物理必修 第一册1 重力与弹力课时练习

这是一份物理必修 第一册1 重力与弹力课时练习，共11页。试卷主要包含了重力与弹力，实例，几种常见弹力的方向，00 cm伸长为6，00 cm＝6，0 N等内容，欢迎下载使用。
新课程标准
1．认识重力．
2．认识弹力．
3．通过实验，了解胡克定律．
核心素养目标
必备知识·自主学习——突出基础性 素养夯基
一、重力
1．定义：由于____________而使物体受到的力．
2．方向：________．
3．大小：G＝________，g是自由落体加速度．
4．作用点——重心
(1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用____________，这一点叫作物体的重心．
(2)决定因素：①物体的________；②物体的________．
【情境思考】
建筑工人在施工时总会用如图所示的装置检测墙壁，该装置我们称之为“重垂线”．
思考：为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直？
答：

二、力的表示方法
1．力的图示：力可以用________表示，有向线段的________表示力的大小，________表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的________．
2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的________和________，不需要准确标度力的大小．
三、弹力
1．形变：物体在力的作用下________或________发生的变化．
2．弹力：发生形变的物体，要________，对与它________的物体产生的力．
3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向______________；绳子的拉力也是弹力，方向________________．
【情境思考】 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，压力和支持力各是怎么产生的？
答：

四、胡克定律
1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变．
2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．
3．胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即________．
(2)k为弹簧的________，单位是牛顿每米，符号用________表示．
(3)弹簧的劲度系数反映了弹簧的软硬程度，劲度系数k越大，________；k越小，________．
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．
(1)地球上所有物体的重力的施力物体都是地球．( )
(2)重力的方向也可以表述为指向地心．( )
(3)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．( )
(4)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和方向．( )
(5)海绵受挤压会发生形变，桌面受挤压不会发生形变．( )
(6)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变．( )
(7)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比．( )
关键能力·合作探究——突出综合性 素养形成
探究点一 重力和重心
归纳总结
1.重力的理解
(1)产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力．
(2)大小：由于G＝mg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，重力也有所不同；物体的重力与其运动状态无关．
(3)方向：重力的方向始终竖直向下．不能表述为指向地心、垂直向下、垂直地面向下．
2．重心的理解
(1)重心是一个等效的概念，引入重心，就把实际作用于物体各部分的重力，用作用于重心的一个力等效替代了，从而使问题大为简化．
(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．如图，重心就在物体外．
(3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．
(4)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，重心位置的决定因素：
①物体质量分布情况；②物体的形状．
(5)对薄板类物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心，如图所示，C点即物体的重心．
典例示范
例1 如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是( )
A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B．重力的方向总是垂直向下的
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D．物体静止时受到的重力最大，沿水平面运动时变小
针对训练1 关于重力与重心，下列说法正确的是( )
A．物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大
B．形状规则的物体的重心一定在其几何中心
C．放在桌面上的书对桌面的压力就是该书的重力
D．重心是物体各部分所受重力的等效作用点
探究点二 力的表示方法
归纳总结
1.力的图示与示意图
2.实例：如图所示，物体A对物体B的压力是 10 N
典例示范
例2 某人通过细绳用大小为50 N的力F斜向上与水平方向呈30°角拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体．
答：

画力的图示的顺序——“四定”“三标”
(1)“四定”：定作用点、定作用线、定比例标度、定线段长度．
(2)“三标”：标力的方向、标力的符号、标力的数值．
针对训练2 在下表中，分别表示了A、B、C、D四个力的图示，其中正确的是( )
A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力
B.静止在空中、重力是2 500 N的热气球受到的重力
C.铁锤对道钉竖直向下、大小为2.0×103 N的打击力
D.重5 N的书对桌面的压力
探究点三 弹力的产生和方向
导学探究
如图所示：
(1)图甲中物体A、B并排静止在光滑水平面上，A、B之间有弹力吗？
(2)图乙中光滑物体A、B叠放在光滑水平面上，处于静止状态，A、B之间有弹力吗？
答：

