3.1重力和弹力-2024年新高一暑假初高中物理衔接（大单元版）

第三章 相互作用 3.1重力和弹力 如图所示为弹簧测力计、及其组成构件。 1. 弹簧测力计可以测量物体的重力的原理是什么？ 2. 弹簧测力计的刻度均匀吗？ 提示：二力平衡 均匀　 一、力 1．定义：一个物体对另一个物体的作用． 2．力的三要素：大小、方向和作用点． 3．单位：牛顿，简称牛，符号：N. 二、重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．方向：竖直向下． 3．大小：G＝mg，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集中于一点，这一点叫作物体的重心． (2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布． 三、力的表示方法 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 四、弹力 1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化． 2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． 3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向． 五、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的形变． 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(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度． 3．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F＝kx. 4．劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量． 例题1. 如图所示，歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　 ） A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力作用，但它对地球没有引力 C．战机受到的重力的施力物体是地球 D．战机匀速飞行时，它不受重力作用 对点训练1. 如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下面说法正确的是（    ） A．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B．向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶（包括水）的重心位置逐渐升高 C．瓶的重心可能在瓶口 D．瓶的重心一定在瓶底 例题2. 实验室常用的弹簧秤如图甲所示，弹簧秤最大量程为5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为1N，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来，下端挂一重为2N的砝码，则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为（　　） A．2N，3N B．3N，3N C．2N，2N D．3N，2N 对点训练2. 如图所示，两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接，两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块，直到物块刚好离开水平地面为止。取，这个过程中物块移动的距离是（　　） A． B． C． D． 一、重力 1．重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关． (2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心． 3．重力的作用点——重心 (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用． (2)重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，如图2甲所示．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，如图乙所示． 图2 (3)悬挂法确定薄板状物体的重心． ①原理：二力平衡时，两个力等大反向． 图3 ②方法：薄板状物体的重心可用悬挂法确定，如图3所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板状物体的重心位置． 二、力的图示与力的示意图 力的图示与力的示意图的画法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 例题3. 下面关于重力、重心的说法中正确的是（　　） A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高 B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不变化 D．重力的方向总是垂直于地面 对点训练3. 一个重20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列图中描绘正确的是（　　） A． B． C． D． 三、弹力 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．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． 3. 