3.1重力与弹力(专题训练)【八大题型】-2025-2026学年高一上学期物理同步知识点解读与专题训练(人教版必修第一册)
2025-08-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1. 重力与弹力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.22 MB |
| 发布时间 | 2025-08-11 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53424830.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.1重力与弹力(专题训练)【八大题型】
【考点1 重力的概念、大小和方向】 1
【考点2 重心】 3
【考点3 判断是否存在弹力】 7
【考点4 弹力的大小和方向】 10
【考点5 胡克定律】 12
【考点6 弹簧劲度系数】 17
【考点7 弹簧F-x图像问题】 20
【考点8 弹力定义及产生条件】 22
【考点1 重力的概念、大小和方向】
1.2024年12月17日21时57分,神舟十九号乘组三名航天员完成了9小时的出舱活动,再次刷新中国航天员出舱活动时长记录,下列说法正确的是( )
A.9小时指的是时刻
B.12月17日21时57分指的是时间间隔
C.以地面为参考系,航天员是运动的
D.航天员出舱活动时不受重力
【答案】C
【详解】A.9小时指的是时间间隔,A错误;
B.12月17日21时57分指的是时刻,B错误
C.以地面为参考系,航天员是运动的,C正确;
D.航天员出舱活动时依然受到重力的作用,只不过运动员处于失重状态,D错误。
故选C。
2.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.只有静止在地面上的物体才会受到重力
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
C.在落向地面时,物体受的重力大于它静止时受的重力
D.重力就是物体对水平桌面的压力
【答案】B
【详解】A.地面附近的一切物体都要受到重力的作用,A错误;
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下,B正确;
C.重力的大小与物体的质量以及当地的重力加速度大小有关,与其运动状态无关,C错误;
D.物体静止在水平桌面上,且竖直方向不受其它力(分力)的作用时,物体对水平桌面的压力大小等于重力的大小,但不能说重力就是压力,二者仅仅是大小相等,依然是不同性质的力,D错误。
故选B。
3.关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力,所以重力方向一定指向地心
B.因地球表面上各处重力加速度大小相同,所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等
C.根据可知,两个物体相比较,质量较大的物体重力不一定较大
D.重力方向竖直向下,所以地球上一切物体所受的重力方向都一样
【答案】C
【详解】A.重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力,但不是地球对物体的吸引力,故A错误;
B.地球表面上各处重力加速度不一定大小相同,南北两极处的重力加速度比赤道处的大,所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小不相等,故B错误;
C.根据可知,由于值可能不相等,所以两个物体相比较,质量较大的物体重力不一定较大,故C正确;
D.重力的方向总是竖直向下,但考虑到地球是一个球体,所以物体在地球上不同的地方所受的重力方向不一定相同,故D错误
故选C。
4.(多选)下列关于重力的说法正确的是( )
A.同一物体在地球两极的重力最小
B.形状规则的物体的重心不一定在几何中心
C.在地球上的任何位置,重力方向都相同
D.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
【答案】BD
【详解】A.地球两极的重力加速度最大 ,同一物体质量不变,在地球两极g最大,所以重力最大,故A错误;
B.形状规则且质量分布均匀的物体,其重心在几何中心;若形状规则但质量分布不均匀 ,重心不一定在几何中心,故B正确;
C.重力方向总是竖直向下,即垂直于当地水平面向下,在地球上不同位置,水平方向不同,所以重力方向不一定相同,故C错误;
D.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不过不能说重力就是地球对物体的吸引力,因为地球的吸引力一部分提供物体随地球自转所需的向心力,另一部分表现为重力,故D正确。
故选BD。
5.(多选)下列关于重力的说法中正确的是( )
A.静止在水平面上物体的重力就是物体对垂直水平面的压力
B.重力的方向不总是指向地心
C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小
D.物体竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数等于物体的重力大小
【答案】BC
【详解】A.物体的重力作用在物体上,物体对垂直水平面的压力作用在水平面上,且重力和压力性质不同,所以重力不是压力,故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下,但不总是指向地心,故B正确;
C.在地球表面,纬度越高重力加速度越大,即赤道处的重力加速度最小,所以地面上的同一物体在赤道上所受重力最小,故C正确;
D.物体竖直挂在弹簧测力计下,只有物体处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力大小,故D错误。
故选BC。
6.假若质量为60 kg的宇航员登上了月球,已知月球表面重力加速度g′=1.6 ,而地球表面重力加速度g=9.8 ,则该宇航员在月球上的质量为多少?所受重力多大?在地球上所受重力多大?
