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课堂小练(九) 重力与弹力
学业水平练
1.(2022·浙江选考)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是 ( )
A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低
解析 当水桶和水整体的重心在转轴以下时,桶不会倾覆,当重心在转轴上方时,桶会翻转,所以D项正确。
答案 D
2.关于力的表述,下列说法正确的是 ( )
A.力可以离开物体而单独存在
B.质量均匀分布、形状规则的物体,其重心可能不在物体上
C.物体所受摩擦力方向总与其运动方向相反
D.放在桌面上的木块受到的弹力是由于木块发生微小形变而产生的
解析 力是物体间的相互作用,不可以离开物体而单独存在,A项错误;质量均匀分布、形状规则的物体,其重心在物体的几何中心处,有可能不在物体上,例如足球,B项正确;物体所受摩擦力方向总与其相对运动方向相反,与运动方向可能相同,C项错误;放在桌面上的木块受到的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的,D项错误。
答案 B
3.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体所受重力的图示,下列四个图中正确的是 ( )
A B C D
解析 物体的重力为20 N,方向竖直向下,作用点在重心,故所画重力的图示正确的是A、D两项。
答案 AD
4.一个圆台状容器装满液体密封后正立放置如图中1所示,所受重力为G1,倒立放置如图中2所示,所受重力为G2。则下列关于两个物体的重力大小关系正确的是 ( )
A.G1=G2 B.G1>G2
C.G1<G2 D.无法确定
解析 圆台状容器装满水后正立放置和倒立放置,质量不变,根据G=mg知,重力相等,即G1=G2,A项正确。
答案 A
5.(多选)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,加一水平力F,且F过球心,下列说法正确的是 ( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析 采用假设法进行判断。假设把竖直墙拿走,则球可能不能保持静止,也可能保持静止,所以竖直墙对球可能有弹力,也可能没有弹力,如果有弹力,方向一定水平向左,A项错误,B项正确;假设把斜面拿走,则球一定不能保持静止,所以斜面一定对球有弹力,方向垂直斜面向上,C项正确,D项错误。
答案 BC
6.(多选)如图甲所示,轻弹簧左端固定,在弹簧右端施加100 N的水平拉力,该轻弹簧伸长了0.1 m;若用两只手分别作用在另一相同的轻弹簧两端,每只手对弹簧的水平拉力均为100 N,如图乙所示,已知弹簧形变量均未超过弹性限度,下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.弹簧的劲度系数为1 000 N/m
B.弹簧的劲度系数为2 000 N/m
C.图乙弹簧伸长量为0.1 m
D.图乙弹簧伸长量为0.2 m
解析 弹簧的劲度系数k==1 000 N/m,A项正确,B项错误;图甲、图乙中弹簧受力相同,弹簧的伸长量相同,图乙弹簧伸长量为0.1 m,C项正确,D项错误。
答案 AC
7.在半球形光滑容器内,放置一细杆,如图所示细杆与容器的接触点分别为A、B两点,则容器上A、B两点对细杆的作用力方向正确的是 ( )
A B
C D
解析 容器上A点对细杆的作用力方向为垂直于过A点切线指向球心,容器上B点对细杆的作用力方向为垂直于杆斜向上,C项正确。
答案 C
能力提升练
8.如图所示,往一个空心均匀球壳里面注满水,空心球壳的正下方有一小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的总重心将会 ( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
解析 当空心球注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们的总重心在球心,随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降。刚开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下降,球壳和水的总重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心下降,球壳和水的总重心升高,剩余的水越少,总重心越靠近球心,最后水流完时,重心又回到球心,故球壳和水的总重心先降低后升高,D项正确。
答案 D
9.学完胡克定律后,小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。如图所示,弹性轻绳B点固定不动,将A端拆开并打一小环,结点为C,自然伸长时BC长为8.50 cm,当环上悬挂一支笔时,BC长为9.50 cm;当环上悬挂一个圆规时,BC长为10.0 cm。若弹性轻绳满足胡克定律,且始终在弹性限度内,由以上数据