高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力课时训练

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力课时训练，共12页。试卷主要包含了08 m，k＝100 N/m等内容，欢迎下载使用。
知识点1重力
1.[2023·辽宁省沈阳市检测]下列关于力的说法，正确的是( )
A．力是物体对物体的相互作用
B．力有时能脱离物体而独立存在
C．力的大小可以用天平测量
D．只有相互接触的物体间才能产生作用力
2．关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A．物体的重心就是物体所受重力的等效作用点
B．规则物体的重心与几何中心重合
C．重力可以用天平测量
D．飞行员从北京飞往上海，他所受到的重力增大
3．[2023·湖南省株洲市高一期中]一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是( )
4．关于重心及重力，下列说法中正确的是( )
A．一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力
B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大
C．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下
D．物体的形状改变后，其重心位置不会改变
知识点2弹力
5.[2023·江苏扬州高一联考]玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
6．[2023·枣庄高一联考](多选)关于弹力，下列说法正确的是( )
A．物体间凡有接触，就一定有弹力
B．弹力的方向总是跟接触面垂直
C．放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力
D．用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于竹竿发生形变而产生的
7．[2023·广东高一上期中](多选)关于弹力的方向，以下说法正确的是( )
A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物体
B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物体
C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向
D．杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向
8．如图所示，下列4种情境中的小球或杆均处于静止状态，则关于它们受到的弹力的示意图正确的是( )
知识点3胡克定律
9.[2023·湖南省邵阳市高一期末]一根轻质弹簧一端固定，用大小为F的力沿弹簧方向拉弹簧的另一端，平衡时弹簧的伸长量为L，则该弹簧的劲度系数为( )
A． eq \f(F,L) B． eq \f(L,F) C．FL D． eq \f(2F,L)
10．[2023·四川省成都市高一期末]一根轻质弹性绳(产生的弹力与其伸长量满足胡克定律)的一端固定在水平天花板上，其自然伸直的长度为72 cm，若将一钩码挂在弹性绳的下端点，平衡时弹性绳的总长度为80 cm；若将弹性绳的两端固定在天花板上的同一点，用同样的钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A．74 cm B．76 cm C．80 cm D．88 cm
11.
[2023·陕西省渭南市高一检测]拉力器是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成．如图所示，女子用100 N的力拉开拉力器，使其比原长伸长了40 cm，假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度，则下面说法正确的是( )
A．每根弹性绳的劲度系数为1.25 N/m
B．每根弹性绳的劲度系数为250 N/m
C．若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数也增大
D．若对拉力器的拉力减为50 N，则弹性绳的形变量变为20 cm
[答题区]
知识点4实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
12.[2023·安徽省宣城市高一期末]某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，测得弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示．
(1)图乙中直线不过坐标原点的原因是________________________，这对测量弹簧的劲度系数________(填“有”或“无”)影响．
(2)该弹簧的劲度系数为________ N/m.
(3)另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示，下列表述正确的是________(多选).
A．a的原长比b的短
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
13．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”).
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：
表中有一个数值记录不规范，代表符号为________.由表可知所用刻度尺的最小分度为________．
(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”).
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m.(g取9.8 m/s2)
促思提能训练
1．[2023·广西省柳州市高二检测]如图，将卡车上的货物由甲位置移到乙位置，卡车(连同货物)的( )
A．重力大小不变，重心位置不变
B．重力大小改变，重心位置不变
C．重力大小不变，重心位置改变
D．重力大小改变，重心位置改变
2.[2023·广东省揭阳市高一期中]把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示．则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是( )
A．重力就是地球对物体的引力
B．重力大小和物体运动状态有关
C．重力的方向总是垂直向下的
D．薄板的重心一定在直线AB上
3.