弹力有无的判断方法 条 件 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 图中弹力带与手直接接触，弹力带发生形变，手与弹力带之间一定存在弹力 假 设 法 方法一 假设两物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则不存在弹力；若状态改变，则存在弹力 斜面光滑，细绳竖直 假设斜面对小球无弹力，则小球在拉力和重力作用下能保持静止状态，则斜面对小球无弹力 方法二 假设两物体间存在弹力，看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合，若不符合，则无弹力 如图甲，若墙壁对小球有弹力，受力情况如图乙，小球不能处于静止状态，则FN2不存在 例题4. 如图所示，重为6N的物体挂在轻质弹簧的下端时，弹簧伸长了0.03m。现换用另一个重为12N的物体挂在弹簧的下端（形变仍在弹性限度内），这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是（　　） A．0.03m、100N/m B．0.04m、200N/m C．0.05m、100N/m D．0.06m、200N/m 对点训练4. 下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B．C． D． 一、单选题 1．踢足球是青少年热爱的运动。下列四种与足球有关的情景，说法正确的是（　　） A．被踢起的足球在飞行过程中受一个向前的作用力 B．静止在草地上的足球对草地的压力就是足球的重力 C．静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变 D．足球落入球网中，球网发生了弹性形变，足球没有发生弹性形变 2．下列关于体操运动员受力的说法正确的是（　　） A．运动员只有静止时才受重力作用 B．运动员所受重力的方向是指向地心的 C．运动员在空中做动作时，重心不一定在其身上 D．运动员在起跳离开平衡木后，上升的过程中加速度方向向上 3．如图所示，木工师傅将一堆木材做成等质量的橱柜，下列说法正确的是（　　） A．木材的重力发生了变化 B．木材的重心没有发生变化 C．橱柜上每一点都要受到重力作用 D．橱柜的重心一定在橱柜上 4．2021年8月，来自中国广东省14岁天才跳水运动员全红婵以466.20历史最高分夺得2020东京奥运会跳水女子单人10米跳台金牌。如图所示当她静止站在跳台边缘准备起跳时，下列说法正确的是（　　） A．跳台较硬没发生形变，只有运动员的脚发生形变 B．跳台受到向下的压力，是因为跳台发生形变而产生的 C．跳台受到向下的压力，就是运动员的重力 D．运动员受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的 5．原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm，把拉力再增大15N的时候弹簧的长度是（在弹性限度内）（　　） A．22cm B．24cm C．26cm D．28cm 6．如图甲所示，力F（未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧原长为5 cm B．弹簧的劲度系数为4N/m C．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右 D．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20 N 二、多选题 7．在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，拉力器并列装有5根相同的弹簧，一成年人使用该拉力器时，双臂左右伸直，对拉力器施加的拉力为550N，每根弹簧长度为160cm；另一青少年，力量较小，使用该拉力器时，卸下2根弹簧，双臂左右伸直时对拉力器施加的拉力为270N，每根弹簧长度为140cm。下列说法正确的是（    ） A．弹簧的劲度系数为100N/m B．弹簧的劲度系数为110N/m C．每根弹簧的原长为40cm D．每根弹簧的原长为50cm 9．如图所示，有一根均匀的非密绕轻弹簧和4个等质量的钩码，固定在弹簧底端的m2和固定在弹簧中部的m1各有2个钩码，整个装置保持静止时，m1之上的弹簧长度S1恰好等于m1之下的弹簧长度S2，则（　　） A．S1部分的原长（无弹力时的长度）比S2部分的原长短 B．取m1处的一个钩码移到m2处，S1部分会缩短 C．取m2处的一个钩码移到m1处，弹簧总长不变 D．将m1处的两个钩码全部移到m2处，S1与S2直接相连，此时弹簧总长会变长 10．某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。实验得到如图乙所示的弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），则该弹簧的（    ）    A．原长为2cm B．原长为4cm C．劲度系数为50N/m D．劲度系数为0.5N/m 11．某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧A的劲度系数为 B．若弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为 C．若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小 D．若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高 12．一轻质弹簧的长度和受到的弹力大小的关系图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．弹簧长度为6cm时处于压缩状态 B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力相同 D．在该弹簧两端各加2N的拉力，静止时弹簧的长度为8cm 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 相互作用 3.1重力和弹力 如图所示为弹簧测力计、及其组成构件。 1. 弹簧测力计可以测量物体的重力的原理是什么？ 2. 弹簧测力计的刻度均匀吗？ 提示：二力平衡 均匀　 一、力 1．定义：一个物体对另一个物体的作用． 2．力的三要素：大小、方向和作用点． 3．单位：牛顿，简称牛，符号：N. 二、重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．方向：竖直向下． 3．