内容正文:
第1讲 重力与弹力
1.(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速直线运动,根据图中所给信息和所学知识,可以得出的结论是( AC )
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有关
D.力是使物体运动的原因
解析: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,这个点就是物体的重心,重力的方向是竖直向下,而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故C正确;力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。
2.如图为一把正常使用的自动雨伞,关于其中弹簧的状态,下列说法正确的是( A )
A.无论雨伞收起还是打开,弹簧都受到压力
B.无论雨伞收起还是打开,弹簧都受到拉力
C.雨伞打开时,弹簧受到压力;雨伞收起时,弹簧受到拉力
D.雨伞打开时,弹簧受到拉力;雨伞收起时,弹簧受到压力
解析:弹簧的位置处于伞柄的支架上,支架两个套筒中间夹着一个始终压缩的弹簧,弹簧的劲度系数较大,原理是利用压缩弹簧来改变三角形一边的长度,从而达到改变支架与伞柄之间角度的目的。当自动雨伞收起时,要使AB间的夹角减小,所以应压缩弹簧,当角度为零时,弹簧仍处于压缩状态;当自动雨伞打开时,压缩的弹簧要恢复原状,所以打开雨伞,即打开时弹簧也受到压力,故A正确,B、C、D错误。
3.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙脚,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心。下列说法正确的是( B )
A.铁球一定受墙面水平向左的弹力
B.铁球可能受墙面水平向左的弹力
C.铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力
D.铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力
解析:F的大小合适时,铁球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙面才会对铁球有弹力,选项A错误,B正确;斜面必须有对铁球斜向上的弹力才能使铁球不下落,该弹力方向垂直于斜面且通过铁球的球心,但不一定通过铁球的重心,选项C、D错误。
4.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( D )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
解析:小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡可知,弹性杆对小球的弹力与重力等大、反向,即大小为2 N,方向竖直向上。
5.(多选)下列各图中甲、乙两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( AB )
解析:A图中两球间若有弹力,则小球乙将向右运动,所以甲、乙间无弹力;B图中两球间若有弹力,则两球将向两边运动,所以甲、乙间无弹力;C图中两球间若无弹力,则小球甲将向下运动,所以甲、乙间有弹力;D图中两球间若无弹力,则小球甲将向右下运动,所以甲、乙间有弹力。故选A、B。
6.如图所示是锻炼身体用的拉力器,并列装有5根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm。某人用600 N 的力把它们拉长至1.6 m,则每根弹簧产生的弹力为 N,每根弹簧的劲度系数为 N/m。
解析:每根弹簧的弹力为F= N=120 N;每根弹簧的劲度系数k== N/m=100 N/m。
答案:120 100
7.如图所示,质量均为m的木块甲和乙,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止。现在用力缓慢拉甲直到乙刚好离开地面,则这一过程甲上升的高度为( B )
A. B.
C. D.
解析:最初弹簧处于压缩状态,根据平衡条件对甲有kΔl1=mg,乙刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态,根据平衡条件对乙有kΔl2=mg,这一过程甲上升的高度为Δl1+Δl2=,故选项B正确。
8.水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物, ∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(g取 10 N/kg)( C )
A.50 N B.20 N
C.100 N D.50 N
解析:由题意,对滑轮B受力分析,滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力,因同一根绳张力处处相等,都等于重物受到的重力,即F1=F2=mg=100 N,根据平行四边形定则作图,由于拉力F1和F2的夹角为120°,则有合力F=100 N,所以滑轮受绳的作用力为 100 N,方向与水平方向成30°角斜向左下,故C正确。
9.(2021·山东潍坊模拟)体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为