆对小球的作用力 ( )A .大小为7.5 NB .大小为10 NC .方向与水平方向成53°角斜向右下方D .方向与水平方向成53°角斜向左上方6.如图所示的装置中,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分别为F 1、F 2、F 3,其大小关系是( )A .F 1=F 2=F 3B .F 1=F 2<F 3C .F 1=F 3>F 2D .F 3>F 1>F 27.如图所示,固定在水平地面上的物体P ,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m =4 kg 的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50N ,作用在物块2的水平力F =20N ,整个系统处于平衡状态,取g =10m/s 2,则以下说法正确的是( )A .1和2之间的摩擦力是20NB .2和3之间的摩擦力是20NC .3与桌面间的摩擦力为20ND .物块3受6个力作用8.下面的四个图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是( )A .图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B .图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C .图中的BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D .图中的BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁9.如图所示,将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐,使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:重力与弹力(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力1重力与弹力基础过关练题组一重力重心1.关于重力的大小及重心的位置,以下说法中正确的是()A.重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C.重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球2.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中,重心最接近甚至低于横杆的是()3.歼-20战机是我国最新研制出的第五代隐身重型歼击机。
它以隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。
关于歼-20战机的受力,下列说法正确的是()A.战机受到的重力指向地心B.战机受重力的同时,也对地球产生引力C.战机向前运动的推力无施力物体D.战机匀速飞行,它不受重力作用4.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。
飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为()A.马跑得快B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕(视为质点)在一条竖直线上题组二物体的形变和弹力5.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。
如图为三种与足球有关的情景。
下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变6.(多选)玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是()A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变题组三弹力的有无及其方向的判断7.如图所示,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8.如图所示是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。
“重力、弹力”典型例题解析
南京市第六十六中学李友志.重心地确定例:球体地重心一定在球心吗?解析:不一定,如果球体是由同一种材料组成地,质量均匀分布,它地重心在球心.如果球体地质量分布不均匀,它地重心就不在球心.如图所示,一个金属球由两种材料组成,上半部由铝组成,下半部由铜组成.它地重心,一定不在球心,而在由铜所组成地半球地某处. 文档收集自网络,仅用于个人学习例:如图所示,矩形均匀薄板长,宽.在点以细线悬挂,板处于平衡状态,,则悬线和板边缘地夹角等于多少?文档收集自网络,仅用于个人学习解析:均匀矩形薄板地重心在其对角线、交点处,根据二力平衡可知重力与悬线拉力等大反向,且共线.过作交于,由几何关系可知,则文档收集自网络,仅用于个人学习启迪:质量分布均匀有规则形状地物体,它地重心在其几何中心上..弹力有无地确定例:判断图中静止在光滑水平面上地球是否受到斜面对它地弹力作用?解析:要判断图中静止在光滑水平面上地球是否受到斜面对它地弹力作用,可先假设有弹力存在,则此球在水平方向所受合力不为零,必加速运动,与所给静止状态矛盾,说明此球与斜面间虽接触,但并不挤压,故不存在弹力. 文档收集自网络,仅用于个人学习启迪:弹力产生地条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生.在许多情况下由于物体地形变很小,难于观察到,因而判断弹力地产生要用“假设法”,即假设两个物体之间有弹力存在,看物体是否还能保持现在地状态,如果能说明有弹力,否则就是没有弹力. 文档收集自网络,仅用于个人学习.弹力方向地确定例:()如图所示,光滑但质量分布不均地小球地球心在,重心在,静止在竖直墙和桌边之间.试画出小球所受弹力. 文档收集自网络,仅用于个人学习()如图所示,重力不可忽略地均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受地弹力.解析:图中,面与面、点与面接触处地弹力方向垂直于面;点、曲面接触处地弹力方向,则垂直于接触点地切面.在点,弹力应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心;在点弹力垂直于墙面,因此也沿半径指向球心. 文档收集自网络,仅用于个人学习图中,端所受绳地拉力沿绳收缩地方向,因此沿绳向斜上方;端所受地弹力垂直于水平面竖直向上. 文档收集自网络,仅用于个人学习启迪:图中,弹力必须指向球心,而不一定指向重心.又由于、、为共点力,重力地作用线必须经过点,因此和必在同一竖直线上. 文档收集自网络,仅用于个人学习图中,由于此直杆地重力不可忽略,其两端受地力可能不沿杆地方向.此时杆地下端一定还受到向右地摩擦力作用. 文档收集自网络,仅用于个人学习例:图中为竖直墙面,为均匀横梁,其重为,处于水平位置为支持横梁地轻杆,、、三处均用铰链连接.试画出横梁端所受弹力地方向. 文档收集自网络,仅用于个人学习解析:轻杆只有两端受力,所以端所受压力沿杆向斜下方,其反作用力轻杆对横梁地弹力沿轻杆延长线方向斜向上方. 文档收集自网络,仅用于个人学习.弹力大小地确定例:如图所示,固定在小车上地支架地斜杆与竖直杆地夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为地小球,下列关于杆对球地作用力地判断中,正确地是:文档收集自网络,仅用于个人学习.小车静止时,θ,方向沿杆向上..小车静止时,θ,方向垂直杆向上..小车向右以加速度运动时,一定有θ..小车向左以加速度运动时,,方向斜向左上方,与竖直方向地夹角为α().解析:小车静止时,由物体地平衡条件知杆对球地作用力方向竖直向上,且大小等于球地重力.小车向右以加速度运动,设小球受杆地作用力方向与竖直方向地夹角为α,如图所示.根据牛顿第二定律有:α, α.,两式相除得:α.文档收集自网络,仅用于个人学习只有当球地加速度θ时,杆对球地作用力才沿杆地方向,此时才有θ.小车向左以加速度运动,根据牛顿第二定律知小球所受重力和杆对球地作用力地合力大小为,方向水平向左.根据力地合成知三力构成图所示地矢量三角形,,方向斜向左上方,与竖直方向地夹角为:α().文档收集自网络,仅用于个人学习。
重力与弹力(解析版)-2020-2021学年高一物理必修第一册过关检测(新人教版)
3.1重力与弹力1.将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,其伸长量为原来的一半。
现有一根原长20cm 的弹性细绳,其外力F 与伸长量x 的关系如图所示,将此细绳对折,其两端点固定于天花板同一位置,并在对折点处竖直悬系一物体,然后再缓慢放手,平衡后发现物体下降了2cm ,则该物体所受重力约为( )A .0.8NB .1.6NC .3.2ND .6.4N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据题意将一弹性绳对折,相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳,每段绳在相同的外力作用下,伸长量变为原来的一半,根据胡克定律F kx =可知劲度系数变为原来的两倍。
根据图像可知弹性细绳的劲度系数4N/cm 0.4N/cm 10F k x ∆===∆ 则对折后,劲度系数变为20.8N/cm k =所以物体的重力为220.82N 0.82N 3.2N G kx kx =+=⨯+⨯=ABD 错误,C 正确。
故选C 。
2.(2020·浙江省诸暨中学高一期中)质量为2kg 的物体被一根细绳悬吊在天花板下保持静止(g 取9.8N/kg)。
则以下说法正确的是( )A.物体的各部分中,只有重心处受重力B.细绳所在直线可能与天花板不垂直C.物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同,所以它们是同一个力D.剪断细绳后,物体不受任何力的作用【答案】B【解析】【分析】【详解】A.物体的各部分都受到重力作用,重心是各部分受到重力的等效集中点,故A错误;B.细绳是竖直的,若天花板不水平,则细绳所在直线与天花板不垂直,故B正确;C.体对绳子拉力的施力物体是物体,而物体所受重力的施力物体是地球,虽然方向均相同,但它们不是同一个力,故C错误;D.剪断细绳后,物体仍受重力的作用,故D错误;故选B。
