人教版第一物理必修第一册 31 重力与弹力 同步练习带解析.docx
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人教版第一物理必修第一册31重力与弹力同步练习带解析
第1节 重力与弹力
一,选择题
1.下列关于重力、重心的说法正确的是( )
A.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的
B.物体的重心一定与它的几何中心重合
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
2.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阻为阻力)( )
3.下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.只要两个物体接触就一定有弹力产生
B.轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直
C.压力和支持力的方向总是垂直于接触面
D.形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大
4.(多选)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,如图所示的跳水运动就是一个实例。
请判断下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.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
5.(多选)如图所示的四幅图中,研究对象P所受弹力的方向正确的是( )
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。
下图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,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
7.(多选)用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,下列说法正确的是( )
A.要记录弹簧的伸长及所挂钩码的质量
B.为减小实验误差,应多测几组数据
C.每次增加的钩码数量必须相等
D.通过实验可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的长度成正比
8.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是( )
A.因胡克定律可写成k=
,由此可知弹力越大,劲度系数越大
B.在弹性限度内,弹簧拉长一些后,劲度系数变小
C.在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变
D.劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力
9.一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。
则该弹簧的劲度系数为( )
A.
B.
C.
D.
10.(多选)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧的弹力F弹=2N,则绳中张力FT和B对地面的压力FN的可能值分别为( )
A.7N和10NB.5N和2N
C.1N和6ND.2N和5N
二,填空题
11.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有:
________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。
由图可知:
图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像,下列说法正确的是( )
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.弹力与弹簧长度成正比
12.如图所示为一轻质弹簧的弹力F大小和长度L的关系图像,试由图线求:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧伸长0.10m时弹力的大小。
13.如图所示,不计滑轮的摩擦,将弹簧C的右端由a点水平拉到b点时,弹簧B刚好没有形变。
求a、b两点间的距离。
已知弹簧B、C的劲度系数分别为k1、k2,钩码A的质量为m,弹簧C的右端在a点时刚好没有形变。
答案及解析
1.答案 A
解析 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,A正确;物体的重心不一定在物体的几何中心上,也不一定在物体上,B、D错误;用悬挂法找物体重心时,物体所受重力与悬绳拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,因此重心一定在悬绳的延长线上,C错误。
2.答案 B
解析 被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中,只受重力和空气阻力的作用。
重力的方向竖直向下,阻力F阻与球的飞行速度方向相反,选项B正确。
3.答案 C
解析 两个物体相互接触,如果没有相互挤压,就不会产生形变,也就不会产生弹力,故A错误;轻杆一端所受弹力的作用线可以沿任意方向,不一定与杆相互垂直,故B错误;压力和支持力的方向总是垂直于接触面,故C正确;弹簧的弹力的大小取决于形变量和劲度系数两个因素,所以形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体产生的弹力大,故D错误。
4.答案 BC
解析 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,发生形变的物体是施力物体。
选项B、C正确。
5.答案 AC
解析 P物体受到竖直墙的弹力和墙角对球的弹力,故A正确;物体在斜面上受到的弹力垂直于斜面向上,故B错误;物体P受到挡板平行斜面向上的弹力和垂直于斜面向上的支持力,故C正确;杆受A点垂直水平面向上的弹力和B处沿绳方向的拉力,故D错误。
6.答案 C
解析 甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力大小等于重力大小,但由于两者不是同一个力,所以不能说弹力就是重力,选项A错误;乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球之间如果存在弹力,则在水平方向上合力不为零,不能处于静止状态,所以两足球间没有弹力存在,选项B错误;踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人脚的压力的作用,若人脚的压力竖直向下,则足球受到3个力的作用,选项C正确;由于网的形变,而使球受到了弹力,选项D错误。
7.答案 AB
解析 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,弹簧的弹力与形变量的关系满足F=kx,其中k由弹簧本身决定。
弹簧被拉伸时,要记录弹簧的伸长及所挂钩码的质量,以便探究力与形变量的关系,故选项A正确;为减小实验误差,应多测几组数据,故选项B正确;每次增加的钩码数量不必相等,故选项C错误;在弹性限度内,弹力与弹簧的形变量成正比,故选项D错误。
8.答案 C
解析 弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,不同弹簧k一般不同,同一弹簧k一定,与弹力和形变量无关,故选项C正确,A、B错误;弹力的大小由劲度系数和形变量共同决定,选项D错误。
9.答案 C
解析 设弹簧的劲度系数为k,原长为l0。
由胡克定律可知,当弹簧压缩时,有F1=k(l0-l1);当弹簧拉伸时,有F2=k(l2-l0)。
联立以上两式,解得k=
。
故选项C正确。
10.答案 BC
解析 当弹簧处于伸长状态,以A为研究对象,由平衡条件得,细线对A的拉力FT=GA+F弹=5N。
对B研究可得,地面对B的支持力FN=GB-F弹=2N,选项B正确;当弹簧处于压缩状态,以A为研究对象,则FT=GA-F弹=1N。
对B研究可得FN=GB+F弹=6N,选项C正确。
11.答案
(1)毫米刻度尺
(2)弹簧有自重 4.9(4.8~5.1)
(3)B
解析
(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺。
(2)图线的物理意义表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,则k=
=4.9N/m。
由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重。
(3)在图像中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,选项A错误;在图像中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,选项B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故选项D错误。
12.答案
(1)10cm
(2)200N/m (3)20N
解析
(1)由题图知,当弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度L=10cm,这就是弹簧的原长。
(2)由题图知,当弹簧的长度L1=15cm,即伸长量x1=L1-L=5cm时,弹簧的弹力F1=10N。
由胡克定律得F1=kx1,则k=
=200N/m。
(3)当弹簧伸长0.10m时,
弹力为F=kx2=200N/m×0.10m=20N。
13.答案 mg
解析 当弹簧C的右端位于a点,弹簧C刚好没有发生形变时,弹簧B压缩的长度xB=
;当将弹簧C的右端拉到b点,弹簧B刚好没有形变,弹簧C伸长的长度xC=
,a、b两点间的距离x=xB+xC=mg
。
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