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文檔簡介
4/4力重力彈力練習題
1.關于重力,下列說法中正確的是
()
A.重力就是地球對物體的吸引力
B.重力是由于地球吸引而使物體受到的力
C.重力大小為G=mg
D.重力的大小可以用彈簧測力計測量
【解析】重力是由于地球吸引而使物體受到的力,但一般情況下重力不等于地球對物體的吸引力,A錯,B對.重力和質(zhì)量的關系是G=mg,重力的大小可以用彈簧測力計測量,C、D正確.
【答案】BCD
2.在半球形光滑容器內(nèi),放置一細桿,如圖所示,
細桿與容器的接觸點分別為A、B兩點,則容器上A、B
兩點對細桿的作用力方向分別為
()
A.均豎直向上
B.均指向球心
C.A點處指向球心O,B點處豎直向上
D.A點處指向球心O,B點處垂直于細桿
【解析】A點處應為桿端點與一曲面接觸點,支
持力的方向應垂直于該點的切面,故支持力應過A點
和O點,斜向上.而B點應為容器邊緣點與桿平面接
觸,支持力應垂直于桿所在平面向上,作出彈力的示
意圖如圖所示.
【答案】D
3.三個相同的支座上分別擱著三個質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c,支點P、Q在同一水平面上.a(chǎn)球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob、Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方,如圖所示.三球均處于平衡狀態(tài),支點P對a球的彈力Fa,對b球和c球的彈力分別為Fb和Fc,則()
A.Fa=Fb=FcB.Fb>Fa>Fc
C.Fb<Fa<FcD.Fa>Fb=Fc
【解析】三種情況下,支點P、Q對球的彈力都沿
著它們與球心的連線指向球心,而不是想當然地錯認為彈力都沿著它們與重心的連線而指向重心.由對稱性可知:P、Q兩點對球的作用力大小相等.平衡時,每一種情況下,P、Q兩點對球的彈力的夾角相同.故由三力平衡知識可得:三種情況下P點對球的彈力相等.
【答案】A
4.如圖所示,A、B兩個物塊的重力分別是GA=3N,GB=4N,彈簧的重力不計,整個裝置沿豎直方向處于靜止狀態(tài),這時彈簧的彈力F=2N,則天花板受到的拉力和地板受到的壓力,有可能是(多選)
()
A.1N和6NB.5N和6N
C.1N和2ND.5N和2N
【解析】彈簧可提供壓力,也能提供拉力,由平衡知識可知A、D正確.
【答案】AD
5.實驗室常用的彈簧測力計如圖甲所示,連接有掛鉤的拉桿與彈簧相連,并固定在外殼一端O上,外殼上固定一個圓環(huán),可以認為彈簧測力計的總質(zhì)量主要集中在外殼(重力為G)上,彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計,現(xiàn)將該彈簧測力計以兩種方式固定于地面上,如圖乙、丙所示,分別用恒力F0豎直向上拉彈簧測力計,靜止時彈簧測力計的讀數(shù)為
()
A.乙圖讀數(shù)F0-G,丙圖讀數(shù)F0+G
B.乙圖讀數(shù)F0+G,丙圖讀數(shù)F0-G
C.乙圖讀數(shù)F0,丙圖讀數(shù)F0-G
D.乙圖讀數(shù)F0-G,丙圖讀數(shù)F0
【解析】彈簧測力計的讀數(shù)與彈簧的形變成正比,按圖乙方式外殼受力F0=F+G,則彈簧測力計的讀數(shù)F=F0-G;按圖丙方式彈簧的讀數(shù)直接由F0引起,彈簧測力計的讀數(shù)為F0.
【答案】D
6.如圖所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在墻上,②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,③中彈簧的左端拴一
小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動,④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在粗糙的桌面上滑動.若認為彈簧的質(zhì)量都為零,以L1、L2、L3、L4依次表示四個彈簧的伸長量,則有()
A.L2>L1
B.L4>L3
C.L1>L3
D.L2=L4【解析】以彈簧為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma,由于彈簧的質(zhì)量都為零,無論彈簧的加速度a是否為零,彈簧的合外力均為零,所以①②③④中彈簧的彈力均為F,而四根完全相同的彈簧的勁度系數(shù)k都相同,由胡克定律F=kx可知四根彈簧的伸長量均相等,即L1=L2=L3=L4.