【答案】60 kg;96 N;588 N
【详解】由于物体的质量与所处的位置无关,所以宇航员在月球上的质量为
m=60 kg
由重力的计算公式
G=mg
可得在月球上
G′=mg′=96N
在地球上
G=mg=588N
【考点2 重心】
7.在仰韶文化时期,生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是( )
A.汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,汲水瓶所受重力不会发生改变
D.汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点
【答案】D
【详解】A.瓶本身的重心位置不变,水比较少时,随着水的增加,整体的重心位置可能先降低然后再随着水的增加逐渐升高,故A错误;
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变大,选项B错误;
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,重力加速度减小,则汲水瓶所受重力减小,选项C错误;
D.根据三力平衡原理,汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点,选项D正确。
故选D。
8.下列关于重力的说法正确的是( )
A.空中高速飞行的子弹不受重力作用
B.物体所受重力都集中在它的几何中心上
C.地面附近的一切物体都受到重力作用
D.物体的重心与物质的形状和质量分布无关
【答案】C
【详解】A.空中高速飞行的子弹受重力作用,故A错误;
B.物体所受重力等效作用在重心上,但重心不一定在它的几何中心上,只有质量分布均匀的规则物体的重心才一定在它的几何中心上,故B错误;
C.地面附近的一切物体都受到重力作用,故C正确;
D.物体的重心与物质的形状和质量分布有关,故D错误。
故选C。
9.如图所示,小齐同学做化学实验时, 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上, 向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中, 则( )
A.烧杯的重心在烧杯上
B.杯与水的共同重心将一直上升
C.杯与水的共同重心将先上升后降低
D.杯与水的共同重心将先降低后上升
【答案】D
【详解】空烧杯的重心在杯子中心偏下方位置,不在烧杯上,对空烧杯缓慢加水的过程中,杯与水的共同重心位置不断下降,随着水的不断增加,整个重心又要上升,故重心的位置先下降后上升,故ABC错误;D正确。
故选D。
10.如图所示,细绳一端固定在水平天花板上,另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A,竖直悬挂薄板自由静止时,细绳的延长线与BC边交于E点,O为对角线的交点。下列说法正确的是( )
A.薄板的重心一定在O点 B.薄板的重心一定在AE上
C.薄板所受重力方向沿AC方向 D.薄板所受重力方向沿AB方向
【答案】B
【详解】根据二力平衡可知,薄板所受重力方向沿AE方向,薄板的重心一定在AE上。
故选B。
11.(多选)关于重心,下列说法正确的是( )
A.图(a)中,运动员成功完成跨栏动作,重心上升的最高点一定在栏框之上
B.图(b)中,运动员成功完成背越式跳高动作,其重心上升的最高点一定在横杆之上
C.图(c)中,沙漏中的沙子往下流的过程中,沙子和玻璃瓶组成的系统,重心在下降
D.图(d)中,乒乓球从水底往上浮的过程中,烧杯、水和球组成的系统,重心在上升
【答案】AC
【详解】A.图(a)中,运动员成功完成跨栏动作,则重心上升的最高点一定在栏框之上,否则就不能越过跨栏,选项A正确;
B.图(b)中,运动员成功完成背越式跳高动作,其重心上升的最高点可能在横杆之下,选项B错误;
C.图(c)中,沙漏中的沙子往下流的过程中,沙子和玻璃瓶组成的系统,重心在下降,选项C正确;
D.图(d)中,乒乓球从水底往上浮的过程中,因乒乓球上升,则与之等体积的水球下降,因水的重力大于乒乓球的重力,可知烧杯、水和球组成的系统,重心在下降,选项D错误。
故选AC。
12.(多选)关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.重力加速度g随纬度的增大而增大 B.重心不一定在物体上
C.重力的方向总是指向地心 D.重力就是地球对物体的吸引力
【答案】AB
【详解】A.重力加速度g随纬度的增大而增大,随高度的增大而减小,故A正确;
D.重力是由地球对物体的吸引力产生的,是万有引力的一个分力,故D错误;
C.重力的方向总是竖直向下,并不是指向地心,故C错误;
B.重心可能在物体上,也可能不在物体上,故B正确。
故选AB。
13.(1)把一条放在地上、长为l的匀质铁链向上拉起至刚好拉直时,它的重心升高了多少?
