高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力当堂检测题，共8页。试卷主要包含了力的概念，力的图示和示意图，重力和重心等内容，欢迎下载使用。
典例1 下列说法中正确的是( )
A. “风吹草动”草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力是存在的
B. 网球运动员用力击球，网球受力飞出，网球受力的施力物体是人
C. 磁铁吸引铁块，而铁块不会吸引磁铁
D. 甲对乙施加了力的作用，甲是施力物体，同时甲也受到乙的作用力
解析 “风吹草动”是空气和草的相互作用，施力物体是空气，故A选项错误；网球受力的施力物体是球拍，B选项错误；磁铁吸引铁块的同时，铁块也吸引磁铁，力是物体间的相互作用，C选项错误，D选项正确．
答案 D
名师点拨 力是物体间的相互作用，一个物体对外施加力的同时，也会受到其他物体的作用力，即一个物体是施力物体的同时也是受力物体．
巩固练习1 下列说法正确的是( )
A. 只有直接接触的物体间才会有力的作用
B. 力是使物体产生形变和运动状态改变的原因
C. 两个物体相互作用，其相互作用是有先后顺序的
D. 只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同
解析 力发生在相互作用的物体之间，物体不一定接触，A选项错误；力的作用效果有两个，一是使物体产生形变，二是使物体的运动状态发生改变，故B选项正确；物体间的相互作用具有同时性，故C选项错误；力的作用效果由力的三要素决定，力的大小只是其一，故D选项错误．
答案 B
二、力的图示和示意图
典例2 如图所示，一物体A受到一个大小为10 N的拉力作用，该拉力方向与水平方向成30°角斜向上，画出这个拉力的图示．
解析 上图仅是拉力的示意图，而不是拉力的图示，画力的图示时，应按以下步骤进行：
(1)选定标度，本题我们可以选取1 cm长的线段表示5 N的力．
(2)沿力的方向并且从力的作用点开始，按比例画出一线段，图中有向线段的长度为2 cm.
w w w .x k b 1.c m
(3)在线段末端标出箭头，如上图所示. 为了简便，还可以将受力物体用一个点来代替，将力画成如右图所示．
答案 见解析
名师点拨 (1)力是物体与物体之间的相互作用．力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的．
(2)力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素的方法．
力的示意图：只正确表示出力的方向，不严格画力的大小．
(3)画力的图示的步骤：
①选定标度，可以选某一长度表示多少牛顿的力．新 课 标 第 一 网
②沿力的方向并且从力的作用点开始，按比例画出一线段．新_课_标第_一_网
③在线段的末端标出箭头，表示方向．
巩固练习2 如右图所示，静止木块对桌面的压力为6N，试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图．
答案 画力的图示时，要按照以下步骤进行：
(1)选标度：本题选5 mm的线段表示2 N的力．
(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按标度和力的大小来画，线段标上刻度．如图中①所示，从O点竖直向下画一条三倍于标度(15 mm)的线段．
(3)在线段上加上箭头表示力的方向．
为了简便，也可照图②来画．压力的施力物体是木块，受力物体是桌子．
画力的示意图时，只需要画出力的作用点和方向，对线的长短没有严格要求．如图③为木块所受重力和支持力的示意图，也可照图④那样用一点表示木块，画出重力和支持力w w w .x k b 1.c m
的示意图．
三、重力和重心
典例3 (多选题)关于重力的说法，正确的是( )
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 只有静止的物体才受到重力
C. 同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力
D. 重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
解析 重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，故D正确；但地球对物体的吸引产生了两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体随地球转动；另一个效果即是另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分，因此A错；重力只取决于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关，所以B错，C正确．
答案 CD
名师点拨 (1)重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，但要注意，重力不等于引力．
(2)重力的大小：G＝mg，g是自由落体加速度，随在地球上的纬度的不同和高度的不同而有微小的改变．
