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高效作业4 重力、弹力
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微考点一 关于重力、弹力的判定与方向
1.一个质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态,下列合理的
A. B. C. D.
A新教材 夯基固本
√
【解析】 质量分布均匀的物块的重心在其几何中心。物块在重力、两根轻绳的拉力作用下处于静止状态,故三个力属于共点力,则三个力的作用线必交于一点,D选项符合要求,故选D。
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2.物体间的相互作用非常普遍且复杂,下列关于相互作用的说法中,正确的是
A.同一物体在地球表面,无论运动状态如何都受重力作用
B.只有相互接触的物体间才有力的作用
C.坚硬的铁球放在柔软的海绵上,海绵受到的弹力更大
D.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
√
【解析】 同一物体在地球表面,无论运动状态如何都受重力作用,A正确;电荷间的相互作用、磁体间的相互作用、万有引力都不需要物体相互接触,B错误;根据牛顿第三定律可知,一对相互作用力总是等大的,只是相同大小的力作用在不同材质的物体上时产生的形变大小一般不同,C错误;木块受到的弹力是由桌面发生弹性形变产生的,D错误。故选A。
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3.2023·余姚中学模拟2022年央视春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是
A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力
B.舞者所受的支持力大小始终等于舞者的重力
C.舞者越向下躺,重心越低
D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定
√
【解析】 人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为一直处于平衡状态,则舞者所受的支持力大小始终等于舞者的重力大小,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。故选A。
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微考点二 弹力的分析与计算
4.2022·江苏扬州模拟将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上,另一端用100 N的力来拉,弹簧的伸长量为10 cm;若在该弹簧两端同时用50 N的力反向拉时,弹簧的伸长量为ΔL。则
A.k=10 N/m,ΔL=10 cm
B.k=100 N/m,ΔL=10 cm
C.k=200 N/m,ΔL=5 cm
D.k=1 000 N/m,ΔL=5 cm
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5.2023·萧山中学月考如图甲所示,轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接,在右端拉力FT的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长,通过刻度尺可以读出弹簧的总长l,通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F;F——l图像如图乙所示,弹簧与水平面不接触,下列说法正确的是
C.当弹力增大时,图像变弯曲,是由于测量误差偏大造成的
D.如果弹簧做加速运动,拉力FT与拉力传感器对弹簧的弹力F大小相等
√
FT-F=ma,由于弹簧是轻质弹簧,则有m=0,所以不管弹簧是加速还是缓慢运动,都有FT=F,D正确。故选D。
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微考点三 轻绳、轻杆、轻弹簧模型
6.如图甲所示,抖空竹在中国有着悠久的历史。假设抖空竹所用轻绳AB总长为L,空竹重量为G,可视为质点。绳能承受的最大拉力是2G,将绳的一端固定,另一端缓慢水平向右移动距离d而使绳不断,不计一切摩擦,抖空竹的示意图如图乙所示,则d最大的可能值为
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7.2023·效实中学模拟一种倾斜放置的装取台球的装置如图所示,圆筒底部有一轻质弹簧,每个台球的质量为m,半径为R,圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后,又会冒出一个台球,刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为θ,重力加速度为g,忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数k的值为
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8.如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长L=2 m的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长d=1.2 m,重为16 N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为
A.10 N B.12 N
C.16 N