(2)如图所示,一个棱长为l的匀质立方体,以bc为轴转动使面AbcD竖直,此时立方体的重心位置升高了多少?
【答案】(1) (2)
【详解】(1)铁链的重心位于铁链的中心,当放在地面上时,重心位置在水平地面上,当铁链刚好竖直拉直时,如图甲所示
由图可知,铁链的重心升高了;
(2)连接b、D和A、c,交点为F,此点为该立方体的重心位置,过F向底面引垂线交底面于E点,过F向bc棱引垂线交bc于H点,如图乙所示
由几何关系得
,
因此重心位置升高了
【考点3 判断是否存在弹力】
14.下面对物体的受力情况描述正确的是( )
A.图甲中,光滑小球和斜面之间可能有弹力作用
B.图乙中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对小球无弹力
C.图丙中,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
D.图丁中,小球被两轻绳悬挂而静止,一轻绳处于竖直方向,倾斜轻绳对小球有拉力作用
【答案】B
【详解】A.由平衡条件可知,小球只受到重力和水平面的支持力,光滑小球和斜面之间没有弹力作用,故A错误;
B.由平衡条件可知,小球只受到重力和三角槽底面的支持力,倾斜面对小球无弹力,故B正确;
C.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球只受重力和支持力,则车厢左壁对小球没有弹力,故C错误;
D.由平衡条件可知,小球只受到重力和竖直绳的拉力,倾斜轻绳对小球没有拉力作用,故D错误。
故选B。
15.如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力
B.弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力,但是弹簧一定对小球有弹力
D.细绳不一定对小球有拉力,弹簧也不一定对小球有弹力
【答案】D
【详解】当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,此时细绳的拉力;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不可能为零,弹簧弹力有可能为零。
故选D。
16.如图所示,球A在光滑斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
C.球A受两个弹力作用,一个由挡板的向右的形变而产生的,一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
【答案】B
【详解】小球处于静止状态,对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对小球产生弹力,弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对小球的弹力方向水平向右,斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上,故小球受两个弹力:一个水平向右,一个垂直斜面向上。一个由挡板的向左的形变而产生的,一个由斜面的垂直斜面向下的形变而产生的。
故选B。
17.(多选)关于下列四图中的弹力(小球均处于静止状态),下列说法正确的是( )
A.图甲中,球对水平地面的弹力就是球的重力
B.图乙中,当水平地面光滑时,竖直墙壁对球没有弹力
C.图丙中,竖直轻绳的弹力小于球的重力
D.图丁中,轻杆对球的弹力方向竖直向上
【答案】BD
【详解】A.弹力与重力是不同性质的力,图甲中,只能说球对水平地面的弹力大小等于球的重力大小,选项A错误;
B.图乙中,当水平地面光滑时,假如竖直墙壁对球有弹力,则水平方向球受力不平衡,则球不能静止,则假设错误,即竖直墙壁对球没有弹力,选项B正确;
C.图丙中,假设轻绳b有弹力,则小球水平方向不能平衡,细绳a不能竖直,则假设错误,即轻绳b的弹力为零,即竖直轻绳a的弹力大小等于球的重力大小,选项C错误;
D.图丁中,轻杆对球的弹力方向竖直向上,平衡球的重力,选项D正确。
故选BD。
18.(多选)图所示,(各接触面均光滑)小球受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】A.小球处于静止状态,受重力和水平面的弹力平衡,左侧竖直面与球之间不可能产生弹力,否则小球不可能平衡,故A正确;
B.小球处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与球之间不可能产生弹力N,否则小球不可能平衡,故B错误;
C.小球处于静止状态,受重力、斜面的弹力和绳子的拉力平衡,故C正确;
D.选项D图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于平衡状态,故D错误。
故选AC。
【考点4 弹力的大小和方向】
19.下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是( )
A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上
【答案】C
【详解】A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向垂直接触面斜向上。故A错误;
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向上,故B错误;
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上,故C正确;
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上,故D错误。
