高中物理人教必修一3.1 重力與彈力解析版

1、人教版高一物理必修第一冊(cè)課堂同步精選練習(xí)3.1 重力與彈力（解析版）一、選擇題（本題共19小題，每小題4分，滿(mǎn)分76分）1. 有一質(zhì)量均勻分布的圓形薄板,若將其中央挖掉一個(gè)小圓,則薄板的余下部分()A.重力減小,重心隨挖下的小圓板移走了 B.重力和重心都沒(méi)改變C.重力減小,重心位置沒(méi)有改變 D.重力減小,重心不存在了【答案】C【解析】質(zhì)量均勻分布的圓形薄板,重心在其幾何中心;其中央挖掉一個(gè)小圓,質(zhì)量仍然均勻分布,關(guān)于圓心對(duì)稱(chēng),即形狀規(guī)則,故其重心仍然在圓心;由于質(zhì)量減小,故重力減小。下列說(shuō)法中正確的是()A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,重力的方向總是豎直向下的B.物體落向地面時(shí),它受到的重力大

2、小小于它靜止時(shí)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.如果物體有幾何中心,則該幾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產(chǎn)生的,不是地球?qū)ξ矬w的吸引力,地球?qū)ξ矬w的吸引力是萬(wàn)有引力,重力只是萬(wàn)有引力的分力,故A錯(cuò)誤。根據(jù)重力的計(jì)算公式G=mg可知,在同一地點(diǎn),重力加速度g不變,故不論物體靜止還是運(yùn)動(dòng),在同一地點(diǎn)受到的重力都是一樣的。故B錯(cuò)誤。力的大小、方向、作用點(diǎn)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正確。質(zhì)量均勻的、有規(guī)則形狀的物體的重心在幾何中心,一般物體的重心不一定在幾何中心,故D錯(cuò)誤。足球運(yùn)動(dòng)是目前全球體育界最具影響力的項(xiàng)目之一,深

3、受青少年喜愛(ài)。如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景。下列說(shuō)法正確的是() A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力C.丙圖中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個(gè)力的作用D.丁圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變【答案】C【解析】彈力和重力是不同性質(zhì)的力,彈力不是重力,故A錯(cuò)誤。假設(shè)乙圖中的兩個(gè)足球之間存在彈力則它們就不能靜止在光滑的水平地面上,所以假設(shè)錯(cuò)誤,因此兩個(gè)足球之間沒(méi)有相互作用的彈力,故B錯(cuò)誤。丙圖中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球受到重力、地面的支持力,而腳對(duì)球的壓力可能有也可能無(wú),

4、所以可能受到3個(gè)力的作用,故C正確。丁圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變,故D錯(cuò)誤。故選C。在如圖所示的四種情況中,物體A、B之間一定有彈力的是() 【答案】B【解析】A中A、B兩個(gè)球盡管接觸,但由于兩細(xì)繩豎直,相互沒(méi)有擠壓,沒(méi)有發(fā)生彈性形變,所以?xún)烧咧g不存在彈力,故A錯(cuò)誤。B中兩球存在相互擠壓,發(fā)生了彈性形變,兩球之間存在彈力,故B正確。C中A、B兩個(gè)球盡管接觸,但相互沒(méi)有擠壓,沒(méi)有發(fā)生彈性形變,兩者之間不存在彈力,故C錯(cuò)誤。D中由于細(xì)繩豎直,重力與細(xì)繩的拉力平衡,斜面對(duì)球沒(méi)有彈力,否則小球受到的合力不為零,小球就不能平衡,與題條件不符,故D錯(cuò)誤。如圖所示,一個(gè)質(zhì)量分布均勻

5、的球放在互成120角的光滑平面上保持靜止?fàn)顟B(tài),OA是水平面,OB是傾斜面,關(guān)于球的受力,下列說(shuō)法中正確的是()A.球受重力、水平面和斜面的彈力 B.球除了受重力外,只受到水平面的彈力C.球所受的各個(gè)力的施力物體都是水平面 D.球所受的彈力是由于球的形變而產(chǎn)生的【答案】B【解析】小球受到重力則小球?qū)λ矫嬉欢ㄓ袛D壓,故一定受水平面OA豎直向上的彈力,假設(shè)小球受斜面OB的彈力,則小球水平方向受力不平衡,與題干矛盾,故球與斜面間無(wú)彈力,即球除了受重力外,只受到水平面的彈力,故A錯(cuò)誤,B正確;小球受兩個(gè)力作用,一個(gè)是重力,施力物體是地球,另一個(gè)是支持力,施力物體是水平面OA,故C錯(cuò)誤;球所受的彈力是由

