高中物理人教版 (2019)必修 第一册重力与弹力第1课时同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册重力与弹力第1课时同步测试题，共11页。试卷主要包含了图示是一个自动冲水装置等内容，欢迎下载使用。
第1课时 重力与弹力
基础过关练
题组一 力的认识 力的图示及示意图
1.(2026湖南长沙雅礼中学月考)力与生活紧密相关,下列关于力的说法中正确的是( )
A.物体间力的作用一定是相互的
B.用手将气球压扁的力是手的重力
C.赛龙舟时,使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是人
D.物体受到力的作用,运动状态一定发生改变
2.足球运动员将足球踢向空中,下列描述足球离开脚后向斜上方飞行的过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,f为空气阻力)( )

3.图甲中置于水平地面上的物体A的重力为G=6 N,O点代表物体受到的支持力的作用点;图乙中,斜向右上方与水平方向间的夹角为30°的拉力F=30 N作用在木箱A点处。

(1)用小方格边长的二倍表示大小为3 N的力,在图甲中画出地面对物体A的支持力的图示;
(2)在图乙中画出拉力的图示。
题组二 对重力和重心的理解
4.(2026浙江台州期中)如图所示为某同学制作的水培绿萝,关于这个水瓶,下列说法正确的是( )
A.水瓶受到地球对它的吸引力就是它的重力
B.水瓶的重力一定指向地心
C.水瓶的重心一定在其几何中心
D.随着时间流逝,水瓶内的水会慢慢蒸发减少,在水减少的过程中,水瓶(含水)的重心可能在降低
5.(习题改编)图示是一个自动冲水装置:一容器可绕水平转轴O在竖直平面内转动。容器中无水时,其重心在P点(图中未画出),容器下端位于固定的支点M上。a是过转轴的铅垂线。当容器中水量增加到一定程度时,容器会绕轴转动而将水倒出冲洗排污沟,倒完水的容器又能自动恢复到原位置重新接水。下列说法正确的是( )
A.不装水时,重心的位置P点一定在容器上
B.刚要转动时,容器与水整体的重心在a的右侧
C.容器转动之前,容器与水整体的重心保持不变
D.随着水量增加,容器与水整体所受的重力方向发生了改变
6.(2026江苏南京七校联合体期中)如图所示,一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时,BC边中点E恰好在点A正下方;悬挂AD边中点F时,点B恰好在点F正下方,则薄板的重心到AD边的距离是( )
A.12a B.13a C.14a D.34a
题组三 弹性形变和弹力
7.(2026山东济南期中)中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷,该瓷种以“薄如纸、白如雪”的胎质与“温如凝脂”的釉面著称,被誉为“东方艺术珍品”。如图所示台面上摆放着一个深色底座,底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样。下列说法正确的是( )
A.白瓷对底座的压力是由于底座发生形变而产生的
B.底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的
C.白瓷对台面有压力,且方向垂直台面向上
D.由于白瓷质地坚硬,所以白瓷不可能发生形变
8.(多选题)(2026广东广州中学期中)女子3 m跳板是中国跳水“梦之队”的传统优势项目。某跳水运动员在踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上
B.运动员和踏板由B向C运动过程中,踏板对运动员的弹力越来越大
C.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的
D.运动员在A点时受到的支持力为零
9.(2026山东名校考试联盟联考)下列各图中P、Q两球均保持静止状态且所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是( )

10.(2026山西阳泉第一中学期中)2025年5月28日,“雪龙2”号破冰船抵达海南海口,标志着我国第四十一次南极考察任务顺利完成。如图所示,“雪龙2”号破冰船的破冰艏柱可以将较厚的冰层压碎破开,四个选项中虚线为接触位置的切线,则从侧面看,破冰艏柱对冰层压力F的示意图正确的是( )

11.(2026山东菏泽第一中学期中)如图所示,竖直轻弹簧下端悬挂一个光滑小球,小球静止于斜面和挡板之间,与斜面和挡板均接触。下列说法正确的是( )
A.弹簧一定处于拉伸状态
B.小球一定受到斜面的弹力,方向垂直于斜面向上
C.小球不一定受到挡板的弹力
D.小球一定受到挡板的弹力和斜面的弹力
12.以下情境中的物体A、B、C均处于静止状态,各接触面均光滑,请分别画出它们受到的弹力示意图。