3.探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。
则()A.该弹簧的原长为10mB.该弹簧的劲度系数为0.25N/mC.在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时,弹簧的长度为18cmD.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的形变量为10cm【答案】D【解析】【分析】 【详解】A .根据胡克定律可知弹簧的弹力为00()F k L L kL kL =-=-当0F =时,根据图像可知弹簧原长为010cm L =A 错误;B .弹簧的劲度系数为图线斜率,所以2N0.2N/cm 20N/m 10cmk ===B 错误;C .在该弹簧下端悬挂1.0N 的重物时,弹簧的伸长量为11N5cm 0.2N/cmx ==则弹簧长度为110cm 5cm 15cm L =+=C 错误;D .在该弹簧下端悬挂2.0N 的重物时,弹簧的伸长量为22N10cm 0.2N/cmx ==D 正确。
高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题 含答案
高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题(含答案)1. 一个物体沿着水平面匀速运动,受到的摩擦力大小为2N,物体的重力为10N,求物体受到的弹力大小。
答案:由于物体匀速运动,所以合力为0,即弹力大小等于摩擦力大小加重力大小,即F弹=F摩+F重=2N+10N=12N。
2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力,物体的质量为2kg,受到的摩擦力大小为4N,求物体的加速度。
答案:由牛顿第二定律F=ma,可得物体受到的合力F=拉力-摩擦力=ma,即a=(拉力-摩擦力)/m=(F-L摩)/m=(F-4N)/2kg。
3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力,物体的质量为2kg,受到的摩擦力大小为4N,物体的加速度为2m/s^2,求拉力大小。
答案:由牛顿第二定律F=ma,可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+4N=8N,即拉力大小为F=8N。
4. 一个物体沿着水平面匀加速运动,受到的摩擦力大小为2N,物体的重力为10N,求物体受到的弹力大小。
答案:由牛顿第二定律F=ma,可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=12N,即弹力大小为F弹=F-F摩=12N-2N=10N。
5. 一个物体沿着水平面匀加速运动,受到的摩擦力大小为2N,物体的重力为10N,物体的加速度为2m/s^2,求物体受到的合力大小。
答案:由牛顿第二定律F=ma,可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+2N=6N。
1. 一个物体在水平面上受到2N的弹力和5N的摩擦力,物体的加速度大小为多少?答案:加速度大小为0.5m/s²。
解析:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
而合力等于弹力减去摩擦力,即2N-5N=-3N。
因此,物体所受合力为-3N,表示向左的力。
设物体质量为m,则有:-3N=m×a。
解得a=-3N/m。
根据题意可知,物体所受的弹力和摩擦力都是水平的,因此物体的加速度也是���平的,即a水平=a。
重力和弹力(基础题习题密集练)
重力和弹力一、单选题1.下列说法正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力B.形状规则物体的重心在其几何中心上C.重力的方向总是垂直地面向下的D.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外2.一个圆球形薄壳容器所受重力为,用一细线悬挂起来,如下图所示。
现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是()A.系统的重心慢慢下降B.系统的重心先下降后上升C.系统对地球的引力先减小后增大D.有可能绳的方向不竖直3.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,所以方向总是指向地球球心B.同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同仁重心是物体各部分所受重力的等效作用点D.形状规则的物体,重心在其几何中心处4.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速直线运动,根据图中信息和所学知识你可以得出的结论是()A.物体重心的位置只与物体的质量分布有关B.重力的方向总是垂直向下的C.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D.力是使物体运动的原因5.如图所示,一个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力为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上6.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。
如图所示为四种与足球有关的情景。
下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.T图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变7.在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的()A.F的方向B.F的方向C.F的方向D.F的方向12348.建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断,关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向,下面哪个图是正确的()9.下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()A.极限法B.控制变量法C.放大法D.等效替代法10.如图所示,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11.体育课上一学生将足球踢向斜台,如下图所示,下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()A.沿v的方向1B.沿v的方向2C.先沿v的方向后沿v的方向12D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向12.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,撤去此力形变完全消失B.物体不受力也可能发生形变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.物体受外力作用发生形变后,若外力撤去,形变不一定完全消失13.在图中小球均处于静止状态,a、b板都和小球接触.A图中b板在竖直位置,B,C,D图中b板均在水平位置.不计一切摩擦,则小球同时受到a、b板对它有弹力作用的是()B.14.如图为P物体对Q物体压力的示意图,正确的是()15.四个图中,AB,B。
高一物理。重力 弹力 摩擦力 练习卷及详细答案
高一物理。
重力弹力摩擦力练习卷及详细答案A.静摩擦力的大小与物体的质量成正比B.静摩擦力的方向总是与物体表面接触面垂直C.静摩擦力的大小与物体之间的接触面积成正比D.静摩擦力的大小与物体之间的相对速度有关10.下面关于动摩擦力的说法正确的是()A.动摩擦力的方向总是与物体表面接触面垂直B.动摩擦力的大小与物体之间的接触面积成正比C.动摩擦力的大小与物体的速度成正比D.动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反11.下面关于重力的说法正确的是()A.重力只存在于地球表面B.重力的大小只与物体的质量有关C.重力的方向总是指向物体的重心D.重力的大小与物体之间的距离有关12.下列几种情况中,哪些情况下物体的机械能守恒:()A.物体在水平面上匀速运动B.物体在竖直向上抛掷C.物体在竖直向下自由落体运动D.物体在竖直向上上升A。
静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反。
B。
静摩擦力的方向总是与物体间相对运动的趋势方向相反。
C。
静摩擦力既可以是阻力,也可以是动力。
D。
静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直。
关于滑动摩擦力,以下哪个说法是正确的?A。
两物体间的接触面积越大,滑动摩擦力就越大。
B。
物体的运动速度越大,滑动摩擦力就越大。
C。
两接触面间的滑动摩擦力越大,说明两接触面越粗糙。
D。
滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关,还与它们间的正压力有关,而与接触面积的大小无关。
关于动摩擦因数μ,以下哪个说法是正确的?A。
两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0.B。
增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大。
C。
增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大。
D。
两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度。
放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图,则关于M和m受力情况的判断正确的是:A。
m受到M对它向右的摩擦力。
B。
高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题(含答案)
