高中人教版 (2019)第三章 相互作用——力1 重力与弹力同步练习题

3.1 重力与弹力   同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)一物体静止在水平桌面上，则下列说法中正确的是(   )

A.物体对桌面的压力就是重力 B.物体对桌面的压力使物体产生了形变

C.桌面的形变对物体产生了支持力 D.桌面对物体的支持力使桌面产生形变

2、(4分)两个劲度系数分别为和的轻质弹簧串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，两弹簧均未超过弹性限度，则(   )
 

A.b弹簧的伸长量为L  B.b弹簧的伸长量为

C.P端向右移动的距离为 D.P端向右移动的距离为

3、(4分)如图所示，两轻质弹簧原长分别为和，劲度系数分别为和，竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间连接有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态，两弹簧均末超过弹性限度。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，则(   )
 

A.此时两弹簧均处于原长状态

B.此时A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态

C.此时两弹簧弹力相等

D.此过程中质量为的物体上升的高度是

4、(4分)如图所示，质量均为m的物体通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升的距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，则(   )
 

A. B. C. D.

5、(4分)关于物体的重力和重心，下列说法正确的是(   )

A.一个物体的质量不变，它受到的重力一定不会变

B.弹簧测力计和天平都是直接用来测物体重力的

C.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

D.有规则形状的物体的几何中心一定与重心重合

6、(4分)如图所示，四种情境中物体均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体所受弹力示意图不正确的是(   )

A. B. C. D.

7、(4分)锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m，则(   )

A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 N B.每根弹簧产生的弹力为150 N

C.每根弹簧的劲度系数为93.75 N/m D.每根弹簧的劲度系数为500 N/m

8、(4分)关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是(   )

A.重力是物体本身具有的力，大小与物体的质量成正比

B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力

C.重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心

D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球

二、多选题(共24分)

9、(6分)如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻质弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体m做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为（重力加速度为g）(   )

A. B. C. D.

10、(6分)健身用的扩胸拉力器，并装了四根相同的弹簧，弹簧自然长度是25cm，某人双手各用了600N的水平力把它们都拉长至100cm，不计拉力器所受的重力，则(   )

A.每根弹簧的劲度系数为200N/m

B.此时每根弹簧的弹力为300N

C.若只装三根弹簧，且将其都拉长至75cm时，需要的拉力为300N

D.若只装两根弹簧，且将其都拉长至50cm，则需要的拉力为200N

11、(6分)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系”实验中（弹簧处于弹性限度内），通过实验画出弹簧弹力F与弹簧总长度x的关系图线如图所示，则下面说法正确的是(   )
 

A.弹簧的原长是10 mm

B.弹簧的原长是10 cm

C.当弹簧伸长且产生的弹力是15 N时，弹簧总长度是15 cm

D.弹簧的劲度系数是150 N/m

12、(6分)如图所示，轻质弹簧的两端各受20 N的拉力F的作用，平衡时弹簧伸长了10 cm（在弹性限度内）。下列说法正确的是(   )
 

A.该弹簧的劲度系数k为400 N/m

B.该弹簧的劲度系数k为200 N/m

C.该弹簧的劲度系数k为100 N/m

D.弹簧长度的增加量与对应的弹簧弹力增长量成正比

三、计算题(共28分)

13、(14分)如图所示，质量分别为、的小物块（均可视为质点）与两个原长均为、劲度系数均为的相同轻弹簧相连接，间用轻绳绕过光滑定滑轮连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态。现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面，，不计空气阻力，求：
 

（1）开始时q弹簧的长度；

（2）小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T；
（3）从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d。

14、(14分)如图所示，光滑水平面上有两个物体，物体的质量，物体的质量，两个物体分别与一个轻弹簧拴接，物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，两物体均处于静止状态，现用大小为的水平恒力向左推，将弹簧压缩了时，的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：

（1）运动过程中物体的最大速度；

（2）运动过程中物体的最大速度。

四、实验题(共16分)

15(本题 16 分)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）为完成实验,还需要的实验器材有________。

（2）实验中需要测量的物理量有________。

（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m。图线不过原点的原因是由于________。

参考答案

1、答案：C

解析：A.物体对桌面的压力是物体对桌面的作用力，而重力是地球对物体的作用力，两者并不是同一种力，故A错误；
B.物体对桌面的压力使桌面产生了形变，故B错误；
C.桌面发生弹性形变在恢复原状的过程中对物体产生了支持力，故C正确；
D.桌面对物体的支持力使物体产生形变，故D错误。
故选C。