大小：G＝mg，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集中于一点，这一点叫作物体的重心． (2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布． 三、力的表示方法 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 四、弹力 1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化． 2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． 3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向． 五、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的形变． 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(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度． 3．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F＝kx. 4．劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量． 例题1. 如图所示，歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　 ） A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力作用，但它对地球没有引力 C．战机受到的重力的施力物体是地球 D．战机匀速飞行时，它不受重力作用 【答案】C 【解析】A．重力的方向竖直向下，但不一定指向地心，A错误； B．由于地球对战机的吸引而产生重力，同时战机对地球也产生引力，B错误； C．任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，C正确； D．地球附近的任何物体都受重力作用，与运动状态无关，D错误。 故选C。 对点训练1. 如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下面说法正确的是（    ） A．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B．向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶（包括水）的重心位置逐渐升高 C．瓶的重心可能在瓶口 D．瓶的重心一定在瓶底 【答案】A 【解析】A．根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故A正确； B．向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶（包括水）的重心位置先降低再逐渐升高，故B错误； CD．瓶的重心一定在瓶口的下方，在瓶底的上方，故CD错误； 故选A。 例题2. 实验室常用的弹簧秤如图甲所示，弹簧秤最大量程为5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为1N，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来，下端挂一重为2N的砝码，则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为（　　） A．2N，3N B．3N，3N C．2N，2N D．3N，2N 【答案】B 【解析】如图乙，上面的弹簧秤拉着2N的物体和1N的弹簧测力计，读数为3N，下面的弹簧被下面测力计的外壳和物体拉着，读数也为3N。 故选B。 对点训练2. 如图所示，两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接，两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块，直到物块刚好离开水平地面为止。取，这个过程中物块移动的距离是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】最初，由两物块都处于静止状态可知，弹簧弹力 所以弹簧的压缩量为 物块刚好离开水平地面时，弹簧弹力 其伸长量为 所以物块移动的距离是 故选C。 一、重力 1．重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关． (2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心． 3．重力的作用点——重心 (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用． (2)重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，如图2甲所示．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，如图乙所示． 图2 (3)悬挂法确定薄板状物体的重心． ①原理：二力平衡时，两个力等大反向． 图3 ②方法：薄板状物体的重心可用悬挂法确定，如图3所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板状物体的重心位置． 二、力的图示与力的示意图 力的图示与力的示意图的画法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 例题3. 下面关于重力、重心的说法中正确的是（　　） A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高 B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不变化 D．重力的方向总是垂直于地面 【答案】A 【解析】A．