[2023·陕西省咸阳市高一检测]如图是一个质量分布均匀铁球的重力的图示，下列说法正确的是( )
A．力的图示中标度是唯一的，必须是25 N
B．根据力的图示可读得铅球重力的大小为50 N
C．力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力
D．力的图示中重力的方向垂直平面向下，当放在斜面上则垂直斜面向下
4．[2023·上海市松江市高一期末]把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法正确的是( )
A．木块对桌面的压力就是木块受到的重力，施力物体是地球
B．木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力，所以它们的性质相同
C．木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的
D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡
5．[2023·陕西省西安市高一期末]关于重力和弹力，下列说法正确的是( )
A．放在斜面上的物体，其所受重力的方向与斜面垂直
B．轻杆的弹力方向不一定沿杆方向
C．几何形状规则的物体重心一定在其几何中心
D．弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比
6．[2023·山东省济宁市期末]探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂8 N重物时，弹簧长度为16 cm；悬挂10 N重物时，弹簧长度为18 cm，则弹簧的原长L原和劲度系数k分别为( )
A．L原＝0.08 m，k＝100 N/m
B．L原＝0.02 m，k＝100 N/m
C．L原＝0.02 m，k＝250 N/m
D．L原＝0.08 m，k＝250 N/m
7．[2023·辽宁省沈阳市检测]体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示．下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．先沿v1的方向后沿v2的方向
D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
8．在2022年卡塔尔世界杯半决赛的比赛中，阿根廷队以3∶0完胜克罗地亚队，挺进决赛．在该场比赛中，阿根廷队的球星梅西发挥出色，打进一粒点球，并助攻一球．梅西打进自己5届世界杯的第11粒进球，超越托马斯·穆勒成为现役球员第一人，同时超越打进10球的巴蒂斯图塔，成为阿根廷世界杯射手榜上历史第一人．梅西把足球踢向空中，不计空气阻力，图中能正确表示空中足球受力示意图的是(G表示重力，F表示脚对球的作用力)( )
9.
[2023·山东省潍坊市高一检测](多选)如图所示，一条40 cm长的链子对称地挂在光滑圆环上，若稍有扰动，链子从右侧滑下，至链子刚离开圆环的过程，以下说法正确的是( )
A．链子重心下移了20 cm
B．链子重心下移了10 cm
C．下滑过程中链子重心先上移再下移
D．下滑过程中链子重心一直下移
10．如图所示，n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了多少( )
A． eq \f(n,2)d B． eq \f(n－1,2)dC． eq \f(n＋1,2)d D．nd
11．[2023·湖南省长沙市高一期末](多选)某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数．
①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展，总长度为51 cm；
②如图(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端，当两个弹簧测力计示数均为1 N时，总长度为81 cm.不计一切阻力，根据以上数据可知( )
A．图(c)中，每条弹性绳的形变量为15 cm
B．图(c)中，口罩两侧受到的弹力均为0
C．每条弹性绳的劲度系数为 eq \f(20,3) N/m
D．每条弹性绳的劲度系数为 eq \f(10,3) N/m
12.[2023·福建省福州市检测]如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为( )
A． eq \f(mg,k1＋k2) B． eq \f(2mg,k1＋k2)C． eq \f(k1k2,mg（k1＋k2）) D． eq \f(k1k2,2mg（k1＋k2）)
[答题区]
13.在“探究弹簧弹力与形变的关系”实验中，某实验小组用如图甲所示的装置进行实验，最终画出F­x的图像如图乙所示．
(1)由图乙可知在实验过程中，弹簧________(填“是”或“否”)在弹性限度内，该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.
(2)实验小组把该弹簧制作成一个弹簧秤，在某次测量中弹簧秤的示数如图丙所示，则弹簧的伸长量为________ m．
14．[2023·广东省深圳市高一期末]用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧若干、50 g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系．
(1)未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长L0＝________ cm.
(2)在弹簧挂钩上挂上一个钩码，待稳定后要测量此时的伸长量，必须先________________________，再________．
(3)取A、B弹簧分别做实验，把得到的数据描绘成如图乙的F­x图像，由此得到的结论是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)由图乙还可知劲度系数较大的是________弹簧；还可算出B弹簧的劲度系数为________N/m.