【答案】D
7.臺球以速度v0與球桌邊框成θ角撞擊O點,反彈后速度為v1,方向與球桌邊框夾角仍為θ,如圖所示.OB垂直于桌邊,則下列關于桌邊對小球的彈力方向的判斷中正確的是()
A.可能沿OA方向
B.一定沿OB方向
C.可能沿OC方向
D.可能沿OD方向
【解析】臺球與球桌邊框碰撞時,受到邊框的彈力作用,彈力的方向應與邊框垂直,即沿OB方向,故選B.
【答案】B
8.S1和S2表示勁度系數(shù)分別為k1和k2的兩彈簧,k1>k2;a、b表示質(zhì)量分別為ma和mb的兩個小物體,ma>mb,將彈簧與物體懸掛起來,如圖所示,要求兩彈簧的總長度最大,則應使()
A.S1在上,a在上
B.S1在上,b在上
C.S2在上,a在上
D.S2在上,b在上
【解析】x=x上+x下=(m上+m下)gk上+m下gk下=g(m上+m下k上+m下k下)=g(
m上+m下
k上
+
m上+m下k下-m上
k下
),當m上取最小值,k下取最大值時伸長量x最大,彈簧總長
度最大,故D正確.
【答案】D
9.混凝土便宜而堅固耐壓,但不耐拉,鋼筋耐壓也耐拉,通常在混凝土建筑物需承受張力的部位用鋼筋來加固,如圖所示,樓板和陽臺的加固鋼筋位置都正確的是下圖中的
()
【解析】鋼筋耐壓又耐拉,而混凝土耐壓不耐拉,故鋼筋應放于樓板中拉伸形變大的部位,房間內(nèi)的樓板下表面比上表面拉伸形變大,故鋼筋應放于樓板下表面,陽臺樓板上表面比下表面拉伸形變大,故鋼筋應放于樓板的上表面位置,故A選項正確.
【答案】A
10.運輸貨車的制造標準是:當貨車側立在
傾角為30°的斜坡上時,如圖所示,仍不致翻
倒.也就是說,貨車受到的重力的作用線仍落在
貨車的支持面(地面上,以車輪為頂點構成的平
面)以內(nèi),如果車輪間的距離為2m,車身的重
心不能高出地面多少米
【解析】重力的作用線在豎直方向,由題意知,要求重力的作用線落在貨車的支持面內(nèi),即要求重力作用線與斜坡
的交點應在車輪與中軸線之間,當交點位于車輪
與斜坡的接觸點時,對應重心的位置即為滿足條
件的最高重心位置,作出示意圖,利用幾何關系
可求解.
作出如圖所示的示意圖,設重心離地面的最
高位置為x,A點是車輪與地面的交點,B為中軸線與地面的交點,由幾何
關系,在△ABO中,∠AOB=30°,有AB
x
=tan30°,將AB=1m代入得x
=3m≈1.7m.
【答案】1.7m
11.一根大彈簧內(nèi)套有一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長0.2m,它們一端平齊并固定,另一端自由,如圖(甲)所示,當壓縮此組合彈簧時,測得力與壓縮距離之間的關系圖象如圖(乙)所示,求大彈簧勁度系數(shù)k1和小彈簧勁度系數(shù)k2.
【解析】壓縮距離在0~0.2m時,壓力等于一根彈簧的彈力,當壓縮距離大于0.2m時,壓力等于兩根彈簧的彈力之和.
由圖(乙)知,當x=0.2m時,F(xiàn)1=2N,由此得大彈簧的勁度系數(shù)為
k1=F1
x
=錯誤!N/m=10N/m.
當大彈簧壓縮0.3m時,小彈簧壓縮0.1m,此時壓力F2=5N.由此得;+=5.
解得k2=20N/m.
【答案】k1=10N/mk2=20N/m.
12.如圖所示,水平地面上有一帶斜面的小車,
斜面傾角為θ,緊靠斜面有一質(zhì)量為m的光滑球,
試確定在下列狀態(tài)下水平車板對球的彈力.
(1)小車向右勻速運動;
(2)小車向右以加速度a(a<gtanθ)做勻加速
直線運動;
(3)小車向右以a=gtanθ的加速度做勻加速直線運動.
【解析】(1)當車勻速運動時,斜板彈力為零,由平衡條件可知平板
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