高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力精品当堂达标检测题

第1节      重力与弹力

同步练习

 1.用弹簧测力计竖直悬挂一静止小球。下列说法正确的是（　　）

A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球所受的重力

B.小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球所受的重力大小

C.小球所受拉力的施力物体是地球

D.小球所受重力的施力物体是弹簧测力计

2.（多选）关于弹力的方向，下列说法正确的是（　　）

A.放在地面上的物体受到的弹力的方向总是竖直向上

B.压力方向总是垂直于接触面并指向被压的物体

C.细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向

D.弹力的方向总是与形变的方向一致

3．如图所示为一辆洒水车及其剖面图，洒水车的水罐内装满了水，当洒水车在水平路面上洒水作业时，水罐和水的共同重心将（　　）

A．先上升后下降  B．一直上升 

C．一直下降      D．先下降后上升

4.如图所示，将标好刻度的圆形白纸贴于矩形木板作为表盘，使两个0刻度所在直径与木板底边垂直。把铁皮剪成指针形状，将小钢珠固定于指针尾端，然后将指针固定在位于圆心的自制转轴上；当木板底边水平放置时，指针在钢珠的作用下尖端朝上，并刚好指到0°。这样，一个倾角仪便制作好了。请说出这个倾角仪的工作原理。

5.在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中，得到如图所示的图像。试根据此图像求出该弹簧的原长及劲度系数。

6.在一次蹦极中，质量为50 kg的蹦极者运动到最低点时弹性绳绳长为42 m，停止振荡时弹性绳绳长为24 m。若该蹦极者所用弹性绳的原长为18 m，劲度系数认为不变，取重力加速度g=10 m/s2。求蹦极者运动到最低点时受到弹性绳的拉力。

7．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图像如图b所示。（重力加速度g=10m/s2）

（1）利用图b中图像，可求得该弹簧的劲度系数为_______N/m。

（2）利用图b中图像，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值_______（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

8．在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，小明设计了如图甲所示的实验装置，弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定并与刻度尺的零刻度对齐，右端通过平行于桌面的细线跨过光滑的定滑轮与托盘相连，随后他在托盘中逐一增加砝码，待稳定后记录每次对应弹簧的形变量。小明以砝码的重力为纵坐标，以弹簧的形变量为横坐标，建立坐标系，并将测得数据在坐标纸上描点，得到如图乙所示曲线，g取10m/s2。

（1）由图线求得弹簧的劲度系数为______N/m；（保留3位有效数字）

（2）托盘的质量为______kg；

（3）图线段发生明显弯曲，造成这种现象的主要原因是______；

（4）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，下列说法正确的是______。

A．a的劲度系数比b的大

B．a的劲度系数比b的小

C．弹力与弹簧长度成正比

9．如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为2m的物体，最下端挂着质量为3m的另一物体，整个装置处于静止状态．

（1）这时两个弹簧的总长度为多大？

（2）若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板与下面物体的弹力．

第1节 重力和弹力

参考答案

1.B    2.BC    3.D

4.解：小钢珠受重力和拉力作用，二力平衡，重力方向竖直向下，指针在竖直方向上。当木板水平时，两个0°连线在同一竖直线上，指针与此竖直线重合，指针指0°。当木板与水平面夹角为θ时，两个0°连线与竖直方向夹角为θ，即与指针夹角为θ，指针示数为木板倾角。

5.解：由胡克定律F=kx知，当F=0时，弹簧原长l0=8cm，劲度系数k==

6.解：当弹性绳绳长l1=24m时，形变量x1=l1-l0=（24-18）m=6m，此时弹力大小等于人的重力，由胡克定律F=kx，得mg=kx1，得k=N/m=N/m。

当绳长l2=42m时，形变量x2=l2-l0=（42-18）m=24m，则弹力F′=kx2=×24 N=2 000 N。

7.解析：（1） F−x图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则劲度系数为：

（2） 劲度系数是根据图线斜率计算出的，所以小盘的质量对结果无影响。

8．解析：（1）由该图像的斜率表示弹簧的劲度系数，可得

（2）不加砝码时，弹簧的拉力等于托盘的重力，即，得

（3）图线段发生明显弯曲，则说明弹簧超出了弹性限度。

（4）由胡克定律可得，根据图像可知，a的劲度系数比b的大，弹力与弹簧长度不成正比。故BC错误，A正确。

9.解析：（1）设弹簧k1受到的弹力为F1，伸长量为△x1，下面弹簧k2受到的弹力为F2，伸长量为△x2．

对整体，由胡克定律知：F1＝（2m+3m）g＝5mg，则△x1＝

对质量为3m的物体有：F2＝3mg，则有：△x2＝

所以弹簧总长为：L＝L1+L2+△x1+△x2＝L1+L2++

（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x．

对3m：FN＝k2△x+3mg

对2m：2mg＝k1△x+k2△x

解得：FN＝3mg+．