6、于水平面OA的形變而產(chǎn)生的,故D錯(cuò)誤;故選B。如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,上端固定在天花板上,下端懸掛木塊A。木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為l(彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)),則木塊A所受重力的大小等于() A.l B.kl C.lk D.kl【答案】B【解析】木塊保持靜止,故彈簧對(duì)木塊的拉力等于物體的重力F=G彈簧伸長(zhǎng)l,根據(jù)胡克定律F=kl因而G=kl如圖所示,彈簧的勁度系數(shù)為k,小球的重力為G。平衡時(shí)球在A位置?，F(xiàn)用力F將小球向下拉長(zhǎng)x至B位置,則此時(shí)彈簧的彈力為() A.G-kx B.kx-G C.kx+G D.kx【答案】C【解析】小球在A位置時(shí),彈簧的彈力大小為G,將小球拉至B

7、位置時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量增加x,彈簧彈力增加kx。所以小球在B位置時(shí)彈簧的彈力為 kx+G。故選C。（多選）如圖所示,物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列選項(xiàng)中的說(shuō)法正確的是()A.圖甲中地面是水平光滑的,A與B間存在彈力B.圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為、,A對(duì)兩斜面均有壓力的作用C.圖丙中地面光滑且水平,A與豎直墻壁有力的作用D.圖丁中A受到斜面B對(duì)它的支持力的作用【答案】BCD【解析】A選項(xiàng)中對(duì)B進(jìn)行受力分析,B球受重力和彈力的作用,二力平衡,B球靜止,不可能再受到A對(duì)它的彈力的作用;B選項(xiàng)中采用假設(shè)法,若除去左側(cè)的斜面,A將運(yùn)動(dòng),去掉右側(cè)的斜面,A也將運(yùn)動(dòng),所以?xún)尚泵鎸?duì)球A均有力的作用,由力的作用

8、是相互的知,A對(duì)兩斜面均有壓力的作用;C選項(xiàng)由物體的平衡條件知外力F與豎直墻壁對(duì)它的作用力平衡,墻對(duì)物體A有力的作用;D選項(xiàng)由彈力產(chǎn)生的條件,A與B接觸且擠壓,二者之間有彈力的作用。在立起一根木棍的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)如圖所示的位置,此時(shí)地面對(duì)木棍的彈力方向是圖中的() A.F1的方向 B.F2的方向 C.F3的方向 D.F4的方向【答案】B【解析】本題屬于點(diǎn)面接觸,彈力方向應(yīng)垂直于接觸面指向被支持的物體,所以地面對(duì)木棍的彈力方向正確的是題圖中的F2。在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子,如圖所示,筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為A、B,則碗對(duì)筷子A、B兩點(diǎn)處的作用力方向分別為() A.均豎直向上B.均指向球心OC.A

9、點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處豎直向上D.A點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處垂直于筷子斜向上【答案】D【解析】碗對(duì)筷子A、B兩點(diǎn)處的作用力屬于彈力,而接觸的彈力總是垂直于接觸面,因而尋找接觸面便成為確定彈力方向的關(guān)鍵。在A點(diǎn)處的接觸面是球面在A點(diǎn)的切面,此處的彈力與切面垂直,即指向球心O。在B點(diǎn)處的接觸面與筷子平行,此處的彈力垂直于筷子斜向上,故選項(xiàng)D正確。關(guān)于物體的重力和重心,下列說(shuō)法正確的是()A.物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的,所以方向總是垂直于地面向下B.同一物體在地球上的不同位置,當(dāng)用不同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí)其所受重力大小是不同的,當(dāng)用同一彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí)其所受重力大小一定相同C.物體的重心就

10、是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)D.形狀規(guī)則的物體(例如正方體),其重心一定在其幾何中心處【答案】C【解析】重力的方向始終是豎直向下的,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。同一物體在地球上的不同位置,重力大小可能不同,而在同一位置,其重力大小相同,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn),所以C選項(xiàng)正確。形狀規(guī)則的物體的重心不一定在它的幾何中心上,還要看物體的質(zhì)量分布是否均勻,如果質(zhì)量分布不均勻,那就不在幾何中心,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。在2015年北京田徑世錦賽女子跳高決賽中,俄羅斯小將庫(kù)吉娜奪得冠軍。跳高過(guò)程,分起跳、越竿和下落三個(gè)階段,下列敘述正確的是() A.起跳過(guò)程中,只受向上的力B.越竿過(guò)

11、程中,只受水平方向的力C.下落過(guò)程中,除受重力外,還有一個(gè)向下的動(dòng)力D.全過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的重力總是存在的【答案】D【解析】判定一個(gè)力是否存在,要看能否找到施力物體和受力物體,因?yàn)橄蛏系牧?、水平力、向下的?dòng)力都找不到施力物體,故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),選項(xiàng)D正確。關(guān)于不倒翁不倒的原因,是它的重心設(shè)計(jì)巧妙,下列說(shuō)法中正確的是() A.重心在不倒翁的幾何中心上 B.不倒翁的重心很高C.不倒翁的重心很低 D.不倒翁的重心不在物體上【答案】C【解析】由于物體在其他條件不變的情況下,重心越低,物體的穩(wěn)定性越好,不倒翁的重心一定做得很低,C對(duì),A、B、D均錯(cuò)誤。關(guān)于彈力,下列說(shuō)法中正確的是(

