2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)跟蹤訓(xùn)練十二重力與彈力第1課時(shí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE5-課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十二)重力與彈力(第1課時(shí))A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．殲20戰(zhàn)機(jī)是我國最近研制出的第五代隱身重型殲擊機(jī)。它以具有隱身性、高機(jī)動(dòng)性以及先進(jìn)的航電系統(tǒng)讓世界震驚。關(guān)于殲20戰(zhàn)機(jī)的受力分析，下列說法正確的是()A．殲20戰(zhàn)機(jī)受到的重力指向地心B．殲20戰(zhàn)機(jī)受重力的同時(shí)，它也對(duì)地球產(chǎn)生引力C．殲20戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動(dòng)的推力無施力物體D．殲20戰(zhàn)機(jī)勻速飛行時(shí)，不受重力作用解析：選B殲20戰(zhàn)機(jī)所受重力的方向豎直向下，而不一定指向地心，A錯(cuò)誤；由于地球?qū)?0戰(zhàn)機(jī)的引力而產(chǎn)生重力，同時(shí)殲20戰(zhàn)機(jī)對(duì)地球也產(chǎn)生引力，B正確；任何力都有施力物體，殲20戰(zhàn)機(jī)向前的推力來自于向后噴出的高溫氣體，C錯(cuò)誤；在地球附近的物體都受重力作用，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于物體重心的說法，正確的是()A．重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)B．物體的重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)C．形狀規(guī)則的物體的重心，一定在它的幾何中心D．物體的重心一定在物體上，不可能在物體外解析：選B由重心的定義知，A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心在它的幾何中心上，物體重心的位置可以在物體上，也可以在物體外，如圓環(huán)、空心球它們的重心在中間的空心部位上，C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示，一被吊著的空心的均勻球殼內(nèi)裝滿了細(xì)沙，底部有一閥門，打開閥門讓細(xì)沙慢慢流出的過程中，球殼與球殼內(nèi)剩余細(xì)沙組成的系統(tǒng)的重心將會(huì)()A．一直下降 B．一直不變C．先下降后上升 D．先上升后下降解析：選C裝滿細(xì)沙的球殼和細(xì)沙整體的重心在球心處，隨著細(xì)沙從閥門不斷流出，重心位置不斷下降，當(dāng)細(xì)沙快流完時(shí)，重心又上升，最后重心處于球心位置，故重心的位置先下降后上升，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4．如圖所示，圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法不正確的是()A．圖甲中地面是光滑水平的，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α、β，A對(duì)兩斜面均有壓力的作用C．圖丙中A受到斜面B對(duì)它的彈力的作用D．圖丁中A不受光滑斜面B彈力的作用解析：選A題圖甲中地面是光滑的，若A、B間存在彈力，則A不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，A錯(cuò)誤；題圖乙中若去掉左側(cè)的斜面，A將運(yùn)動(dòng)，若去掉右側(cè)的斜面，A也將運(yùn)動(dòng)，所以A對(duì)兩斜面均有力的作用，B正確；題圖丙中假設(shè)斜面B不存在，則A無法在原位置保持靜止，故題圖丙中A受到斜面B的彈力，C正確；題圖丁中假設(shè)斜面B對(duì)A有彈力作用，則A不能保持靜止，所以題圖丁中小球不受斜面B彈力的作用，D正確。5.2019年3月7日，國際泳聯(lián)世界跳水系列賽北京站比賽中，曹緣搭檔謝思埸獲得雙人三米跳板冠軍。如圖所示為曹緣與謝思埸的跳水起跳動(dòng)作。下列說法正確的是()A．跳板發(fā)生形變，運(yùn)動(dòng)員的腳沒有發(fā)生形變B．跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都發(fā)生了形變C．運(yùn)動(dòng)員受到的支持力，是運(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的D．跳板受到的壓力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的解析：選B根據(jù)力的作用相互性，跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都會(huì)受到力的作用，所以都會(huì)發(fā)生形變，A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動(dòng)員受到的支持力，是跳板發(fā)生形變產(chǎn)生的，C錯(cuò)誤；跳板受到的壓力，是運(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生形變產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。6.如圖所示，一根彈簧其自由端在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度5N，在彈性限度內(nèi)，當(dāng)掛上80N重物時(shí)指針正對(duì)刻度45N。