能力提升练
题组一 重心及其位置的变化
1.(2026山西晋中期中)足够长的斜面体倾角为θ=37°,长为L=30 cm、质量分布均匀的软绳对折后静置在斜面体上,如图甲所示;现将软绳展开后仍静置在斜面体上,如图乙所示。已知图甲和图乙中软绳的上端位于同一位置O点,由图甲到图乙,软绳重心下降的高度为(已知sin 37°=0.6)( )

A.15 cm B.7.5 cm C.6 cm D.4.5 cm
创新点 定量计算物体的重心位置
2.(2026江苏徐州八校联考)如图所示,正方形网格框中有一个质量均匀分布的薄板。若用一细线穿过其边缘附近任意一点将它悬挂在空中,则细线的延长线一定通过图中的( )
A.a B.b C.c D.O
题组二 弹力有无及方向的判断
3.(多选题)(2026福建福州高级中学期中)关于以下四幅图,说法正确的是( )

A.甲图中,往空瓶里注水的过程中,瓶(含水)的重心先降低后升高
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右
C.丙图中,光滑小球随车厢一起向右做匀速直线运动时,小球只受重力和车底面对它的支持力
D.丁图中足球与斜台作用时,斜台给足球的弹力方向先沿v1的反方向后沿v2的方向
4.(多选题)(2026浙江五湖联盟联考)如图所示,小球均处于静止状态,各接触面光滑,则小球只受到一个弹力作用的是( )

5.(多选题)(2026广东广州期中)如图所示,球或杆均处于静止状态,各接触面光滑,下列四个选项中,球或杆受到弹力的示意图正确的是( )

6.(多选题)(2026四川成都蓉城联盟期中)下列各情境中,接触面均光滑且物体保持静止,画出的物体所受弹力正确的是( )
A.放置在半球形容器中的杆
B.在定杆顶端固定放置的小球
C.静止在墙角的小球
D.静止在斜面上的小球
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 甲对乙施力时,乙也一定对甲施力,施力物体也一定同时是受力物体,即物体间力的作用是相互的,A正确;用手将气球压扁的力是手对气球施加的弹力,不是手的重力,B错误;赛龙舟时,船桨向后划水,船桨给水一个向后的力,由于力的作用是相互的,故水会给桨一个向前的力,因此,使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是水,C错误;力有两个作用效果,一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态,这两种效果可能同时出现,也可能只出现一种,故D错误。
2.B 足球向斜上方飞行的过程中,脚对足球的作用力已经不存在,足球只受重力和空气阻力,重力方向竖直向下,空气阻力方向与速度方向相反,故B正确,A、C、D错误。
3.答案 图见解析
解析 (1)地面对物体A的支持力大小FN=G=6 N,则支持力的图示如图:
(2)首先确定拉力的作用点,即在A点;然后确定力的方向:与水平方向成30°角、斜向右上方;再根据力的大小画线:用一段合适的长度表示10 N的力(确定标度),画出等长的三段线段,并添加箭头表示力的方向,标注力的大小F=30 N。
4.D 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但重力不是地球对物体的吸引力,而是地球对物体吸引力的一个分力,只有在两极和赤道上的物体的重力才指向地心,A、B错误;水瓶的重心位置与其质量分布和形状有关,它的重心不一定与几何中心重合,只有形状规则、质量分布均匀物体的重心才一定与其几何中心重合,C错误;随着时间流逝,水瓶内的水蒸发减少,则在水减少的过程中,水瓶(含水)的重心先降低后升高,故其重心可能降低,D正确。
5.B 由于是空心容器,不装水时,重心的位置P点不在容器上,A错误;随着水量增加,容器与水整体的重心位置向右移动,当刚过a位置时,容器将发生转动,即刚要转动时,容器与水整体的重心在a的右侧,B正确,C错误;重力的方向始终是竖直向下的,即不随水量增加而改变,D错误。
6.A 根据题意可知,AE和BF的交点是薄板的重心,如图所示,由几何关系可知,薄板的重心到AD边的距离是d=12AB=12a,A正确。
7.B
弹力是由于施力物体发生形变,要恢复原状,而对受力物体产生的力。
白瓷对底座的压力是由于白瓷发生形变而产生的,A错误;底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的,B正确;白瓷与台面不接触,则白瓷对台面没压力,C错误;即使白瓷质地坚硬,白瓷受力也会发生微小形变,D错误。
8.BD 运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是垂直于踏板向上,而不总是竖直向上,A错误;当运动员和踏板由B向C运动的过程中,踏板的形变逐渐变大,则弹力一直增大,B正确;运动员受到的支持力是踏板发生形变而产生的,C错误;A为无人时踏板静止点,踏板没有发生形变,可知此时踏板的弹力为零,运动员在A点时受到的支持力为零,D正确。
9.B 题图A中,假设拿走Q,P会向右运动,故P、Q两球之间存在弹力,A错误;题图B中,假设拿走P,Q会保持原状态不变,所以P、Q两球之间不存在弹力,B正确;题图C中,假设拿走Q,P会掉下来,所以P、Q两球之间存在弹力,C错误;题图D中,假设拿走Q,P会向右运动,所以P、Q两球之间存在弹力,D错误。
10.A 接触面间的弹力与接触面(或其切线)垂直,指向受力物体(破题关键),故破冰艏柱对冰层的压力F垂直于接触位置的切线,指向冰层,A正确。
11.C 小球处于静止状态,即小球受力平衡,若小球在斜面、挡板对小球的弹力及重力作用下静止,此时弹簧处于原长状态,A错误;小球可能只受重力与弹簧弹力,此时小球与斜面、挡板间都无弹力,结合A项分析可知,小球不一定受到挡板的弹力(点拨:接触≠存在弹力),B、D错误,C正确。
12.答案 如图所示