故选C。
20.2024年巴黎奥运会已经圆满落幕,中国乒乓球队再次展现了其王者之师的风采,包揽了全部的金牌。如图是乒乓球从左到右接触桌面反弹时的示意图,乒乓球受到桌面的弹力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面向上。
故选C。
21.如图所示,小蔡同学在篮球场上拍篮球,关于地面对篮球的弹力,下列说法正确的是( )
A.作用在地面上 B.方向垂直于地面向下
C.大小一定等于篮球的重力 D.是由地面发生形变产生的
【答案】D
【详解】地面对篮球的弹力作用在篮球上,方向垂直于地面向上,是由地面发生形变产生的,由于反弹后向上运动,则弹力大小大于篮球的重力。
故选D。
22.(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向上的弹力
B.乙图中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力如图中1所示
C.丙图中,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向
【答案】BD
【详解】A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,选项A错误;
B.乙图中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力垂直接触面竖直向上,如图中1所示,选项B正确;
C.丙图中,碗对筷子的弹力应该垂直于接触点的切线指向碗所在圆的圆心,选项C错误;
D.丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向,选项D正确。
故选BD。
23.(多选)下列选项中对物体P受到的所有弹力的示意图,画法全部正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】A.绳子的弹力沿着绳子指向绳子收缩的方向,A正确;
B.物体受到地面的弹力,方向垂直于接触面,指向物体P,同时绳子的弹力沿着绳子指向绳子收缩的方向,B正确;
C.物体P受到地面的弹力垂直于地面向上,同时还受到上面物体向下的弹力,垂直于接触面向下,C错误;
D.物体P受到地面的弹力垂直于地面斜向上,D错误。
故选AB。
【考点5 胡克定律】
24.有一劲度系数为100N/m、原长为1m的轻质弹性绳(弹性绳的形变满足胡克定律)两端固定在天花板上如图甲所示,此时弹性绳处于原长。现将一质量为3kg的重物系在弹性绳中点O处,并最终保持平衡如图乙所示。已知重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.整根弹性绳的伸长量为0.125m
B.整根弹性绳的伸长量为0.25m
C.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为30°
D.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为45°
【答案】B
【详解】题意知弹簧原长L=1m,因为重物系在弹性绳中点,则半根绳的劲度系数变为2k,设最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为,对重物,由平衡条件有
联立解得
则整根弹性绳的伸长量
故选B。
25.为探究摩托车避震系统弹簧的劲度系数,小明从摩托车修理店中买来两根摩托车避震系统的弹簧,并委托师傅将两根弹簧并联后加上坐垫,小明测得自身体重是100kg,弹簧坐垫竖直放置时的长度是40cm,小明站上坐垫后静止时同学测得弹簧的长度变为37.5cm,g取,则根据以上数据可测得一根避震系统的弹簧劲度系数为( )
A.10000N/m B.20000N/m C.40000N/m D.80000N/m
【答案】B
【详解】对小明受力分析,有
将cm-37.5cm=2.5cm代入解得k=20000N/m
故选B。
26.在智能材料前沿,中国企业秉持创新精神,研制特殊合金纳米弹簧。以智慧匠心,于传承中突破,凸显爱国、敬业之心。已知一个劲度系数为的普通弹簧,在受到外力作用时遵循胡克定律。对于这种纳米弹簧,当对其施加一个微小的外力,产生的形变量为x0,假设其劲度系数为,且在该微小形变范围内也近似遵循胡克定律。若纳米弹簧的材料特性使得相同外力作用下其形变量相比普通弹簧减小了20%,那么纳米弹簧的劲度系数与普通弹簧的劲度系数的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据胡克定律
解得
故选C。
27.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在P、Q上,当物体平衡时上面的弹簧(k2)处于原长,若要把物体的质量换为3m(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体将比第一次平衡时的位置下降了x,则x为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】弹簧k1的形变量为,由平衡条件有
设物块质量为时,物块下降高度为,则弹簧的形变量为,则弹簧的形变量为,由平衡条件有
联立解得
故选C。
28.(多选)一根轻弹簧两端受大小为10.0N,方向沿弹簧轴线的一对拉力时,弹簧伸长1.00cm,现将弹簧上端固定,下端挂一重物,弹簧伸长1.35cm,g取10N/kg,则( )
A.轻弹簧两端受大小为10.0N的拉力时,弹簧弹力为20.0N
B.轻弹簧两端受大小为10.0N的拉力时,弹簧弹力为10.0N