物体的位置升高，其重心在空中的位置也将升高，因此风筝升空后，越升越高，其重心也升高，故A正确； B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心，不一定在物体上，例如质量分布均匀的空心铅球，其重心在其几何中心，但不在物体上，故B错误； C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不断变化，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下，故D错误。 故选A。 对点训练3. 一个重20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列图中描绘正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】AD．重力方向竖直向下，作用点在重心，观察选项可知AD错误； BC．图中所选的标度都为5N，那么20N的线段应该是四个标度长，故C正确，B错误。 故选C。 三、弹力 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．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． 3. 弹力有无的判断方法 条 件 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 图中弹力带与手直接接触，弹力带发生形变，手与弹力带之间一定存在弹力 假 设 法 方法一 假设两物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则不存在弹力；若状态改变，则存在弹力 斜面光滑，细绳竖直 假设斜面对小球无弹力，则小球在拉力和重力作用下能保持静止状态，则斜面对小球无弹力 方法二 假设两物体间存在弹力，看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合，若不符合，则无弹力 如图甲，若墙壁对小球有弹力，受力情况如图乙，小球不能处于静止状态，则FN2不存在 例题4. 如图所示，重为6N的物体挂在轻质弹簧的下端时，弹簧伸长了0.03m。现换用另一个重为12N的物体挂在弹簧的下端（形变仍在弹性限度内），这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是（　　） A．0.03m、100N/m B．0.04m、200N/m C．0.05m、100N/m D．0.06m、200N/m 【答案】D 【解析】根据胡克定律F=kx可得，弹簧的劲度系数为 重为12N的物体挂在弹簧的下端弹簧的伸长量 故选D。 对点训练4. 下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B．C． D． 【答案】D 【解析】A．根据平衡可知，杆的弹力方向与小球重力方向相反，竖直向上，A错误； B．斜面与球接触但无挤压，所以斜面对球无弹力，B错误； C．斜面对球弹力若有弹力，则小球不可能处于静止状态，所以斜面对小球弹力为0，C错误； D．绳上弹力沿绳，地面对杆弹力垂直于地面向上，D正确。 故选D。 一、单选题 1．踢足球是青少年热爱的运动。下列四种与足球有关的情景，说法正确的是（　　） A．被踢起的足球在飞行过程中受一个向前的作用力 B．静止在草地上的足球对草地的压力就是足球的重力 C．静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变 D．足球落入球网中，球网发生了弹性形变，足球没有发生弹性形变 【答案】C 【解析】A．被踢起的足球在飞行过程中与脚不再接触，并没有收到一个向前的作用力，是因为惯性而继续向前运动，故A错误； B．静止在草地上的足球对草地的压力与足球的重力，是两个不同性质的力，故B错误； C．静止在草地上的足球受到草地的弹力是因为草地向下发生了形变，向上恢复原状而产生的力，故C正确； D．足球落入球网中，球网发生了弹性形变，足球对球网有作用力，足球也发生弹性形变，故D错误。 故选C。 2．下列关于体操运动员受力的说法正确的是（　　） A．运动员只有静止时才受重力作用 B．运动员所受重力的方向是指向地心的 C．运动员在空中做动作时，重心不一定在其身上 D．运动员在起跳离开平衡木后，上升的过程中加速度方向向上 【答案】C 【解析】A．物体只要在地球表面就一定受到重力，与物体运动状态无关，故A错误； B．重力的方向竖直向下，不是指向地心，故B错误； C．运动员在空中做动作时，重心的位置随质量分布变化而变化，不一定在其身上，故C正确； D．运动员在起跳离开平衡木后，上升过程中加速度方向向下，故D错误。 故选C。 3．如图所示，木工师傅将一堆木材做成等质量的橱柜，下列说法正确的是（　　） A．木材的重力发生了变化 B．木材的重心没有发生变化 C．橱柜上每一点都要受到重力作用 D．橱柜的重心一定在橱柜上 【答案】C 【解析】A．由 可知，将木材做成等质量的橱柜，重力不会变化，故A错误； B．因为木材的形状发生变化，所以重心的位置可能发生变化，故B错误； C．物体各部分都受到重力作用，橱柜上各点都受到重力作用，故C正确； D．橱柜是空心的，密度分布不均匀，形状不规则，重心不一定在橱柜上，故D错误。 故选C。 4．2021年8月，来自中国广东省14岁天才跳水运动员全红婵以466.20历史最高分夺得2020东京奥运会跳水女子单人10米跳台金牌。如图所示当她静止站在跳台边缘准备起跳时，下列说法正确的是（　　） A．跳台较硬没发生形变，只有运动员的脚发生形变 B．跳台受到向下的压力，是因为跳台发生形变而产生的 C．跳台受到向下的压力，就是运动员的重力 D．运动员受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的 【答案】D 【解析】A．跳台、运动员的脚均发生形变，故A错误； B．跳台受到向下的压力，是因为运动员发生形变而产生的，故B错误； C．跳台受到向下的压力受力物体是跳台，运动员的重力受力物体是运动员，故跳台受到向下的压力，不是运动员的重力，故C错误； D．运动员受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的，故D正确。 故选D。 5．原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm，把拉力再增大15N的时候弹簧的长度是（在弹性限度内）（　　） A．22cm B．24cm C．