人教版2021-2022学年度高一物理第三章相互作用---力第一节重力与弹力（暑期衔接练习三）

第三章相互作用---力第一节重力与弹力2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习三）（人教版2019）

一、选择题

1．下列关于力的说法，正确的是（　　）

A．重力的方向总是垂直向下

B．重力的方向总是竖直向下

C．两个物体之间有弹力，则它们之间一定有摩擦力

D．两个物体之间发生了相对运动或有相对运动趋势，则它们之间一定有摩擦力

2．下列叙述中正确的是

A．我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量

B．物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动

C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力

D．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，且也一定在物体内

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10m

B．该弹簧的劲度系数为0. 25N/m

C．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时，弹簧的长度为14cm

D．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，弹簧的长度为8cm

4．如图所示，做匀速直线运动的小车上有“7”字形固定木架，木架一端固定一球，则关于木架对球的作用力方向，正确的说法是.

A．力一定竖直向上 B．力的方向一定沿木架斜向上

C．力的方向一定水平向前 D．以上三种情况都有可能

5．下列关于重力和重心的说法正确的是（　　）

A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力

B．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力

C．用细线将重物悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上

D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上

6．关于物体的重力和重心，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧秤和杆秤都可以直接用来测重力

B．有规则形状的物体的几何中心一定与重心重合

C．重心是重力的作用点所以重心总是在物体上，不可能在物体外

D．挂在细线下面的物体处于静止状态时，重心一定在通过悬点的竖直线上

7．一个质量为的人，在地球上的重力为，在月球上的重力为。该人在地球上的弹跳最大高度为。那么，他在月球上的弹跳最大高度约为（    ）

A．1m    B．5m    C．3m    D．0.2m

8．把重为G的物体用一水平力F压在竖直的足够高的平整墙壁上,F随时间t变化的图象如图所示,则从t=0时刻开始,物体所受的摩擦力Ff随时间t变化的图象是下图中的(　　)

A．    B． 

  C．    D．

9．如图所示，放在光滑地面上的轻质弹簧．当在弹簧两端施加大小为F的拉力时，弹簧的长度为L1；当在弹簧两端施加大小为F的压力时，弹簧的长度为L2．则该弹簧的劲度系数为

A． B． C． D．

10．下列说法正确的是(      )

A．两个相互接触的物体间一定存在弹力

B．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小

C．放在桌子上的书受到桌子对它的支持力，这是因为书发生了微小的弹性形变而产生的

D．实心球体的重心不一定在球心处

11．在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验中，下列实验器材中不需要用到的是（  ）

A． B．

C． D．

12．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是

A．先测量原长，后竖直悬挂

B．先竖直悬挂，后测量原长

C．先后顺序对实验结果无影响

D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重

13．放在水平桌面上的书，处于静止状态，下列说法中正确的是(   )

A．由于书发生微小的形变，使书受到重力作用

B．由于书发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力

C．由于桌面发生微小的形变，对书产生垂直于桌面向上的弹力

D．由于桌面发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力

14．人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是（     ）

A．受的摩擦力的方向是向下的

B．受的摩擦力的方向是向上的

C．手握旗杆的力越大，人受的摩擦力也越大

D．手握旗杆的力增加，人受的摩擦力保持不变

15．书静止于水平桌面上，下述说法错误的是

A．桌面受到竖直向下的弹力是由于书受重力作用而压迫桌面，使桌面发生微小形变

B．桌面受到竖直向下的弹力，是由于书发生了弹性形变

C．桌面对书的支持力与书对桌面的压力为一对平衡力

D．书受到向上的弹力，是因为书发生了弹性形变

二、填空题

16．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度的关系图象如图所示，则该弹簧的原长=_____，该弹簧的劲度系数为____。

17．一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧伸长4cm，则这弹簧的劲度系数k=________N/m。

18．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图（甲）所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度L，现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变L而测出对应的弹力F，作出F-L变化的图线如图（乙）所示，则弹簧的劲度系数为_____N/m．弹簧的原长L0=_____cm．

19．一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm，挂1N的物体时长14cm，则弹簧原长为         cm，劲度系数k为          N/m。

25．如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图：

（1）弹簧的劲度系数是_____N/m

（2）若弹簧原长l0=10cm，当弹簧所受F=150N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧长度为l=_____cm．

三、解答题

20．由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则该弹簧的原长L为多少？，劲度系数k为多少？

21．某物理兴趣小组自制测力计，在学校实验室里利用弹簧和刻度尺做了如下实验，如图所示，将弹簧A端悬挂起来，自由端B没有悬挂重物时正对着毫米刻度尺的零刻度线，挂上的重物时，B端正对着刻度处，（全过程都控制在弹性限度内）试问：