《重力、弹力、摩擦力》精选练习题一、选择题1.如图所示,完全相同的A、B两球,质量均为m,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 tanθkB.2mg tanθkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k2.用水平力把一个重量为G的长方体物块,压在足够高的竖直墙上,水平力的大小从零开始随时间成正比地逐渐增大,物块沿墙面下滑,则物块所受摩擦力随时间变化的图线是图中的()3.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的左端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用力F向右拉动木板B,使它以速度v 匀速运动,这时弹簧秤示数为F1,已知木块与木板之间、木板和地面之间的动摩擦因数相同,则下面的说法中正确的是()A.木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F1B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于F1C.若木板B以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力的大小等于2F1D.若用2F的力作用在木板B上,木块A受到的摩擦力的大小仍为F14.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.3-1B.2- 3C.32-12D.1-3 25.如图所示,A物体重2 N,B物体重4 N,中间用弹簧连接,弹力大小为2 N,此时吊A物体的绳的张力为T,B对地的压力为F N,则T、F N的数值可能是()A.7 N0B.4 N 2 NC.0 N 6 ND.2 N 6 N6.如图所示,两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端用光滑细绳连接,并有一光滑的轻滑轮放在细绳上.当滑轮下端挂一重为G的物体时,滑轮下滑一段距离,则下列结论正确的有()A.两弹簧的伸长量相等B.两弹簧的弹力相等C.重物下降的距离为G k1+k2D.重物下降的距离为G(k1+k2) 4k1k27.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为()A.mg+F sinαB.mg-F sinαC.μmgD.μFcosα8.如图所示质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m 的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则()A.轻绳对小球的作用力大小为33mgB.斜面体对小球的作用力大小为2mg C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg二、非选择题9.(1)如图所示,光滑但质量分布不均的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间,试画出小球所受弹力.(2)如图所示,重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受的弹力.10.如图所示,水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物体所受的摩擦力的大小与方向.(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何?11.如图所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为M2,用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为α的斜面上,B悬于斜面之外,处于静止状态.现在向A中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()A.绳子拉力大小不变,恒等于12MgB.A对斜面的压力逐渐增大C.A所受的摩擦力逐渐增大D.A所受的摩擦力先增大后减小.12.如图所示,质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时,弹簧C刚好没有发生变形,已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦,将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有发生变形,求:(1)当弹簧C的右端位于a点时,弹簧B的形变量;(2)a、b两点间的距离.《重力、弹力、摩擦力》参考答案一、选择题1.解析:选C.小球A 受重力mg 、绳子的拉力F 1和弹簧的水平向左的弹力F 2三个力的作用.根据平衡条件可知,F 2=mg tan θ2;再由胡克定律F 2=kx ,得x=F 2k =mg tan θ2k ,选项C 正确.2.解析:选D.物体开始沿墙面下滑,受滑动摩擦力,其大小与压力成正比,当滑动摩擦力大于重力后,物体将做减速运动直到速度变为零,此后物体所受的摩擦力为静摩擦力,与重力平衡,大小为G .3.解析:选D.B 匀速运动,根据平衡条件可知,B 所受A 的摩擦力与地面对B 的摩擦力的和与拉力F 平衡,A 项错;对A 做受力分析,A 保持静止,故A 所受摩擦力与弹簧弹力平衡,即A 、B 之间的摩擦力为F 1,结合对B 的受力分析可知,地面对B 的摩擦力为F -F 1,B 项错;A 、B 间的摩擦力为滑动摩擦力,与相对速度无关,故C 项错,D 项正确.4.解析:选 B.当用F 1拉物块时,由平衡条件可知:F 1cos60°=μ(mg -F 1sin60°);当用F 2推物块时,又有F 2cos30°=μ(mg +F 2sin30°),又F 1=F 2,求得μ=cos30°-cos60°sin30°+sin60°=2-3,B 正确. 5.答案:BC6.解析:选BD.因为系统静止,每根弹簧的拉力都等于G /2,设两根弹簧的伸长量分别为x 1、x 2,则重物下降的距离应为Δx =x 1+x 22①x1=G 2k 1②x2=G 2k2③将②③两式代入①得:Δx=G(k1+k2) 4k1k2.7.解析:选AD.物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出摩擦力大小为f=mg+F sinα,f=μF N=μF cosα.8.解析:选AD.对小球受力分析可知轻绳拉力与斜面体对小球的支持力大小相等,所以竖直方向上:mg=2F cos30°,解得:F=33mg,选项A正确、B错误;将A、B两物体视为整体,受力分析可知:竖直方向上:(M+m)g=F N+F cos30°,解得F N=(M+m2)g,选项C错误;水平方向上f=F sin30°=36mg,选项D正确.二、非选择题9.解析:(1)面与面、点与面接触处的弹力方向垂直于面;点、曲面接触处的弹力方向,则垂直于接触点的切面.如图所示,在A点,弹力F1应该垂直于球面并沿半径方向指向球心O;在B点弹力F2垂直于墙面,也沿半径指向球心O.本题中,弹力必须指向球心,而不一定指向重心.又由于F1、F2、G为共点力,重力的作用线必须经过O点,因此P和O必在同一竖直线上.(2)如图所示,A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向,因此沿绳向斜上方;B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上.答案:见解析10.解析:(1)静摩擦力的大小为f1=13 N-6 N=7 N,方向水平向右.(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力为f m=μF N=μmg=0.2×40 N=8 N只将F1撤去,F2<f m,物体仍然静止,物体所受静摩擦力的大小为f2=F2=6 N,方向水平向左.(3)若撤去F2,因F1>f m,所以物体开始向左滑动,物体受到的摩擦力的大小为f滑=μmg=8 N,方向水平向右.答案:见解析11.解析:选AB.对加入沙子前和加入沙子后两种情况,分别隔离A和B进行受力分析知:绳子拉力T总等于B的重力12Mg,A正确;A对斜面压力FN A′=FN A=M′g cosα.加入沙子后A质量M′增大,故FN A′增大,B正确.;角大小未知,加入沙子前A受f的方向未知,故加入沙子的过程中f怎么变化不能确定,C、D错.12.解析:(1)当弹簧C的右端位于a点时,细绳没有拉力,A物体受力如图:由二力平衡,可知弹簧弹力F1=mg由胡克定律,弹簧B压缩量Δx1为:F1=k1Δx1上两式联立解得Δx1=mg k1.(2)当弹簧C的右端位于b点时,B弹簧没弹力,此时细绳有拉力,A物体受力如图.由二力平衡,可知绳的拉力T=mg则C弹簧弹力F2为:F2=T=mg由胡克定律,弹簧B伸长量Δx2为:F2=k2Δx2解得Δx2=mg k2故a、b之间的距离为Δx1+Δx2=(1k1+1k2)mg.答案:见解析。
高一物理【重力与弹力】经典题型训练
高一物理【重力与弹力】经典题型训练1.关于重力和重心,下列说法正确的是()A.当物体漂浮在水面上时重力会减小B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而变化解析重力来源于地球对物体的引力,与物体是否漂浮在水面上无关,故A错误;放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力,是由物体的形变引起的,故B错误;重心位置取决于物体的形状和质量分布情况,故D正确;只有形状规则、质量分布均匀的物体,重心才在物体的几何中心上,故C错误。
答案 D2.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列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阻为空气阻力)()答案 B3.跳高运动员在下列四种过竿姿势中,重心最能接近甚至低于横竿的是()答案 D4.关于如图所示的两个力F1和F2,下列说法正确的是()A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2,因为表示F1的标度大C.F1<F2,因为F1只有两个标度的长度,而F2具有三个标度的长度D.无法比较,因为两个力的标度的大小未知解析在力的图示中,所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度,离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小。