若要指針正對(duì)刻度20N，應(yīng)懸掛的重物是()A．40NB．30NC．20ND．不知彈簧的勁度系數(shù)，無法計(jì)算解析：選B因?yàn)閺椈傻男巫兞亢推涫艿降淖饔昧Τ烧?，故eq\f(80,45－5)＝eq\f(F,20－5)，解得F＝30N，故B正確。7．鍛煉身體用的拉力器，并列裝有四根相同的彈簧，每根彈簧的自然長度都是40cm，某人用600N的力把它們拉長至1.6m，則()A．人的每只手受到拉力器的拉力為300NB．每根彈簧產(chǎn)生的彈力為150NC．每根彈簧的勁度系數(shù)為93.75N/mD．每根彈簧的勁度系數(shù)為500N/m解析：選B人的每只手受到拉力器的拉力均為600N，故A錯(cuò)誤；每根彈簧的彈力為F＝eq\f(600,4)N＝150N，故B正確；每根彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(150N,1.6－0.4m)＝125N/m，故C、D錯(cuò)誤。8．一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)解析：選C由胡克定律得F＝kx，式中x為形變量，設(shè)彈簧原長為l0，則有F1＝k(l0－l1)，F(xiàn)2＝k(l2－l0)，聯(lián)立方程組解得k＝eq\f(F2＋F1,l2－l1)，C正確。9．由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧所受彈力F和彈簧的長度l的關(guān)系圖像如圖所示，求：(1)該彈簧的原長；(2)該彈簧的勁度系數(shù)。解析：(1)當(dāng)彈簧的彈力等于0時(shí)，彈簧的長度等于原長，由題圖可知該彈簧的原長為l0＝15cm。(2)由胡克定律得F＝kx，勁度系數(shù)為：k＝eq\f(F,x)＝eq\f(ΔF,Δl)，由題圖可知，當(dāng)彈簧伸長Δl＝25cm－15cm＝10cm時(shí)，彈力ΔF＝50N。所以k＝eq\f(ΔF,Δl)＝eq\f(50,10×10－2)N/m＝500N/m。答案：(1)15cm(2)500N/mB級(jí)—選考提能10.如圖所示，兩根輕彈簧AC和BD，它們的勁度系數(shù)分別為k1和k2，它們的C、D端分別固定在質(zhì)量為m的物體上，A、B端分別固定在支架和正下方水平地面上，當(dāng)物體m靜止時(shí)，上方的彈簧處于原長；若將物體的質(zhì)量變?yōu)?mA．geq\f(k1＋k2,k1k2) B．eq\f(2mg,k1＋k2)C．2mgeq\f(k1＋k2,k1k2) D.eq\f(mg,k1＋k2)解析：選B當(dāng)物體的質(zhì)量為m時(shí)，下方彈簧壓縮的長度為x2＝eq\f(mg,k2)①。當(dāng)物體的質(zhì)量變?yōu)?m時(shí)，設(shè)物體相對(duì)第一次靜止時(shí)下降的高度為x，則上方彈簧伸長的長度為x，下方彈簧被壓縮的長度為x2＋x，兩彈簧彈力之和等于3mg，由胡克定律和平衡條件得：k1x＋k2(x2＋x)＝3mg②，由①②聯(lián)立解得x＝eq\f(2mg,k1＋k2)，故B正確。11．三個(gè)質(zhì)量均為1kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q，用輕繩連接如圖所示，其中a放在光滑水平桌面上。開始時(shí)p彈簧處于原長，木塊都靜止?，F(xiàn)用水平力F緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止，g取10m/s2。下列說法正確的是()A．q彈簧上端移動(dòng)的距離為2cm，p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是4cmB．q彈簧上端移動(dòng)的距離為4cm，p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是2cmC．q彈簧上端移動(dòng)的距離為4cm，p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是8cmD．q彈簧上端移動(dòng)的距離為2cm，p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是6cm解析：選C開始時(shí)p彈簧處于原長，可知q彈簧處于壓縮狀態(tài)，由胡克定律F＝kx，得壓縮量為Δxq＝eq\f(mg,k)＝eq\f(10,500)m＝2cm；c木塊剛好離開水平地面時(shí)，q彈簧伸長Δxq′＝eq\f(mg,k)＝2cm，則q彈簧上端移動(dòng)的距離為4cm；p彈簧伸長Δxp＝eq\f(2mg,k)＝eq\f(20,500)m＝4cm，則p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是8cm，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。12.如圖所示，兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，木塊m1壓在彈簧k1上(但不拴接)，兩彈簧與木塊m2相連，彈簧k2豎直固定在水平地面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提木塊m1，直到它剛離開彈簧k1，求在此過程中：木塊m2移動(dòng)的距離和木塊m1移動(dòng)的距離。解析：設(shè)未提木塊m1時(shí)兩彈簧的壓縮量分別為x1、x2，根據(jù)二力平衡和胡克定律，對(duì)彈簧k1有k1x1＝m1g對(duì)彈簧k2有k2x2＝k1x1＋m2g當(dāng)木塊m1離開彈簧k1時(shí)，彈簧k2壓縮量變?yōu)閤2′對(duì)彈簧k2有k2x2′＝m2g由①②③解得：x1＝eq\f(m1g,k1)，x2＝eq\f(m1＋m2g,k2)，x2′＝eq\f(m2g,k2