C.弹簧下端所挂重物的质量为1.35kg
D.弹簧下端所挂重物的质量为2.70kg
【答案】BC
【详解】AB.轻弹簧两端受大小为10.0N的拉力时,弹簧弹力仍为10.0N,故A错误,B正确;
CD.设弹簧劲度系数为k,根据胡克定律
代入题中数据得
现将弹簧上端固定,下端挂一重物,弹簧伸长,设重物质量为m,由平衡状态得
联立解得
故C正确,D错误。
故选 BC。
29.(多选)如图为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像,根据图像判断,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为1N/m
B.弹簧的劲度系数为100N/m
C.弹簧的原长为6cm
D.弹簧伸长4cm时,弹力的大小为2N
【答案】BC
【详解】C.当弹簧的弹力为0时,弹簧的长度等于原长,所以弹簧的原长
故C正确;
AB.由图可知弹簧长度时,弹簧处于压缩状态,弹力为2N,根据胡克定律有
解得
故A错误,B正确;
D.弹簧伸长4cm时,根据胡克定律有
故D错误。
故选BC。
30.如图甲所示,一轻质弹簧P原长,下端固定在水平面上,上端放一个质量为3kg的物块A,物块A静止后弹簧长度为;如图乙所示,若在物块A上端再系一个劲度系数为500N/m的轻质弹簧Q,同时在弹簧Q上端施加竖直向上力F缓慢向上拉,物块A上升一段高度h静止后,两弹簧的总长度刚好等于原长之和。两弹簧始终在弹性限度范围内,重力加速度。求:
(1)弹簧P的劲度系数;
(2)物块A上升的高度h和此时拉力F的大小。
【答案】(1)1000N/m (2)10N
【详解】(1)根据平衡条件得
解得
(2)两个弹簧的形变量相等,设为x,根据平衡条件得
解得
31.如图所示,图甲表示弹簧处于原长状态,表示弹簧的原长;图乙表示在拉力F的作用下,弹簧的长度为;图丙表示在压力的作用下,弹簧的长度为。
(1)在公式中,x表示的是弹簧的长度吗?若不是,它表示什么意思?F和的大小分别等于多少?
(2)弹簧弹力的变化量与形变量的变化量是否也成正比关系?并尝试证明你的观点。
(3)如图所示,若分别以弹力F和弹簧形变量x为纵轴和横轴建立直角坐标系,作图像,图线的斜率表示什么物理意义?1、2哪根弹簧比较硬?
【答案】1、x 表示的是弹簧伸长的长度或缩短的长度,而不是弹簧的长度。图乙中弹簧伸长量为,图丙中弹簧压缩量为,所以
2、弹簧弹力的变化量与形变量的变化量是成正比。由于
所以
即弹簧弹力的变化量与形变量的变化量也成正比。
3、由胡克定律
可得
所以图线的斜率表示弹簧的劲度系数,斜率越大,劲度系数越大,弹簧越硬。由题图可知,图线1的斜率较大,所以弹簧1的劲度系数较大,弹簧1较硬。
【考点6 弹簧劲度系数】
32.如图甲所示,拉力器是由几根完全相同的弹簧制作的,其中一根弹簧所受的拉力和伸长量的关系如图乙所示,则拉力器所受拉力和伸长量的关系可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】假设每根弹簧的劲度系数为k,当对拉力器施加拉力F时,有
可得由n根完全相同的弹簧组成的弹簧的劲度系数为
F-x图像的斜率表示劲度系数,可得F-x图像的斜率将会变大,且过原点,故选D。
33.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,g取10N/kg。可计算出弹簧的劲度系数约为( )
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
A.4.2N/m B.26N/m C.260N/m D.2600N/m
【答案】B
【详解】根据胡克定律
得
故选B。
34.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
【详解】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。
35.(多选)如图甲所示,在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中,某实验小组以弹簧的弹力F为纵轴,弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系,作出了F-L图像,然后该小组将与甲图中完全相同的两根弹簧相继以图乙、图丙的方式连接后变成一个新弹簧重复甲图中的实验操作,最后依次作出了图丁中a、b、c三条图线,忽略弹簧自身的质量,则下列说法正确的是( )
A.图丙中弹簧的等效原长是2.0m
B.图乙中两根弹簧的等效劲度系数是200N/m
C.三个实验说明弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量有关
D.在相同外力作用下,图乙的伸长量最小
【答案】BD
【详解】AB.根据图丁中得a图线可知弹簧得劲度系数为
图c对应于图丙的两个弹簧串联的等效劲度系数为
图b对应于图乙中并联的等效劲度系数为
根据图像可知图像c为串联的弹簧,当弹力为零时,弹簧的长度为弹簧原长,所以弹簧原长为20cm,故A错误,B正确;
C.三个实验说明弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系,弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关,故C错误;
D.根据胡克定律
可知在相同外力作用下图乙的伸长量最小,故D正确。
故选BD。
36.如图第1种情况,原长分别为和,劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。如图第2种情况,把上述装置倒置在地面上,并保持静止状态,。求:这两种情况下弹簧的总长度的差值为多大?