答案 D5.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是()A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变解析汽车与桥面相互挤压都发生了形变,选项B错误;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,选项A错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,选项C正确,D错误。
答案 C6.关于图甲、乙、丙、丁中受力情况分析及弹力的产生原因,下列说法中正确的是()A.图甲中,人站在船上撑竿使船离岸,人没有受摩擦力作用,撑竿发生弹性形变,恢复原状时对竿产生弹力B.图乙中,立定跳远起跳瞬间,人受到向后的摩擦力,地面发生弹性形变,对人产生弹力C.图丙中,手受到笔杆摩擦力作用,笔杆发生弹性形变要恢复原状对人手产生弹力D.图丁中,跳水运动员静止站立在三米跳板上时仅受两个力作用,跳板发生弹性形变,对运动员产生弹力解析力是物体运动状态改变的原因,可知船离开岸的过程中,人与船之间存在着相互作用的摩擦力,故A错误;由于起跳瞬间,脚有一个向后的运动趋势,所以此时的摩擦力方向向前,故B 错误;由于笔有向下滑的趋势,则手受到笔杆摩擦力作用,笔杆发生弹性形变要恢复原状对人手产生弹力,故C 正确;运动员静止站立在三米跳板上时,跳板向下弯曲,则运动员有向下运动趋势,则人受到重力、弹力、摩擦力三力的作用,故D 错误。
高中物理 必修一【重力 弹力 摩擦力】典型题(带解析)
高中物理【重力 弹力 摩擦力】典型题1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A .细绳一定对小球有拉力的作用B .轻弹簧一定对小球有弹力的作用C .细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D .细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力解析:选D .若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a =g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D 正确.2.一轻质弹簧原长为8 cm ,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ,弹簧未超出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为( )A .40 m/NB .40 N/mC .200 m/ND .200 N/m解析:选D .由F =kx 知,弹簧的劲度系数k =F x =40.02N/m =200 N/m ,选项D 正确. 3.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B .运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的C .此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D .此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析:选D .发生相互作用的物体均要发生形变,故A 错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B 错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误,D 正确.4.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A .mg μB .2mg μC .3mg μD .4mg μ 解析:选B .以四块砖为研究对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确. 5.如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A .2- 3B .36C .33D .32解析:选C .当拉力水平时,物块做匀速运动,则F =μmg ,当拉力方向与水平方向的夹角为60°时,物块也刚好做匀速运动,则F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),联立解得μ=33,A 、B 、D 项错误,C 项正确.6.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,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,直到它刚离开上面弹簧,在此过程中下面木块移动的距离为( )A .m 1g k 1B .m 2g k 1C .m 1g k 2D .m 2g k 2 解析:选C .在此过程中,压在下面弹簧上的压力由(m 1+m 2)g 减小到m 2g ,即减少了m 1g ,根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl =m 1g k 2,即下面木块移动的距离为m 1g k 2,选项C 正确.7.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g ,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F ,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.则水平压力F 至少为( )A .8 NB .15 NC .16 ND .30 N解析:选B .先将所有的木板当成整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,则二力平衡有2μ1F ≥8mg ;再对除两外侧木板剩余木板受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,由二力平衡有2μ2F ≥6mg ;联立解得F ≥15 N ;故B 正确,A 、C 、D 错误.8.(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P ,用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳,如图所示.现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小,则杆对滑轮P 的作用力( )A .大小变大B .大小不变C .方向发生变化,但始终沿杆方向D .方向始终在P 两侧轻绳的夹角的角平分线上,不一定沿杆解析:选BD .滑轮P 受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力,其中两侧轻绳的拉力大小相等,且等于重物的重力,使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时,两拉力的方向不变,则其合力也不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,因滑轮P 受力平衡,故杆对滑轮P 的作用力大小不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,不一定沿杆,选项B 、D 正确.9.如图所示,质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,长木板ab 在地面上一直处于静止状态.若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg解析:选C .木块P 对长木板ab 的滑动摩擦力大小为F =μ2mg ,长木板ab 始终静止,则地面对长木板ab 的静摩擦力大小为F ′=F =μ2mg ,故选项C 正确.10.如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在轻环上,不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳,当环静止时,与手相连的绳子水平,若杆与地面间夹角为θ,则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A .π2B .θC .π4+θ2D .π4-θ2解析:选C .当轻环静止不动时,PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线,所以PQ 绳垂直于杆,由几何关系可知,绳PQ 与竖直方向之间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析如图,由于滑轮的质量不计,则OP 绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反,所以OP 绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上,由几何关系得OP 绳与天花板之间的夹角α=12β=12⎝⎛⎭⎫π2+θ=π4+θ2,C 正确.11.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm解析:选B .将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可知A 、C 、D 项错误,B 项正确.12.(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B .F f a 方向改变C .F f b 仍然为零D .F f b 方向向右解析:选AD .剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b 相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b 方向向右,C 错误、D 正确;剪断右侧绳的瞬间,木块a 受到的各力都没有发生变化,A 正确,B 错误.13.