归纳总结
1.弹力的产生必须同时具备两个条件
(1)两物体直接接触；
(2)两物体接触处发生弹性形变．
2．弹力有无的判断方法
3.几种常见弹力的方向
注意：每个接触面最多只能产生一个弹力．
例3 [2022·天津实验中学高一检测](多选)如图中，静止的小球m分别与两个物体(或面)接触，设各接触面光滑，A受到两个弹力的是( )
【例4】 请在下图中画出物体A所受弹力的示意图．
判断弹力方向的一般步骤
针对训练3 (多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端通过一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是( )
A．杆对细线的弹力方向水平向右
B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左上方
C．杆受到地面的弹力是由地面的形变产生的
D．地面受到杆的弹力沿杆斜向左下方
针对训练4 [2022·湖南邵东第一中学高一检测]如图中画出的弹力F示意图合理的是( )
探究点四 胡克定律的应用
归纳总结
1.弹力大小的计算
(1)利用公式F＝kx计算，适用于弹簧的计算．
(2)平衡法：如果物体在二力作用下处于平衡状态，可利用已知力求解未知弹力．
2．胡克定律的理解和应用
(1)适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变．
(2)物理量的含义：x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度；k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形
变量x无关．
(3)F­x图像：F­x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(4)胡克定律的推论：ΔF＝kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比．
典例示范
例5 (多选)关于胡克定律，下列说法正确的是( )
A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比
B．由k＝Fx可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量成反比
C．弹簧的劲度系数k与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
例6 如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N．那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时(在弹性限度内)，手受到的弹力有多大？
迁移拓展 在[例6]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大？(在弹簧的弹性限度内)
计算弹力大小的两种方法
(1)公式法：利用公式F＝kx计算．适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算．
(2)平衡法：利用二力平衡的条件计算．例如：悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，细绳对物体的拉力大小等于物体重力的大小．
针对训练5 (多选)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，如图所示，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200 N
C．每根弹簧的劲度系数为200 N/m
D．每根弹簧的劲度系数为600 N/m
第三章 相互作用——力
1．重力与弹力
必备知识·自主学习
一、
1．地球的吸引
2．竖直向下
3．mg
4．(1)集中于一点 (2)形状 质量分布
情境思考：提示：因为重力方向始终竖直向下．
二、
1．有向线段 长短 箭头 作用点
2．方向 作用点
三、
1．形状 体积
2．恢复原状 接触
3．跟接触面垂直 沿着绳子收缩的方向
情境思考：提示：桥面受向下的弹力，是因为玩具汽车车轮发生了弹性形变，由于要恢复原状，对桥面有向下的作用力．
玩具汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，由于要恢复原状，对玩具汽车有向上的作用力．
四、
3．(1)F＝kx (2)劲度系数 N/m (3)弹簧越“硬” 弹簧越“软”
思考辨析
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)×
关键能力·合作探究
探究点一
【例1】 【解析】 重心是一个等效概念，物体各部分都受到重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中在一点，A项正确；重力的方向总是竖直向下的，B项错误；重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，C项错误；重力的大小与物体的运动状态无关，D项错误．
【答案】 A
针对训练1 解析：A错：重力与运动状态无关，下落时重物的重力与静止时物体的重力相同．B错：形状规则的物体的重心不一定在其几何中心上，重心位置还与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，形状规则物体的重心一定在其几何中心上．C错：书对桌面的压力的施力物体是书，重力的施力物体是地球，二者不是同一个力．D对：重心是物体各部分所受重力的等效作用点．
答案：D
探究点二
【例2】 【解析】 画力的图示时，先选好标度：比如以5 mm长的线段表示10 N的力，则拉力F共长25 mm，用A点代表物块A，即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力F的图示．为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的辅助线．
【答案】
物体A 细绳