解析 题图(a)中,由于绳子对物体的弹力沿绳指向绳收缩的方向,假设倾斜绳对物体A有弹力,竖直方向的绳子将偏离竖直方向,与题图不符,故倾斜绳对物体A无弹力,竖直绳对物体A有弹力;题图(b)中,物体曲面和平面之间的弹力垂直于平面,指向受力物体A;题图(c)中,杆对物体的弹力可沿杆可不沿杆,由题意可知物体A静止,则杆对物体A的弹力竖直向上;题图(d)中,点和平面接触时,弹力方向应过接触点垂直于平面指向受力物体A;题图(e)中,弹簧对物体的弹力,沿弹簧轴线指向弹簧恢复原长的方向,平面对物体的弹力方向垂直于平面向上。
能力提升练
1.D
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
题图甲中,软绳的重心距O点的距离为7.5 cm;题图乙中软绳的重心距O点的距离为15 cm,则重心下降的高度为h=(15-7.5) sin 37° cm=4.5 cm(点拨:重心变化沿竖直方向的距离),D正确。
2.D 薄板质量分布均匀,由图可知,当吊起B点时,沿着OB这条线(点拨:悬挂法找重心),两边图形等底等高(点拨:数格数,如高占2格,底占3格,顶点分别是A、C),面积相等,则质量相等,即重心在OB直线上;同理,当吊起C点时,沿着OC这条线,两边图形面积相等,质量相等,重心在OC直线上,所以可知O点为该薄板的重心,细线的延长线一定通过图中的O点,D正确。
3.ABC 图甲中,重心靠近质量大的部分,所以随着装入瓶中的水的增加,瓶(含水)的重心位置先降低再逐渐升高,A正确;图乙中,小车向右压缩弹簧,弹簧对小车弹力的方向向左,小车对弹簧的弹力方向向右,B正确;图丙中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球没有弹力,否则小球不能处于平衡状态,故小球只受重力和车底面对它的支持力,C正确;图丁中,足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于斜台向上,故D错误。
4.AD A图中小球处于静止状态,重力和绳的弹力二力平衡,斜面与小球之间不可能存在弹力,否则小球不可能静止,故小球只受一个弹力作用,A正确;B图中水平面对小球有弹力作用,由于F的作用,导致斜面和小球之间也有弹力作用,B错误;C图中小球在绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于静止状态,因此小球受两个弹力作用,C错误;D图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于静止状态,D正确。
5.BD A图中弹力F1、F2的方向都应指向球心O,A错误;B图中弹力F1的方向垂直于斜面向上,F2的方向垂直于挡板向上,B正确;C图中弹力F1的方向应垂直于水平面向上,F2的方向垂直于杆向上,C错误;D图中弹力F1的方向垂直于杆向上,F2的方向垂直于水平面向上,D正确。
6.AD 根据弹力的特点可知,放置在半球形容器中的杆受到的弹力F1过接触点垂直于杆向上,弹力F2应垂直于过接触点的切面,即沿半径方向指向球心O,A正确;根据二力平衡条件可知,杆的弹力方向应竖直向上,B错误;静止在墙角的小球,绳子和竖直墙壁都不会对小球有力的作用,C错误;静止在斜面上的小球受到细线的拉力F1(沿细线向上)和斜面对小球的弹力F2(垂直于斜面向上),D正确。