(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A 与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析:选ABC.t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A选项正确;t =50 s时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力,B、C选项正确;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速运动,D选项错误.14.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则下列说法中正确的是()A.甲图方式中墙受到的推力为2FB.乙图方式中墙受到的推力为2FC.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析:选BD.对于乙图,墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f=F.故B、D正确.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图(b)所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图(c)所示,B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′,由于F=F1′,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图(d)所示,根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F,所以B对A的反作用力F2′=F,根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力F f=F,故A、C错误.。
专题06 重力和弹力(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题06 重力和弹力特训目标特训内容目标1 重力和重心(1T—4T)目标2 判定弹力有无(5T—8T)目标3 弹力的方向(9T—12T)目标4弹力的大小(13T—16T)一、重力和重心1.2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是()A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定【答案】A【详解】A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;B.舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;C.舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;D.舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
故选A。
2.如图所示,浙江某中学学生做化学实验时,水平放置的圆形铁环上放入分液漏斗,两者均处于静止状态,则()A.分液漏斗受到的重力方向一定指向地心B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗形变产生的D.若分液漏斗中溶液不断流出,分液漏斗的重心不断下降【答案】B【详解】A.重力是由地球的吸引而产生的,方向竖直向下,而不一定指向地心,A错误;B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与分液漏斗的重力平衡,故圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关,B正确;C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由圆形铁环形变产生的,C错误;D.分液漏斗装满溶液时,重心在几何中心处,溶液不断流出的过程重心下降,当溶液流完后重心又回到球心处,故重心先下降后上升,D错误。
故选B。
3.如图所示,质量为m的小玉坠用一根长为L的不可伸长的轻绳穿过后悬挂于货架水平杆上M、N两点并处于静止状态;如右图所示,现将长度也为L,质量也为m且分布均匀的项链悬挂于M、N两点并处于静止状态,小玉坠的重心和项链的重心到水平杆的距离分别是h1和h2,M点对轻绳和项链的拉力分别是F1和F2,则()A.h1>h2,F1>F2B.h1<h2,F1>F2C.h1<h2,F1<F2D.h1>h2,F1=F2【答案】A【详解】如题右图中的重力全部集中在玉坠上,重心在玉坠上,图中项链的质量均匀分布于整条项链,其重心一定在最低点的上方,所以玉坠重心到水平杆的距离比项链重心到水平杆的距离大,即h1>h2;对玉坠和项链的受力分析如图1和图2所示,图1中M、N两点对绳子的拉力方向沿着绳子的方向,图2中M、N两点对项链的拉力方向沿着项链的切线方向,图1中M、N两点对绳子拉力的夹角,比图2中M、N两点对项链拉力的夹角大,根据力的合成可知,图1中M 点对绳子的拉力F1比图2中M点对项链的拉力F2要大,即F1>F2。
3.1 重力与弹力(同步练习)(附答案)—2022-2023学年高一上学期物理必修第一册
3.1 重力与弹力(同步练习)一、选择题1.(2022·南昌市新建一中高一期中)下列关于物体重力的说法中正确的是( )A.重力的受力物体是地球B.物体重力大小与其质量无关C.物体的重心一定在物体身上D.某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的2.在体育运动中,人的身体重心位置随着姿势的变化而改变。
图所示各姿势中身体重心位于体外的是( )A B C D3.如图所示,n 块厚度为d 的相同的砖块靠在一起平放在地面上。
今将它们一块一块向上叠起来,这堆砖的重心升高了( )A.n 2dB.n -12 dC.ndD.n +12d 4.一个重20 N 的物体静止在斜面上,如图所示,关于物体所受重力的图示正确的是( )A B C D5.(多选)一人用斜向下的力推小车前进,力的大小为40 N ,方向与水平方向成30°,则如图所示为画出的推小车的力的图示,其中正确的是( ) A BC D6.(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被手拉住,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为水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆斜向左上方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7.关于物体的重力,下列说法正确的是()A.做自由落体运动的物体不受重力作用B.挂在绳子上静止的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力C.物体在地球任何地方重力大小都相等D.重力可以用弹簧测力计测量8.(多选)如图所示的情境中,两个物体a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是()9.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线悬挂在天花板上;已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是()A.18 N和10 N B.4 N和10 NC.12 N和2 N D.14 N和2 N10.(2022·山西应县一中高一期中)关于重力的大小及重心的位置,以下说法中正确的是()A.静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力B.重力是物体本身具有的且作用在重心上的力,大小与物体的质量成正比C.重力的方向总是垂直于接触面向下的D.重心是物体所受重力的等效作用点,质量分布均匀、形状规则的物体其重心一定在物体的几何中心11.(2022·南昌市新建一中高一月考)中国结是一种中国特有的手工编织工艺品,它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。
新人教物理必修一 重力与弹力(解析版)
人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习3.1 重力与弹力(解析版)一、选择题(本题共19小题,每小题4分,满分76分)1. 有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分()A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了【答案】C【解析】质量均匀分布的圆形薄板,重心在其几何中心;其中央挖掉一个小圆,质量仍然均匀分布,关于圆心对称,即形状规则,故其重心仍然在圆心;由于质量减小,故重力减小。
2.下列说法中正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是竖直向下的B.物体落向地面时,它受到的重力大小小于它静止时受到的重力大小C.力的三要素不同,力的作用效果可能不同D.如果物体有几何中心,则该几何中心就是重心位置【答案】C【解析】重力是由于地球的吸引而产生的,不是地球对物体的吸引力,地球对物体的吸引力是万有引力,重力只是万有引力的分力,故A错误。
根据重力的计算公式G=mg可知,在同一地点,重力加速度g不变,故不论物体静止还是运动,在同一地点受到的重力都是一样的。
故B错误。
力的大小、方向、作用点是力的三要素,力的三要素不同,力的作用效果一般不同,故C正确。
质量均匀的、有规则形状的物体的重心在几何中心,一般物体的重心不一定在几何中心,故D错误。
3.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。
如图所示为四种与足球有关的情景。
下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变【答案】C【解析】弹力和重力是不同性质的力,弹力不是重力,故A错误。
假设乙图中的两个足球之间存在弹力则它们就不能静止在光滑的水平地面上,所以假设错误,因此两个足球之间没有相互作用的弹力,故B错误。