1．重力与弹力
知识点分组练
1．答案：A
解析：力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，A正确；力是物体对物体的作用，力不能离开物体而单独存在，B错误；天平是用来称量质量的，C错误；两个不相互接触的物体间，也会有力的作用，如磁铁吸引铁钉，D错误．
2．答案：A
解析：物体的重心就是物体所受重力的等效作用点，A正确；只有形状规则质量分布均匀的物体，其重心才与几何中心重合，B错误；重力的大小可用弹簧秤来测量，天平是用来测量质量的，C错误；上海纬度低于北京，飞行员从北京飞往上海，他所受到的重力变小，D错误．
3．答案：A
解析：重力方向是竖直向下的，所选的标度为5N，那么20N的线段应该是四个标度长，A正确，B、C、D错误．
4．答案：B
解析：由于物体浸没于水中时，受到向上的浮力从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的拉力减小了，但物体的重力并不改变，故A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球两极上，质量较大的物体放在赤道上，由于赤道上g值较小，所以质量较大的物体的重力不一定较大，故B正确；重力的方向是竖直向下，而不是垂直向下的，故C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，当物体的形状改变时，其重心可能发生改变，故D错误．
5．答案：C
解析：弹力是发生弹性形变的物体想恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．所以是施力物体发生了弹性形变，从而产生了这个弹力．桥面受到向下的弹力，施力物体是汽车，所以是汽车发生了弹性形变，A、B错误；汽车受到了向上的弹力，施力物体是桥面，所以是桥面发生了弹性形变，C正确，D错误．
6．答案：BD
解析：物体间接触不一定有弹力，还要看有无弹性形变，选项A错误；弹力的方向总是跟接触面垂直，选项B正确；因为压力和重力是作用在不同物体上的不同性质的力，故不能说“压力”就是“重力”，选项C错误；用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，选项D正确．
7．答案：ABC
解析：压力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被压物体，故A正确．支持力是弹力，方向总是垂直于支持面，并指向被支持物体，故B正确．绳对物体的拉力是弹力，总是沿着绳，并指向绳收缩的方向，故C正确．杆对物体的弹力是否沿着杆指向杆收缩的方向，与物体的状态有关，要根据物体的状态进行判断，故D错误．
8．答案：B
解析：如果存在斜向上的拉力F1，物体将无法保持平衡，所以不能有F1存在，A错误；杆的M点与地面接触，则FN1垂直地面向上，杆在N点与球面接触，则弹力FN2方向垂直于杆的方向指向上，B正确；杆与半球容器有两个接触点，左侧处为点与球面接触，所以弹力FNA的方向垂直于球的切面，即过圆心与接触点，方向指向被支持的杆；右侧是点与直杆接触，所以弹力FNB方向垂直于杆的方向指向上，C错误；物体受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于平衡状态，所以杆给物体的作用力应该竖直向上，与重力的大小相等，D错误．
9．答案：A
解析：由F＝kΔx可得该弹簧的劲度系数为k＝eq \f(F,Δx)＝eq \f(F,L)，A正确．
10．答案：B
解析：由题意知弹簧的原长l0＝72cm＝0.72m，平衡时弹性绳的总长度l1＝80cm＝0.8m，设钩码的质量为m，弹性绳的劲度系数为k，以钩码为研究对象，由平衡条件得：k(l1－l0)＝mg，若将弹性绳的两端固定在天花板上的同一点，用同样的钩码挂在弹性绳的中点，设弹性绳的形变量为x，由平衡条件得：2kx＝mg，代入数据联立解得：x＝0.04m，弹性绳的总长度l2＝l0＋x＝0.72m＋0.04m＝0.76m＝76cm，故B正确．
11．答案：D
解析：由题意可知F＝2kx，每根弹性绳的劲度系数为k＝125N/m，A、B错误；弹性绳的劲度系数由自身决定，与外力无关，C错误；若对拉力器的拉力减为50N，则eq \f(F,2)＝2kx′，弹性绳的形变量变为x′＝20cm，D正确．
12．答案：(1)弹簧自身重力的影响 无 (2)50 (3)AB
解析：(1)由于实际弹簧都有重力，故竖直悬挂后，有了一定的初始伸长量，使得图线不过坐标原点．应用图像法处理实验数据，所对应图像的斜率就是弹簧弹力与弹簧伸长量关系，即斜率大小等于劲度系数大小，弹簧质量不会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值不同．
(2)该弹簧的劲度系数为k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(10.0－5.0,（21.00－11.0）×10－2)N/m＝50N/m.
(3)当弹簧弹力为0时，弹簧处于原长，由图乙可知，横轴截距表示原长，所以a的原长比b的短，A正确；根据胡克定律可得F＝kx＝k(L－L0)，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；根据胡克定律可知，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误．
13．答案：(1)竖直 (2)稳定(静止) L3 1mm (3)Lx (4)49
解析：(1)弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向，这样可以消除弹簧因自重伸长而产生的长度测量误差．
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时记录长度为L0.数值记录不规范的代表符号为L3，有效数字位数不对，应估读到毫米的下一位．表中数据估读到0.1mm，故所用刻度尺的最小分度为1mm.