26cm D．28cm 【答案】B 【解析】拉力为15N时 拉力再增大15N时 解得 故选B。 6．如图甲所示，力F（未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧原长为5 cm B．弹簧的劲度系数为4N/m C．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右 D．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20 N 【答案】D 【解析】A．当时，弹簧的长度是原长，由图可知弹簧原长为15 cm，故A错误； B．由胡克定律，可得弹簧的劲度系数为 故B错误； C． l=10 cm时，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力方向水平向左，故C错误； D． l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为 故D正确。 故选D。 二、多选题 7．在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【解析】A．图A中a、b无相互挤压，没有发生形变，a、b间无弹力，故A错误； B．图B中细绳偏离竖直方向，则a、b相互挤压，a、b间有弹力，故B正确； C．图C中a、b间有弹力，且弹力方向垂直于a、b的接触面，故C正确； D．图D中假设a、b间有弹力，b对a的弹力垂直于斜面斜向上，a球不可能静止，则a、b间无弹力，故D错误。 故选BC。 8．如图所示，拉力器并列装有5根相同的弹簧，一成年人使用该拉力器时，双臂左右伸直，对拉力器施加的拉力为550N，每根弹簧长度为160cm；另一青少年，力量较小，使用该拉力器时，卸下2根弹簧，双臂左右伸直时对拉力器施加的拉力为270N，每根弹簧长度为140cm。下列说法正确的是（    ） A．弹簧的劲度系数为100N/m B．弹簧的劲度系数为110N/m C．每根弹簧的原长为40cm D．每根弹簧的原长为50cm 【答案】AD 【解析】设弹簧原长为，弹簧的劲度系数为k。由于五根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于550N，则每根弹簧产生的弹力均为110N 三根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于270N，则每根弹簧产生的弹力均为90N 解的 故选AD。 9．如图所示，有一根均匀的非密绕轻弹簧和4个等质量的钩码，固定在弹簧底端的m2和固定在弹簧中部的m1各有2个钩码，整个装置保持静止时，m1之上的弹簧长度S1恰好等于m1之下的弹簧长度S2，则（　　） A．S1部分的原长（无弹力时的长度）比S2部分的原长短 B．取m1处的一个钩码移到m2处，S1部分会缩短 C．取m2处的一个钩码移到m1处，弹簧总长不变 D．将m1处的两个钩码全部移到m2处，S1与S2直接相连，此时弹簧总长会变长 【答案】AD 【解析】A．弹簧m1之上部分的拉力要与m1之下的所有物体总重平衡，故大小等于m1和m2的总重；而m1之下部分的拉力仅与m2的重力平衡，故大小等于m2的重力。由于m1之上部分受到较大的拉力，所以如果都撤除拉力，则S1部分应该收缩量ΔS1大于S2部分的收缩量ΔS2，由于S1=S2，可见 S1'=S1-ΔS1＜S2-ΔS2=S2' 即S1部分的原长（无弹力时的长度）比S2部分的原长短，故A正确； B．取m1处的一个钩码移到m2处，S1部分受力情况不变，弹簧不会缩短，故B错误； C．取m2处的一个钩码移到m1处，S1部分受力不变，S2部分受力变小收缩，弹簧总长变短，故C错误； D．将m1处的两个钩码全部移到m2处，S1与S2直接相连，此时S1部分受力情况不变，弹簧S1长度不变，S2部分受力变大，弹簧S2长度变长，故总长变长，故D正确。 故选AD。 10．某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。实验得到如图乙所示的弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），则该弹簧的（    ）    A．原长为2cm B．原长为4cm C．劲度系数为50N/m D．劲度系数为0.5N/m 【答案】BC 【解析】AB．由图乙可知，弹簧原长为4cm，故A错误，B正确； CD．由 可得 故C正确，D错误。 故选BC。 11．某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧A的劲度系数为 B．若弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为 C．若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小 D．若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高 【答案】BD 【解析】A．由图乙可知，弹簧A图像的斜率大小等于弹簧A的劲度系数，即 A错误； B．弹簧B的劲度系数 当弹簧B产生的弹力时，弹簧B的伸长量为 B正确； C．由胡克定律 可知，斜率不变，图像的斜率仍为弹簧的劲度系数，C错误； D．由图乙可知，相同的弹力作用下，弹簧B的伸长量比弹簧A的伸长量大，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高，D正确。 故选BD。 12．一轻质弹簧的长度和受到的弹力大小的关系图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．弹簧长度为6cm时处于压缩状态 B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力相同 D．在该弹簧两端各加2N的拉力，静止时弹簧的长度为8cm 【答案】BD 【解析】A．弹簧长度为6cm时处于原长状态，选项A错误； B．弹簧的劲度系数为 选项B正确； C．弹簧在长度分别为4cm和8cm时受到的弹力大小相同，方向不同，选项C错误； D．在该弹簧两端各加2N的拉力，弹力大小为2N，则静止时弹簧的长度为 选项D正确。 故选BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$