高一物理重力、弹力和摩擦力的综合练习题
高一物理重力、弹力和摩擦力的综合练习题1.正确答案为A。
解析:发生力的作用时,至少有两个物体同时受到力的作用是牛顿第三定律的表述,是力的基本特征之一。
2.正确答案为A。
解析:重力、弹力、摩擦力都是根据力的性质命名的,而弹力、压力、摩擦力中有一个不是按性质命名的。
3.正确答案为B。
解析:形状规则的物体的重心一定在它的几何中心,是重心的一个重要特征。
4.正确答案为A。
解析:弹力是相互接触的物体间必定有的作用力,是力的一种基本类型。
5.正确答案为D。
解析:由胡克定律f=kx可知,k是弹簧的弹性系数,与弹簧的拉长或缩短无关,在弹性限度内k值不变。
6.正确答案为C。
解析:滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反,这是摩擦力的基本特征。
7.正确答案为A。
解析:木块向右把纸抽出,说明摩擦力要阻碍木块的运动,所以摩擦力方向与运动方向相反,即向左。
8.正确答案为C。
解析:滑动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,与正压力N成反比,这是滑动摩擦力公式的表述。
9.正确答案为C。
解析:物体A与B间的静摩擦力的大小等于F,因为物体A受到的拉力F等于物体B对物体A的静摩擦力,而物体B又受到与F相等的压力,所以物体B对地面的静摩擦力等于F。
10.正确答案为B。
解析:三个木块受到的摩擦力大小相同,因为它们受到的正压力相同,而摩擦力与正压力成正比。
所以当F相同时,三个木块受到的摩擦力大小相同,等于μN,与木块的质量无关。
1.此题为选择题,没有文章可言,直接删除。
2.此题为选择题,没有文章可言,直接删除。
3.作用后都向右运动,关于它们所受的摩擦力$f_1$、$f_2$、$f_3$大小比较,正确的是()。
A。
$f_1>f_2>f_3$;B。
$f_1=f_3>f_2$;C。
$f_1=f_2=f_3$;D。
$f_1=f_3<f_2$。
4.删除此段。
5.如图所示,质量为$M$的大圆环,用轻绳悬挂于天花板上,两个质量均为$m$的小环同时从等高处由静止滑下,当两小圆环滑至与圆心等高时所受到的摩擦力均为$f$,则此时大环对绳的拉力大小是()。
弹力单元测试题及答案详解
弹力单元测试题及答案详解一、选择题1. 弹力是指物体在外力作用下发生形变后,当外力消失时,物体恢复原状的能力。
以下哪个选项不属于弹力的表现形式?A. 弹簧的压缩与伸长B. 橡皮筋的拉伸与回缩C. 物体的重力D. 橡胶球的弹跳答案:C2. 胡克定律描述了弹力与形变的关系,其表达式为F=kx,其中F表示弹力,k表示弹簧常数,x表示弹簧的形变量。
以下哪个选项正确描述了胡克定律?A. 弹力与形变成正比B. 弹力与形变成反比C. 弹力与弹簧常数成反比D. 弹力与弹簧常数成正比答案:A二、填空题1. 当一个弹簧受到外力作用时,其形变量与所受力的大小成________关系。
答案:正比2. 弹力的单位是________,其国际单位制中的符号是________。
答案:牛顿;N三、简答题1. 请简述胡克定律的应用场景。
答案:胡克定律广泛应用于工程学、物理学等领域,特别是在设计和分析弹簧、减震器、测量仪器等设备时。
通过胡克定律,我们可以预测弹簧在不同形变下的力的大小,从而设计出合适的弹簧系统。
四、计算题1. 已知一个弹簧的弹簧常数k=100N/m,当弹簧被拉伸0.05m时,求弹簧产生的弹力大小。
答案:根据胡克定律,弹力F=kx,代入已知数值,F=100N/m * 0.05m = 5N。
五、论述题1. 论述弹力在日常生活中的应用及其重要性。
答案:弹力在日常生活中有着广泛的应用,例如在门的弹簧锁中,弹力可以保证门在关闭时能够自动上锁;在汽车的减震系统中,弹力可以吸收路面的颠簸,提高乘坐的舒适性;在运动器材如篮球、足球中,弹力提供了弹性,使得球能够弹跳。
弹力的重要性在于它能够将能量存储和释放,实现力的传递和转换,是现代机械和结构设计中不可或缺的一部分。
结束语:通过本次弹力单元测试题的练习,我们不仅复习了弹力的基本概念和胡克定律,还通过实际问题的解决加深了对弹力应用的理解。
希望同学们能够将所学知识灵活运用到实际生活中,不断探索和发现弹力的更多奥秘。
新教材高中物理课时作业8重力与弹力含解析新人教版必修第一册
重力与弹力A组合格性考试练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.F1<F2,因为F1只有两个标准长度,而F2有三个标准长度D.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3N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.20N/mB.30N/mC.60N/mD.120N/m9.如图所示,轻弹簧的两端各受10N拉力作用,弹簧静止时伸长了5cm(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400N/mC.该弹簧的劲度系数k 为200N/mD.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25N 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3.5cm ,则该弹簧的劲度系数为( )A.80N/mB .900N/m C.1000N/mD .1200N/mB 组 选择性考试练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l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四根弹簧的伸长量,则有( )A.l 2>l 1B .l 4>l 1 C.l 1>l 3D .l 2=l 4 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=0.2kg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10N/kg)( )A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,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.mgl1-l2B.2mgl1-l2C.mgl1+l2D.2mgl1+l214.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6cmB.弹簧的劲度系数为1N/mC.可将图像中右侧的图线无限延长D.该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧的长度为10cm课时素养评价8 重力与弹力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:D2.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:D3.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:B4.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:A5.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:A6.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:D7.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:C8.解析:由F =kx 知k =F x =3N5×10-2m=60N/m.答案:C9.解析:弹簧的弹力等于一端所受的拉力,故弹簧的弹力为10N ,A 错误;根据胡克定律F =kx 得,该弹簧的劲度系数k =F x =10N5×10-2m=200N/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 =d sin53°,OB =d sin37°,DA =dtan53°,DB =dtan37°,且AB =DB -DA =3.5cm ,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 =1000N/m ,故C 正确.答案:C11.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l 1=l 2=l 3=l 4.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(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:D13.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=2mgl1-l2,故B正确,A、C、D错误.答案:B14.解析:A对:由题图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=6cm,即弹簧的原长为6cm.B错:由题图读出弹力为F1=2N时,弹簧的长度为L1=4cm,弹簧压缩的长度x1=L0-L1=2cm=0.02m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=F1x1=2N0.02m=100N/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2N拉力时,弹簧弹力为2N,弹簧伸长2cm,长度为8cm.答案:A。
高中物理 第3章 第1节 重力与弹力练习(含解析)新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理试题