(3)图线过原点，横轴应是由于悬挂砝码而产生的伸长量，应把悬挂砝码盘而产生的伸长量扣除掉，故横轴是弹簧长度与Lx的差值．
(4)弹簧的劲度系数为图线的斜率，即k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(mg,Δx)＝49N/m．
促思提能训练
1．答案：C
解析：根据G＝mg可知重力大小不变，重心位置与物体形状和质量分布情况有关，当货物由甲位置移到乙位置，重心位置改变，C正确．
2．答案：D
解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力一般小于地球对物体的引力，A错误；重力大小和物体运动状态无关，B错误；重力的方向总是竖直向下，C错误；薄板在绳的拉力和重力作用下处于平衡状态，所以薄板的重心一定在直线AB上，D正确．
3．答案：B
解析：力的图示中标度不是唯一的，可以是5N、10N等，A错误；根据力的图示可读得铅球重力的大小为50N，B正确；力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分也受重力，可以将所有重力看成是集中于重心上，C错误；力的图示中重力的方向总是竖直向下的，无论放在什么位置，重力的方向都是竖直向下的，D错误．
4．答案：C
解析：木块对桌面的压力大小等于木块受到的重力大小，施力物体是木块，A错误；木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的重力，压力与重力性质不同，B错误；木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的，C正确；木块保持静止是由于木块受到的重力与桌面对木块的支持力保持平衡，D错误．
5．答案：B
解析：放在斜面上的物体，其所受重力的方向竖直向下，与斜面不垂直，A错误；轻杆对物体的弹力方向，与轻杆与物体的接触点、接触面有关，不一定沿杆的方向，B正确；质量分布均匀且几何形状规则的物体重心一定在其几何中心，C错误；弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与弹力和形变量无关，D错误．
6．答案：A
解析：根据胡克定律可得k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(10－8,0.18－0.16)N/m＝100N/m，设弹簧的原长为L原，则有k(0.16－L原)＝8，解得L原＝0.08m，A正确．
7．答案：D
解析：点面接触时，弹力方向垂直于接触面，所以足球受到沿垂直于斜台斜向左上方的弹力，D正确．
8．答案：B
解析：由于不计空气阻力，则足球在空中只受到重力作用，B正确．
9．答案：BD
解析：初始时链子重心距圆环下端10cm，刚离开圆环时链子重心距圆环下端20cm，链子重心下移了10cm，A错误，B正确；下滑过程中，可看作将链子左侧下端移到链子右侧下端，则重心一直下移，C错误，D正确．
10．答案：B
解析：当砖块在地面上时，重心高度为eq \f(d,2)，将它们一块一块向上叠起来重心高度为eq \f(nd,2)，这堆砖的重心升高了Δh＝eq \f(nd－d,2)＝eq \f(n－1,2)d，B正确．
11．答案：AC
解析：两弹性绳总形变量为Δx＝81cm－51cm＝30cm，则每条弹性绳的形变量为x′＝eq \f(Δx,2)＝15cm，A正确；两个弹簧测力计示数均为1N，合力为0，则口罩两侧均受到1N的弹力，B错误；弹簧测力计示数为1N，根据胡克定律可知k＝eq \f(F,x′)＝eq \f(1,15×10－2)N/m＝eq \f(20,3)N/m，C正确，D错误．
12．答案：A
解析：根据题意，设物块质量为m时，弹簧k1的形变量为x1，由平衡条件有k1x1＝mg，设物块质量为2m时，物块下降高度为x，则弹簧k1的形变量为x＋x1，则弹簧k2的形变量为x，由平衡条件有k1(x＋x1)＋k2x＝2mg，联立解得x＝eq \f(mg,k1＋k2)，A正确．
13．答案：(1)是 50 (2)0.06
解析：(1)Fx的图像为过原点的直线，弹力和形变量成正比，弹簧在弹性限度内．该弹簧的劲度系数k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(8,0.16)N/m＝50N/m.
(2)实验小组把该弹簧制作成一个弹簧秤，在某次测量中弹簧秤的示数如图丙所示，则弹簧的伸长量为x＝eq \f(F,k)＝eq \f(3.0,50)m＝0.06m．
14．答案：(1)7.00 (2)等弹簧和钩码静止 测量 (3)由图可知，随着弹簧伸长量的增加，弹簧弹力的大小增大 (4)A 10
解析：(1)图中刻度尺的分度值为1mm，要估读到分度值的下一位，已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，弹簧长度为L0＝7.00cm.
(2)在弹簧挂钩上挂上一个钩码，待稳定后要测量此时的伸长量，必须先等弹簧和钩码静止后再测量．
(3)由图可知，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比．
(4)根据胡克定律有k＝eq \f(ΔF,Δx)，则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数．B弹簧的劲度系数为k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(2,20×10－2)N/m＝10N/m.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案