3.1 基本相互作用 重力 弹力（学案）-格邦高中阶段2019-2020学年上学期高一物理必修1同步导学案

3.1相互作用　重力　弹力学案 自主学习 1.下图中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图。 答案见解析图 2.如图所示,n块厚度为d的相同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? 答案d 3.一根弹簧原长为20 cm,当用15 N的力拉它时,弹簧长为25 cm。 (1)求此弹簧的劲度系数。 (2)若此弹簧受21 N的压力,则弹簧长度变为多少? 解析(1)弹簧原长l0=20 cm=0.2 m,现在长度l=25 cm=0.25 m 由胡克定律F=kx=k(l-l0)得 劲度系数k=300 N/m。 (2)由胡克定律F=kx=k(l0-l) l=l0-=(20-×102) cm=13 cm。 答案(1)300 N/m　(2)13 cm 4.在图中画出物体A所受弹力的示意图。 答案如图所示 5.一根弹簧的伸长(Δl)和所受的外力(F)之间的关系如图所示,弹簧原长l0为50 cm,试就图象回答: (1)若要使弹簧伸长到60 cm,需要多大拉力? (2)如果用900 N的拉力(仍在弹性限度内),弹簧长度变为多少? 解析(1)由题图可得弹簧伸长Δl=l2-l0=(60-50) cm=10 cm,需要拉力为F1=300 N。 (2) 当拉力为F2=900 N时,弹簧伸长Δl2=30 cm,所以弹簧长度变为l=l0+l2=(50+30) cm=80 cm。 答案(1)300 N　(2)80 cm 6.有一质量分布均匀、厚度相同的圆形薄板,若将其正中央挖掉一个小圆板,则薄板的余下部分(　　) A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了 B.重力和重心位置都没有改变 C.重力减小,重心位置没有改变 D.重力减小,重心位置也改变了 答案C 7.如图所示,压缩的弹簧对拇指的弹力为15 N,作出拇指受力的图示。 解析当拇指按压弹簧时,拇指会受到弹簧的弹力, 由题意知其大小为F=15 N,方向水平向右; 那么力的作用点可画在拇指和弹簧的接触处, 过力的作用点向右画一条线段,选取标度为5 N, 截取和标度相等的三段;在线段的末端标出箭头和力的大小。 如图所示: 8.一个半径为R的圆球,其重心不在球心O上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的 接触点为A,若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时(静摩擦力足够大)球与 斜面的接触点为B,如图所示,已知弦AB的圆心角度数为60°,则圆球重心离球心 O的距离是　　。  答案 9.如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是(　　) A.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3 C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F2 答案A 10.“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力让其自由下落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落。正是在这上上下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激,如图所示。设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m。质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律。(g取10 N/kg)。求: (1)橡皮绳的劲度系数。 (2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高? 解析(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力F1=500 N。而F1=k(l-l0),所以橡皮绳的劲度系数k= N/m=200 N/m。 (2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为l'。据胡克定律F2=k(l'-l0)得l'=+l0= m+15 m=30 m。 答案(1)200 N/m　(2)30 m $$