重力与弹力一、单项选择题1.(2019·慈溪期末)嫦娥四号探月过程时,把一块矿石从月球运到地球,如此矿石所受重力与质量的变化是( )A.重力变小,质量变大B.重力变大,质量变大C.重力不变,质量不变D.重力变大,质量不变解析:选D.矿石从月球运到地球的过程中,其质量保持不变,但由于地球外表的重力加速度大,故重力变大,D正确,A、B、C错误.2.如下列图,“马踏飞燕〞是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为( )A.马跑得快B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上解析:选D.马的重心位置在马身上而不在飞燕上,但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,才能保持平衡,应当选项D正确.3.(2019·安吉校级期末)杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子.关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )A.物体受到的重力B.头的形变C.坛子的形变D.人受到的重力解析:选C.头顶受到的压力是由于坛子产生形变,对与之接触的头产生力的作用,故C 正确,A、B、D错误.4.(2019·湖南学业考试)一轻弹簧原长为10 cm,在它的下端挂一个重为4 N的物体时,弹簧的长度为12 cm,假设在它的下端挂一个重为8 N的物体时,弹簧的长度应为( ) A.24 cm B.20 cmC.15 cm D.14 cm解析:选D.弹簧的原长l0=10 cm.当弹簧下端挂重物而静止时,弹簧的弹力等于重物的重力.当挂4 N 重物时,弹簧的弹力F 1=4 N ,弹簧的长度l 1=12 cm ,如此形变量x 1=l 1-l 0=2 cm ;当挂8 N 重物时,F 2=8 N ,设弹簧的长度为l 2,如此x 2=l 2-l 0.由胡克定律F =kx 可知,F 1x 1=F 2x 2,即x 1x 2=F 1F 2,得2l 2-10=48,解得l 2=14 cm. 5.(2019·广东期末)如下列图,一轻弹簧下端悬挂重为10 N 的物体时弹簧的长度为12 cm.现换用另一个重为25 N 的物体悬挂在弹簧的下端(仍在弹性限度内),这时弹簧的长度为15 cm ,如此弹簧的原长、劲度系数分别是( )A .20 cm ,500 N/mB .10 cm ,500 N/mC .10 cm ,1 000 N/mD .20 cm ,1 000 N/m解析:选B.设弹簧的原长、劲度系数分别为L 、k ,根据胡克定律F =kx 得:下端悬挂重为10 N 的物体时:10=k (0.12-L );换用另一个重为25 N 的物体悬挂时:25=k (0.15-L ).联立两式解得:k =500 N/m 、L =10 cm.6.(2019·腾冲校级月考)如下列图,一劲度系数为k ,原长为L 0的轻弹簧,下端固定在水平面上,先用向下的力F 压缩弹簧至稳定,然后改用向上的力F 拉弹簧,再次至稳定,如此弹簧上端上升的高度( )A.FkB.2FkC .L 0+F kD .L 0-F k解析:选B.当用向下的力F 压缩弹簧至稳定时,弹簧压缩的长度为 x 1=F k;当改用向上的力F 拉弹簧,再次至稳定时弹簧伸长的长度为x 2=F k;如此弹簧上端上升的高度为 h =x 1+x 2=2Fk,故B 正确,A 、C 、D 错误.二、多项选择题7.关于重力,如下说法中正确的答案是( )A .重力就是地球对物体的吸引力,其方向必定垂直于支持面B .重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出C .质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D .物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力可以不等于重力解析:选CD.重力产生的原因是地球对物体的吸引,但通常情况下重力只是地球对物体吸引力的一局部,重力的方向竖直向下,只有在支持面水平时,重力的方向才垂直于支持面,选项A 错误;杆秤测量的是物体的质量而非重力,选项B 错误;由公式G =mg 可知,重力的大小由质量m 和g 值共同决定,由于在不同的地理位置g 值可能不同,因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置因g 值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小,选项C 正确;用一根悬绳吊起一个物体,当物体静止时对该悬绳的拉力才等于物体受到的重力;把物体静置于一水平面上,物体对该水平面的压力等于物体受到的重力,物体静止于斜面上,物体对该斜面的压力就不等于物体受到的重力,选项D 正确.8.(2019·某某南开中学高一期中)有关弹力,如下说法正确的答案是( ) A .木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的 B .拿一根细竹杆拨动水中木头,木头受到竹杆的弹力,是由于木头发生形变而产生的 C .绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D .挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的解析:选CD.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于桌面发生向下的微小形变而产生的,故A 错误;木头受到竹杆的弹力,是由于竹杆发生形变而产生的,不是木头发生形变产生的,故B 错误;绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变,由于弹性绳子要收缩而对物体产生拉力,绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,故C 正确;挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变,电线由于收缩要恢复原状而对电灯产生了拉力,故D 正确.9.如下列图,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系,根据图象判断,正确的结论有( )A .弹簧的劲度系数为1 N/mB .弹簧的原长为6 cmC .弹簧伸长8 cm 时,弹力为2 ND .当弹力为4 N 时,弹簧长度为10 cm 或2 cm解析:选BD.由k =ΔFΔx 得,k =100 N/m ,A 错;F =0时,弹簧处于原长,由图可知x 0=6cm ,B 对;伸长8 cm 时的弹力:F =k ·Δx =8 N ,C 错;由图知,F =4 N 时,弹簧长2 cm 或10 cm ,D 对.10.某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根一样的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm, 一次锻炼时,他用600 N 的力把弹簧拉长至1.4 m ,如下列图,如此( )A .人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB .每根弹簧产生的弹力为200 NC .每根弹簧的劲度系数为200 N/mD .每根弹簧的劲度系数为600 N/m解析:选BC.由题,某人用600 N 的力,根据牛顿第三定律可知,人的每只手受到拉力器的拉力为600 N ,故A 错误.由于三根弹簧并联,每根弹簧受到的拉力相等,拉力之和等于600 N ,如此每根弹簧产生的弹力均为200 N ,故B 正确.每根弹簧的伸长长度为x =1.4 m -0.4 m =1.0 m ,弹力F =200 N ,如此由胡克定律F =kx 得,劲度系数k =F x =2001.0N/m =200 N/m ,故C 正确,D 错误.三、非选择题11.请在图中画出杆或球所受的弹力.甲图中杆靠在墙上; 乙图中杆放在半球形的槽中; 丙图中球用细线悬挂在竖直墙上;丁图中点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,点1、2、3在同一竖直线上. 解析:甲图中杆在重力作用下对A 、B 两处都产生挤压作用,故A 、B 两处墙对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直.如图(a)所示.乙图中杆对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 处弹力垂直于圆弧切面指向球心,D 处弹力垂直于杆斜向上.如图(b)所示.丙图中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向上.如图(c)所示.丁图中当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心,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.答案:见解析图12.在“探究弹簧的弹力与伸长量之间关系〞实验中,所用装置如图甲所示,将轻弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,其伸长量通过刻度尺测得,某同学的实验数据列于表中:伸长量x /(×10-2m)2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 弹力F /N1.502.934.555.987.50(1)以x 为横坐标、F 为纵坐标,在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间的关系图线.(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________.(结果保存三位有效数字) 解析:(1)描点作图,如图.(2)根据图象,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹力与伸长量成正比,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,k =ΔFΔx=75.0 N/m.答案:(1)见解析图 (2)75.0 N/m13.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数〞的实验中,实验装置如图甲所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.甲(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图乙中,请作出F -L 图线.乙(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况,帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).