针对训练2 解析：A错：绳对灯的拉力，施力物体是绳，受力物体是灯，且方向竖直向上．B对：图中力的方向、大小及作用点都正确，施力物体、受力物体也都正确．C错：力的刻度不均匀．D错：压力的作用点不应画在书上，应画在桌面上；力的大小也是错误的．
答案：B
探究点三
提示：(1)若移走物体A，物体B仍然静止，说明虽然A、B接触但相互之间没有弹力的作用．
(2)如果将物体A快速撤出，物体B会立即下落，这说明A阻止了B的下落，说明A、B之间有弹力的作用．
【例3】 【解析】 A错：物体A受到的绳的拉力与重力是一对平衡力，由于A与斜面没有发生弹性形变，则A与斜面之间没有弹力，物体只受一个弹力作用．B对：在水平力F的作用下，物体A与两个接触面都发生了弹性形变，均受到两个接触面的弹力．C对：物体A受绳的拉力和斜面的支持力，这两个力都属于弹力．D错：物体A受到水平面的支持力是弹力，这个力和重力是一对平衡力，A与竖直侧面没有发生弹性形变，没有弹力产生，只受到一个弹力作用．
【答案】 BC
【例4】 【解析】 轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向；点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面；若接触面为曲面，则弹力与切面垂直．图丙中，物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面．图己中，弹力的方向垂直于过接触点的切面，弹力方向必通过球心，与重心位置无关．
【答案】 如图所示
针对训练3 解析：A对，B错：细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向水平向左，杆对细线的弹力方向水平向右．C对：杆受到地面弹力的施力物体是地面，是由于地面的形变产生的．D错：杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下．
答案：AC
针对训练4 解析：A错：弹力F应该过接触点和球心向上．B错：弹力F应该过接触点垂直接触面竖直向上．C错：OB面无弹力，OA面弹力竖直向上．D对：B点弹力垂直杆斜向上．
答案：D
【例5】 【解析】 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F＝kx，A正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定，与弹力F及形变量x无关，B错误，C正确；由胡克定律得k＝Fx，可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k相等，D正确．
【答案】 ACD
【例6】 【解析】 已知弹簧原长l0＝5.00 cm＝5.00×10－2 m[图(a)].
伸长到l1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m[图(b)]时，
根据胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0)，
可得k＝F1l1-l0＝×10-2 N/m＝1.00×103 N/m.
当弹力为F2时，弹簧伸长到l2＝6.20 cm＝6.20×10－2 m[图(c)].
根据胡克定律得F2＝kx2＝k(l2－l0)＝1.00×103×(6.20－5.00)×10－2 N＝12.0 N，
因此手受到的弹力为12.0 N.
【答案】 12.0 N
迁移拓展 解析：已知弹簧的原长l0＝5.00 cm＝5.00×10－2 m，伸长到l1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m，根据胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0)，可得k＝F1l1-l0＝×10-2-5.00×10-2 N/m＝1.00×103 N/m
当弹力为F2时，弹簧的长度l2＝4.30 cm＝4.30×10－2 m.
根据胡克定律
F2＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00×103×(5.00×10－2－4.30×10－2) N＝7.0 N
因此，弹簧受到的压力为7.0 N.
答案：7.0 N
针对训练5 解析：由题知，某人用600 N的力把弹簧拉长，人的每只手受到拉力器的拉力为600 N，故A项错误；由于三根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于600 N，则每根弹簧产生的弹力均为200 N，故B项正确；每根弹簧的伸长长度为x＝1.4 m－0.4 m＝1.0 m，弹力F＝200 N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝Fx＝2001.0 N/m＝200 N/m，故C项正确，D项错误．
答案：BC
物理观念
通过对形变的认识等概括出重力、弹力的概念．
科学思维
会采用等效的思想确定物体重心的位置；利用放大法观察微小形变；利用假设、替代法判断弹力的有无及方向．
科学探究
利用弹簧探究弹力大小与形变量的定量关系．
科学态度
与责任
在应用重力解释现象、弹力在生产生活的应用中体会物理与生产生活的关系．
作图步骤
力的图示
力的示意图
(1)选标度
选定标度(用某一长度表示多少牛的力)
无需选标度
(2)画线段
从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度及力的大小确定线段的长度
从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段即可
(3)标方向
在线段的末端画出箭头，表示方向
选项
A
B
C
D
力的
图示
施力物体
地球
地球
铁锤
书本
受力物体
灯绳
热气球
道钉
桌面
条件法
方法
根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用来判断形变较明显的情况
举例
图中人落在蹦床上的过程中，即脚与床面接触的过程中，床面发生弹性形变，脚与床面间一定存在弹力
假设法
方法
对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力
举例
图中为用细线悬挂的小球，细线竖直，斜面是光滑的，若去掉斜面体，小球的状态不变，则小球只受细线的拉力和重力，不受斜面的支持力