(1)该弹簧的劲度系数；

(2)若自由端B所对刻度是，这时弹簧下端挂了多重的重物；

(3)取下弹簧，分别在A、B两端各用的力沿弹簧中轴线向外拉弹簧，弹簧的形变量是多少。

22．如图所示，轻弹簧 AB 原长为 35cm，现 A端固定于一个放在倾角为 30°的斜面、重40N 的物体上，手执 B 端，使弹簧与斜面平行。当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为 40cm；当匀速上滑时，弹簧长度变为 50cm，试求：

(1)弹簧的劲度系数 k；

(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ。

23．在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用5N的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端，测得弹簧伸长了2cm。该弹簧测力计的读数应该是多少?弹簧的劲度系数是多少?

20．有一根劲度系数未知的弹簧，现给你一把刻度尺、一只重为G的球和一些细绳，你如何测出弹簧的劲度系数呢？

参考答案

1．B

【详解】

AB．重力的方向总是竖直向下，不能说成垂直向下，故A错误，B正确；

C．两个物体之间有弹力，则它们之间不一定有摩擦力，但两个物体之间有摩擦力，则它们之间一定有弹力，弹力是产生摩擦力的条件，故C错误；

D. 两个物体之间发生了相对运动或有相对运动趋势，但如果接触面光滑，他们之间也没有摩擦力，故D错误；

故选择：B。

2．C

【详解】

A．我们所学过的物理量：速度、加速度、位移都是矢量、路程是标量，选项A错误；

B．物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫自由落体运动，选项B错误；

C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力，选项C正确；

D．任何有规则形状且质量分布均匀的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，但是不一定在物体内，可能在物体外部，选项D错误；

故选C。

3．C

【详解】

A．由弹力F与弹簧总长度L的关系图线可知，当F=0时，弹簧为原长，故弹簧原长为

A错误；

B．由弹力F与弹簧总长度L的关系图线可知，图像斜率

B错误；

C．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时

弹簧长度为

C正确；

D．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，

弹簧长度为

D错误。

故选C。

4．A

【详解】

因小球匀速直线运动，故小球处于平衡状态；因小球只受重力和杆子的作用力，则可知重力和杆子的作用力一定是一对平衡力，则可知杆子对小球的作用力一定是竖直向上的；

A.与分析结果一致，故A正确；

B.与分析结果不符，故B错误；

C.与分析结果不符，故C错误；

D.与分析结果不符，故D错误；

5．C

【详解】

A．重力是由于地球的吸引而产生的，但不一定等于地球的吸引力，故A错误；

B．物体挂在弹簧秤下，只有物体静止或匀速运动时，弹簧拉力才等于物体重力，故B错误；

C．由平衡条件可知，用细线将重物悬挂起来，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，故C正确；

D．重心位置跟物体的形状、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如球壳。故D错误。

故选C。

6．D

【详解】

A．杆秤是用来测量物体质量的仪器，不能用来测量力，故A错误；

B．质量分布均匀，且有规则几何形状的物体的几何中心一定与重心重合，故B错误；

C．重心可以在物体上，也可以在物体之外，故C错误；

D．用绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，二力平衡，该物体的重心一定在通过悬点的竖直线上，故D正确。

故选D。

7．C

【解析】地球上的重力加速度： ，月球上的重力加速度： ，根据速度位移关系公式有： ，得： ，故选C.

【点睛】根据在地球上的重力和质量求出地球表面重力加速度的大小；根据在月球表面的重力求出月球表面的重力加速度大小．根据重力加速度之比，结合速度位移公式求出上升的高度之比，从而得出在月球上的触摸高度.

8．C

【解析】在F从0逐渐增大的过程中，物体所受的滑动摩擦力Ff=μFN也逐渐增大，当摩擦力Ff大小等于重力G时，由于惯性作用，物体不会立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着滑动摩擦力的增大，滑动摩擦力将大于重力，最终物体静止，之后虽然FN增大，但Ff大小总等于重力，故 C正确，ABD错误。

9．B

【详解】

弹簧受到的弹力与其伸长量（弹簧实际长度与原长之间的差值）成正比．当在弹簧两端施加大小为F的拉力时，弹簧的长度为L1，可得

当在弹簧两端施加大小为F的压力时，弹簧的长度为L2可得

联立解得

故B正确，ACD错误．

故选B。

10．D

【解析】

试题分析：接触不一定产生弹力，只有接触后发生弹性形变，才能产生弹力，故A错误；重力是万有引力而产生，同一地点物体的重力不变，与运动状态无关，故B错误；放在桌子上的书受到桌子对它的支持力，这是因为桌子发生了微小的弹性形变而产生的，故C错误；物体的重心与质量分布、几何形状有关，实心球体，但质量分布不一定均匀，则其的重心不一定在球心处，故D正确；

考点：考查了重力，弹力．

11．BC

【分析】

根据实验的原理分析实验需要的器材；

【详解】

在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验中，需要测量弹力F和伸长量，所以需要用到弹簧和钩码，测量长度需要刻度尺，故A、D符合要求；则不需要的仪器为BC.