(4)该同学实验时把弹簧水平放置,与弹簧悬挂放置相比拟,优点在于:________________________________________________________________________,缺点在于:_____________________________________________________________________________________________________________________________________.解析:(1)F-L图线如下列图.(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,L0=5×10-2 m=5 cm.劲度系数为图象直线局部的斜率,k=20 N/m.(3)记录数据的表格如下.次数12345 6弹力F/N弹簧的长度L/(×10-2 m)(4)优点:可以防止弹簧自身重力对实验的影响.缺点:弹簧与桌面与绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差.答案:(1)见解析图(2)5 20 (3)(4)见解析14.如下列图,两木块质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块m1压在弹簧k1上(但不拴接),两弹簧与下面木块m2相连,下面弹簧k 2竖直固定在水平地面上,整个系统处于静止状态.现缓慢向上提上面的木块m 1,直到它刚离开上面弹簧k 1,求在此过程中:上面木块m 1移动的距离.解析:设未提木块m 1时两弹簧的压缩量分别为x 1、x 2,根据二力平衡和胡克定律,对弹簧k 1有k 1x 1=m 1g① 对弹簧k 2有k 2x 2=k 1x 1+m 2g②当木块m 1离开弹簧k 1时,弹簧k 2压缩量变为x ′2, 对弹簧k 2有k 2x ′2=m 2g ③由①②③解得:x 1=m 1g k 1,x 2=〔m 1+m 2〕g k 2,x ′2=m 2g k 2.木块m 1向上移动的距离为h 1=x 1+x 2-x ′2=m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2.答案:m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2。
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重力、弹力测试题及解析
1.下列关于重力、重心的说法,正确的是( )
A .任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合
B .任何物体的重心都在物体上,不可能在物体外
C .用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D .重力是由地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的
解析:选D 只有质量分布均匀、形状规则的物体,其重心才在几何中心上,故A 错误;物体的重心可以在物体上,也可以在物体外,如环的重心在环的本体外,故B 错误;用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,由二力平衡可知,该物体的重心一定在绳子的延长线上,故C 错误;重力是由地面附近的物体受到地球的吸引力而产生的,故D 正确。
2.(2020·桐庐高中月考)双层巴士靠站后,上车乘客向上层的后方走动,此时,车的重心( )
A .向前上方移动
B .向后上方移动
C .向上移动
D .不变
解析:选B 在乘客移动过程中,双层巴士后上方的质量增大,所以车的重心向后上方移动,故B 正确,A 、C 、D 错误。
3.(2019·临沂模拟)如图所示,每个钩码重1.0 N ,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5 cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是( )
A .该弹簧测力计的示数为1.0 N
B .该弹簧测力计的示数为5.0 N
C .该弹簧的劲度系数为40.0 N/m
D .不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
解析:选A 弹簧测力计的两端各受1.0 N 拉力F ,弹簧测力计显示一端受到的拉力大小为1.0 N ,
则该弹簧测力计的示数为1.0 N ,故A 正确,B 错误;由胡克定律F =kx 得:k =F x =1.0 N 0.05 m
=20 N/m ,故C 错误;弹簧的劲度系数k 由弹簧本身的性质决定,与弹力大小无关,当不挂重物时,该弹簧的劲度系数依然不变,故D 错误。
4.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。
根据图像判
断,正确的结论是( )
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
解析:选A 由题图读出,弹簧的弹力F =0时,弹簧的长度为L 0=6 cm ,即弹簧的原长为6 cm ,故A 正确;由题图读出弹力为F 1=2 N 时,弹簧的长度为L 1=4 cm(压缩时),弹簧压缩的长度x 1=L 0-
L 1=2 cm =0.02 m ,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k =F 1x 1= 2 N 0.02 m
=100 N/m ,故B 错误;弹簧都有一
定的弹性限度,故右侧图线的长度不能无限延长,故C 错误;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 ,故D 错误。
5.(2019·广东中山一中二模)如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧与水平地面平行。
A 、B 两点离墙壁的距离分别为x 1、x 2,物块在A 、B 两点恰好均能静止,物块与地面的最大静摩擦力为F 1,则弹簧的劲度系数为( ) A.F 1x 2+x 1
B.2F 1x 2+x 1
C.2F 1x 2-x 1
D.F 1x 2-x 1
解析:选C 设弹簧的原长为l 0,因物块在A 、B 两点恰好均能静止,由平衡条件可得:F 1=k (l 0-
x 1),F 1=k (x 2-l 0),由以上两式联立可求得:k =2F 1x 2-x 1
,选项C 正确。
6.在如图所示的四幅图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 和C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链相连接。
下列说法正确的是( )
A .图中的A
B 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙、丁
B .图中的AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁
C .图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙
D .图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁
解析:选B 由题图看出,甲、丙、丁中,AB 杆对B 点产生的是拉力,当用轻绳代替时效果不变,仍能使装置平衡,故图中的AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁。
同理可知,图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙。
故B 正确。
7.(2020·惠州第一次调研)如图所示,质量为m 的光滑小球,在细线和墙
壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g ,细线与竖直墙壁的夹角为30°,
则细线对小球的拉力大小为( )
A.23mg 3
B.3mg 3
C .mg D.3mg 2
解析:选A 对小球受力分析,由力的平衡知识可知,细线对小球的拉力大小为T =
mg cos 30°=2mg 3=23mg 3
,故A 正确。
8.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分
别为k 1和k 2,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,直到它刚离开上面弹簧,在此过程中下
面木块移动的距离为( ) A.m 1g k 1
B.m 2g k 1
C.m 1g k 2
D.m 2g k 2
解析:选C 在此过程中,压在下面弹簧上的压力由(m 1+m 2)g 减小到m 2g ,即减少了m 1g ,根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl =m 1g k 2,即下面木块移动的距离为m 1g k 2
,C 正确。
9.如图所示,一重为10 N 的球固定在支杆AB 的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N ,则AB 杆对球的作用力( )
A .大小为7.5 N
B .大小为10 N
C .方向与水平方向成53°角斜向右下方
D .方向与水平方向成53°角斜向左上方
解析:选D 对球进行受力分析可得,AB 杆对球的作用力与绳子对球的拉力和球的重力的合力等值反向,则AB 杆对球的作用力大小F =G 2+F 拉2=12.5 N ,A 、B 错误;设AB 杆对球的作用力与水平方向夹角为α,可得tan α=G F 拉=43
,α=53°,故D 项正确。
10.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm 。
将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A .86 cm
B .92 cm
C .98 cm
D .104 cm
解析:选B 将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖
直方向夹角θ均满足sin θ=45
,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可
知A 、C 、D 项错误,B 项正确。