2、答案：B

解析：根据两根弹簧中弹力相等，对于b弹簧有，解得，选项A错误，选项B正确；则P端向右移动的距离为，选项C、D错误。

3、答案：D

解析：此时两个弹簧都不处于原长状态，A错误；此时A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态，B错误；此时两弹簧的形变量相等，故两弹簧弹力不相等，C错误；此过程中质量为的物体上升的高度是，D正确。

4、答案：B

解析：根据胡克定律可知，开始时弹簧的压缩量为刚要离开地面时，弹簧的伸长量为，所以，选项B正确。

5、答案：C

解析：一个物体的质量不变，它受到的重力是地球对它的吸引力，在赤道上最小，在两极最大，随在地球上位置的变化而变化，选项A错误；弹簧测力计是可以直接用来测物体重力的，而天平是用来测物体质量的，选项B错误；挂在细线下面的物体处于静止状态时，物体所受细线竖直向上的拉力和物体所受重力是一对平衡力，所以物体的重心一定在通过悬点的竖直线上，选项C正确；有规则形状且密度均匀的物体的几何中心一定与重心重合，选项D错误。

6、答案：D

解析：A.A球受到两个支持力，这两个支持力都与接触面垂直，即通过球心，故A不符合题意；
B.A球只受到水平面的弹力，右侧的球A对没有弹力，否则球将向左运动，故B不符合题意；
C.A球受到墙的弹力，方向垂直于墙壁向右；斜面的支持力，方向与斜面垂直向上，故C不符合题意；
D.方向不对，应通过球心，故D符合题意.
故选D.

7、答案：B

解析：每只手受到的拉力均为600N，选项A错误；每根弹簧的弹力，选项B正确；每根弹簧的劲度系数，选项C、D错误。

8、答案：D

解析：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，并不是物体本身具有的力，重力的施力物体是地球，物体重力的计算式是，其中g的值与物体所处的地理位置有关，同一位置，g值相同，物体的重力与物体的质量成正比，不同地点，不同高度，g值一般不同，因此，不能说物体的重力大小与物体的质量成正比，选项A错误，D正确；不受其他外力而静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力，选项B错误；重心是物体所受重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量均匀分布时，重心的位置才在物体的几何中心，故选项C错误。

9、答案：AD

解析：根据平衡条件得：弹簧的弹力

根据胡克定律得

解得弹簧的伸长量或

故AD正确，BC错误。

故选AD。

10、答案：AC

解析：AB.由于四根相同的弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于600N，则有每根弹簧产生的弹力均为150N，每根弹簧伸长的长度均为,由胡克定律，可得弹簧的劲度系数为,A正确，B错误；

C.若只装三根弹簧，且将其都拉长至75cm时，弹簧的伸长量为,则有每根弹簧需要的拉力均为,则三根弹簧共需要的拉力为,C正确；

D.若只装两根弹簧，且将其都拉长至50cm，弹簧的伸长量为,则有每根弹簧需要的拉力均为,则两根弹簧需要的拉力为,D错误。

故选AC。

11、答案：BC

解析：由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长，可知弹簧的原长为10 cm，选项A错误，选项B正确；当拉力为30 N时，弹簧的形变量为，由胡克定律得，当弹力是15 N时，，此时弹簧的长度，选项C正确，选项D错误。

12、答案：BD

解析：轻质弹簧无论在什么状态下，两端受到的作用力的大小总是相等的，在弹簧两端各受20 N作用力的情况下，弹簧的弹力为20 N，根据胡克定律得，弹簧的劲度系数，选项A、C错误，选项B正确；根据公式，可得，则弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比，选项D正确。

13、答案：（1）6 cm

（2）50 N

（3）20 cm

解析：（1）刚开始弹簧q处于压缩状态，设其压缩量为，则

解得
刚开始弹簧q的长度。
（2）c物块刚好离开水平地面时，绳子对b的拉力大小。
（3）c物块刚好离开水平地面，弹簧q处于拉伸状态，设其伸长量为，则
解得
c物块刚好离开水平地面时，拉弹簧p的水平拉力大小
则弹簧p的伸长量为：
p弹簧左端向左移动的距离
。

14、答案：（1）2m/s（2）0.8m/s

解析：（1）恒力做的功为：
弹簧具有的最大弹性势能为：
弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大

 

（2）当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大根据系统动量守恒定律和能量守恒得


所以：

15、

（1）答案：刻度尺

解析：

（2）答案：弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与对应的长度)

解析：

（3）答案：200;弹簧自重

解析：