(3)重力的方向竖直向下．
巩固练习3 下列关于物体重力的说法中正确的是( )
A. 地球上的物体在运动时才受到重力
B. 同一物体在某处向上抛出后所受重力较小，向下抛出后所受重力较大
C. 某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的
D. 物体所受重力大小只与其质量有关
解析 物体在地球上受的重力是由于地球的吸引而产生的，与物体是运动，还是静止无关，故A错，B错；物体在地球上某点处所受重力G＝mg，在同一点g相同，故G由m决定，但不同位置，不同高度g值不同，G由m和g共同决定，所以C对，D错．
答案 C
一、弹力有无的判断方法
典例1 如图所示，小球A系在竖直拉紧的细绳的下端，球恰好与斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力是( )xkb1
A. 重力和线的拉力
B. 重力、线的拉力和斜面对球的弹力
C. 重力、斜面对球的弹力
D. 以上说法都不对
解析 方法一：小球一定受到重力，线的拉力和斜面对球的弹力的有无可用假设法来判断．假设线不存在，则小球将沿斜面滚下，故线应施加拉力；假设斜面不存在，小球在竖直方向的线的拉力作用下仍然能静止，故斜面的弹力不存在．
方法二：假设细绳与斜面对球均有弹力作用，如图所示．由图可知，F2的存在破坏了小球的静止状态，与题意矛盾，故斜面的弹力不存在．xkb1.cmw w w .x k b 1.c m
答案 A
巩固练习1 判断图中小球是否受到A、B两个接触面的弹力作用．
解析 题图①中将接触面B去掉，球仍能处于平衡，故球不受B面的弹力作用，而受到A面的弹力作用．题图②中小球同时受到A、B两面的弹力作用．
答案 见解析
二、弹力方向的判断
典例2 如图①、②、③所示，画出物体A受到的弹力示意图．
解析 图①中，A球与容器壁及容器底部是球面与平面接触，弹力方向分别垂直于容器壁、底部指向A球(必通过球心)；A和B是球面与球面接触，弹力方向垂直于过接触点的切面，在两球连线上，如图①所示．
②图中，杆下端与球面接触点与球面接触，弹力方向垂直于球面过接触点的切面，即沿半径方向指向球心；杆与碗边接触为点与直线(平面)接触，故弹力垂直于杆斜向上，如图②所示．
③图中，两绳对A产生的弹力为拉力，由绳子形变而产生，故弹力必沿绳子且指向绳子收缩方向．如图③所示．
答案 见解析图
巩固练习2 画出图①、②中物体A受到的弹力的示意图．
解析 弹力是一种接触力，弹力的方向垂直于接触点处的切面，方向跟施力物体恢复原状的趋势一致，指向被支持物体，如图．
答案 见解析图x k b 1 . c m
三、弹力大小的计算
典例3 竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时，弹簧长度为12 cm；挂重为6 N的物体时，弹簧长度为13 cm，则弹簧原长为________ cm，劲度系数为________ N/m.
解析 弹簧上悬挂重物时弹簧要伸长，由胡克定律知：弹簧上的弹力与弹簧的伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，数值上等于伸长后的总长度减去原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂重物的重量，伸长量变化，这样可以列出两个方程，可通过方程组求出弹簧原长和劲度系数．
设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，设挂G1＝4 N重物时弹簧的长度为L1，挂G2＝6 N的重物时弹簧的长度为L2，则L1＝12 cm，L2＝13 cm，由胡克定律得
G1＝k(L1－L0)
G2＝k(L2－L0)
代入数据解得L0＝10 cm，k＝200 N/m.
即弹簧原长为10 cm，劲度系数为200 N/m.
答案 10 200
名师点拨 1弹力的大小与形变程度有关，具体问题中可由物理规律求解.如静止在桌面上的物体受到桌面向上的弹力和自身的重力作用，由二力平衡知，弹力的大小等于物体重力的大小.
(2)对弹簧的弹力有胡克定律：发生弹性形变的弹簧在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的长度变化量成正比，即F＝kx.
式中F表示弹力，k表示劲度系数，与弹簧自身性质有关，由弹簧的材料、长度、粗细、匝数决定，与F或x的大小无关，单位符号是N/m；x表示弹簧长度的变化量，单位符号是m.注意：若x的给出单位为“cm”时，要先化为“m”才能代入公式计算．
巩固练习3 量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻线之间的距离为2.5 cm，求：
(1)弹簧测力计3 N刻线与零刻线之间的距离；
(2)测力计所用弹簧的劲度系数．
解析 设3 N刻线到零刻线之间的距离为x，劲度系数为k.
(1)根据胡克定律有F1＝kx，F2＝k(x＋2.5)
由题意知F1＝3 N F2＝5 N
解得 x＝3.75 cm.
(2)k＝eq \f(F1,x)＝eq \f(3,3.75×10－2) N/m＝80 N/m.
答案 (1)3.75 cm
(2)80 N/m