【点睛】

本题考查了“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验．掌握实验的原理是二力平衡，就能明白实验需要的器材.

12．BD

【详解】

在此实验中，由于要考虑弹簧的重力对实验的影响，所以必须先竖直悬挂，然后测量原长，所以先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重。

故选BD。

13．BC

【解析】

【详解】

A．重力是由于地球的吸引而引起的，故A错误；

B．由于书发生微小的形变，要恢复原状，故会对阻碍其恢复原状的物体（桌面）施加弹力，方向垂直与桌面向下，故B正确；

CD．由于桌面发生微小的形变，则桌面产生了对书垂直于桌面向上的弹力，故C正确，D错误。

故选BC。

14．BD

【解析】

【详解】

人握住旗杆匀速上爬时，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，选项A错误，B正确。手与旗杆间不发生相对滑动，所以人受的是静摩擦力。手握旗杆的力越大，只是人受到的最大静摩擦力也越大，但实际静摩擦力的大小始终等于重力大小，选项C错误，D正确。故选BD。

【点睛】

本题考查了摩擦力方向的判断，知道摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，特别注意静摩擦力和最大静摩擦力的区别．

15．ACD

【详解】

AB．书静止于水平桌面上，桌面受到竖直向下的弹力是由于书发生向上的形变，要恢复原状产生向下的弹力，故A错误，B正确；

C．桌面对书的支持力和书对桌面的压力是一对作用力和反作用力，故C错误；

D．书受到向上的弹力，是因为桌面向下形变，恢复原状产生向上的弹力，故D错误。

故选ACD。

16．15    500   

【详解】

[1]弹簧处于原长时，弹簧所受弹力为0，则从图中可知，F=0时，L0=15cm；
[2]由胡克定律有，从图中可知弹簧长度L=25cm时，弹簧伸长量

弹力F为50N，则该弹簧的劲度系数

17．2500

【详解】

分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N，根据公式F=kx，弹簧的劲度系数

18．100    0.15   

【解析】

试题分析:设弹簧原长为，则根据胡克定律有：，由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故；当时，，将数据代入方程可得：，得．

考点：本题考查了探究胡克定律实验．

19．10    25   

【解析】

设弹簧的劲度系数k，原长为l0．根据胡克定律得

当挂重为4N的物体时，G1=k（l1-l0）①

当挂重为6N的物体时，G2=k（l2-l0）②

联立得 l0=10cm

代入①得 k==25N/m.

20．1000    25   

【详解】

解：（1）图象斜率的大小表示劲度系数大小，

故有 k==1000N/m．

（2）根据F=kx，得当弹簧所受F=150N的拉力作用时伸长的长度为 x=m=0.15m=15cm

则弹簧长度为l=x+l0=25cm

故答案为（1）1000．（2）25．

考点：胡克定律．

分析：本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识，利用胡克定律结合数学知识即可正确求解．

点评：胡克定律的应用注意形变量x既可以是弹簧的伸长量，也可以是弹簧的压缩量；还要注意胡克定律适用的条件为在弹性限度内．

21．15 cm；3103N/m

【解析】

【详解】

当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可以知道弹簧的原长L＝15cm；当弹簧长度为5 cm时，弹力F=300 N，对应弹簧的压缩量为x=10 cm，由胡克定律F＝k·x，弹簧的劲度系数

k＝＝＝30 N/cm＝3103N/m

22．(1)；(2)；(3)

【详解】

(1)由

可得

(2)设所挂重物重为G，则

(3)弹簧的弹力为

有

23．(1) 200N/m；(2)

【详解】

当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受到重力、斜面的支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力。由平衡条件和胡克定律得

k（l1﹣l0）＝Gsin30°﹣μGcos30°

当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，物体受到重力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力。由平衡条件和胡克定律得

k（l2﹣l0）＝Gsin30°+μGcos30°

解得

代入数据得

k＝200N/m

24．，

【详解】

由二力平衡知，弹簧测力计的示数，由胡克定律

得

25．把弹簧竖直挂起，用刻度尺测出弹簧长度，将小球挂在弹簧下端，再用刻度尺测出此时弹簧的长度；根据，可解出

【详解】

把弹簧竖直挂起，用刻度尺测出弹簧长度，将小球挂在弹簧下端，再用刻度尺测出此时弹簧的长度；根据，可解出