12、)A.形變微小時(shí),彈力很小B.形變量越大,彈力就越大,彈力大小總是與形變量成正比C.放在水平桌面上的書(shū)對(duì)桌面的壓力就是書(shū)所受的重力D.通常所說(shuō)的壓力、支持力和繩的拉力都是彈力【答案】D【解析】彈力大小與形變量有關(guān),但有些物體雖然形變量很小但彈力很大,A錯(cuò)。形變量越大,彈力就越大,但彈力大小不總是與形變量成正比,B錯(cuò)。放在水平桌面上的書(shū)對(duì)桌面的壓力的施力物體是書(shū),重力的施力物體是地球,C錯(cuò)。通常所說(shuō)的壓力、支持力和繩的拉力都是彈力,D對(duì)。如圖所示,輕彈簧的兩端各受10 N的拉力F作用,彈簧平衡時(shí)伸長(zhǎng)了5 cm(在彈性限度內(nèi))。下列說(shuō)法正確的是() A.該彈簧的勁度系數(shù)k為200 N/mB.該彈簧

13、的勁度系數(shù)k為400 N/mC.根據(jù)公式k=F/x,彈簧的勁度系數(shù)k會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大D.彈簧所受的合力為10 N【答案】A【解析】根據(jù)胡克定律F=kx得彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=200 N/m,故A正確,B錯(cuò)誤。彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧彈力F的變化無(wú)關(guān),與彈簧本身有關(guān),故C錯(cuò)誤。輕彈簧的兩端各受10 N的拉力F作用,所以彈簧所受的合力為零,故D錯(cuò)誤。如圖所示,為P物體對(duì)Q物體的壓力的示意圖,其中正確的是()【答案】A【解析】首先P對(duì)Q物體的壓力一定作用在Q物體上,所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)。另外,壓力的方向應(yīng)垂直于接觸面指向Q物體,所以選項(xiàng)C錯(cuò)。故只有選項(xiàng)A正確。關(guān)于彈力,下列說(shuō)法正確的是()A

14、.相互接觸的物體間必定有彈力的作用B.壓力和支持力總是跟接觸面垂直C.物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的D.在桌面上的物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力就是物體的重力【答案】B【解析】彈力產(chǎn)生的條件是:接觸且有彈性形變,故相互接觸的物體間沒(méi)有形變的話(huà)就無(wú)彈力的作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;壓力和支持力總是跟接觸面垂直,選項(xiàng)B正確;物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力是由于物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;靜止在水平桌面上不受其他外力作用的物體對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力大小等于物體的重力大小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。如圖所示,是我國(guó)的極地考察破冰船“雪龍?zhí)枴?。為滿(mǎn)足破冰航行的要求,其船體結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì),船體下部與豎直方向成特殊角度。則船

15、體對(duì)冰塊的彈力示意圖正確的是() 【答案】C【解析】船體對(duì)冰塊的彈力垂直于接觸面,指向冰塊,通過(guò)彈力的方向分析判斷可知,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 如圖,物體A和B的重力分別為8 N和3 N,不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線的重力和一切摩擦,彈簧的勁度系數(shù)k=10 N/m,設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)所受的合力為F1,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2, 則() A.F1=11 N B.F2=3 N C.F2=6 N D.彈簧的伸長(zhǎng)量為0.6米【答案】B【解析】物體B處于平衡狀態(tài),所以彈簧測(cè)力計(jì)所受拉力大小等于B的重力,即為3 N。由胡克定律F=kx可知彈簧的伸長(zhǎng)量x=Fk=310 m=0.3 m。故選B。二、非選擇題(本題共2小題，

16、每小題12分,共24分)20. 在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí),某同學(xué)把兩根彈簧連接起來(lái)進(jìn)行探究,如圖所示。 (1)某次測(cè)量結(jié)果如圖所示,指針示數(shù)為cm。 (2)在彈性限度內(nèi),將50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表格所示。用表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為N/m(重力加速度g=10 m/s2)。由表格中的數(shù)據(jù)(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)。鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36【答案】(1)16.00(15.9816.02均可) (2)12.5(12.212.8均可)能【解析

17、】(1)刻度尺讀數(shù)需讀到分度值的下一位,則讀數(shù)為(15.9816.02) cm均可。(2)由表格中的1、2組數(shù)據(jù)可知,當(dāng)彈力的變化量F=5010-310 N=0.5 N時(shí),彈簧形變量的變化量為x1=19.71 cm-15.71 cm=4.00 cm,根據(jù)胡克定律知:k1=Fx1=0.54.0010-2 N/m=12.5 N/m。結(jié)合指針A、B示數(shù)的變化,可以得出彈簧形變量的變化量,結(jié)合彈力的變化量,根據(jù)胡克定律能求出彈簧的勁度系數(shù)。21.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系,并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。所用鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,并測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度。 (1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中,請(qǐng)作出F-L圖線。 (2)由此圖線可得出的結(jié)論