【答案】
【详解】第1种情况下上面弹簧受拉力等于两个物体的重力之和,有
下面弹簧受到的弹力等于下方物体的重力,有
;
故两弹簧的总形变量为
第2种情况下上面的弹簧受到的压力,则有
下面的弹簧受到两个物体的压力,则有
故两弹簧的总形变量为
两种情况下两个弹簧的总长度的差值为
代入数据得
【考点7 弹簧F-x图像问题】
37.做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时,使用两条不同的轻质弹簧a和b,分别得到弹簧弹力F与弹簧长度l关系的两条图线如图所示,则由图可知( )
A.弹簧a的弹力与其长度成正比 B.弹簧a的原长比弹簧b的短
C.弹簧a的劲度系数比b的小 D.弹簧b的弹力与其形变量成反比
【答案】B
【详解】A.因图像不过原点,可知弹簧a的弹力与其长度不成正比,选项A错误;
B.图像与横轴的交点等于弹簧原长,可知弹簧a的原长比弹簧b的短,选项B正确;
C.根据
则F-l图像的斜率等于弹簧的劲度系数,可知弹簧a的劲度系数比b的大,选项C错误;
D.弹簧b的弹力与其形变量成正比,选项D错误。
故选B。
38.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,以弹簧弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立坐标系。下列图像能正确反映F与x关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据胡克定律可得
故选B。
39.(多选)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15 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】AD
【详解】A.当时,弹簧的长度是原长,由图可知弹簧原长为15cm,故A正确;
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AD。
【考点8 弹力定义及产生条件】
40.椭圆形玻璃瓶装满水,塞上插有细管的橡胶塞,,可以显示微小形变。下列说法中正确的是( )
A.玻璃瓶不装满水,也可用来显示微小形变
B.玻璃瓶与细管的横截面积之比越大,细管中水面变化越明显
C.用力挤压玻璃瓶,细管中水面一定上升
D.细管中水面变化是由手接触瓶子热胀冷缩导致的
【答案】B
【详解】A.若玻璃瓶不装满水,细管中的水面没有在瓶口上方,即使发生了明显的形变,也不容易观察到,故A错误;
B.玻璃瓶与细管的横截面积之比越大,单位体积的水变化使得水面高度变化更大,则细管中水面变化越明显,故B正确;
C.对椭圆形玻璃瓶,从不同的方向用力挤压玻璃瓶,其容积可能变大或变小,则细管中水面可能下降或上升,故C错误;
D.细管中水面变化主要是由于用力挤压玻璃瓶发生了形变,故D错误。
故选B。
41.如图所示,水平课桌上放着几本书,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力就是书的重力
B.书对桌面的压力是由于桌面的形变产生的
C.书对桌面的压力方向与书发生形变的方向相同
D.书对桌面的压力大小等于书的重力大小
【答案】D
【详解】AD.书对桌面的压力大小与重力大小相等,但二者是不同性质的力,不能说“就是”,A错误,D正确;
B.书对桌面的压力是由于书发生形变产生的,B错误;
C.弹力的方向与施力物体恢复形变的方向相同,与发生形变的方向相反,C错误。
故选D。
42.跳水运动员参加奥运会跳水女子单人10米跳台比赛。当运动员静止竖直站立在水平跳台上时,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.运动员受到的支持力,是因为运动员发生形变而产生的
C.跳台受到向下的压力,就是运动员的重力
D.跳台对运动员的弹力方向,与跳台的形变方向相反
【答案】D
【详解】A.跳台、运动员的脚均发生形变,故A错误;
B.运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的,故B错误;
C.跳台受到向下的压力,施力物体是运动员,运动员的重力施力物体是地球,故不是运动员的重力,故C错误;
D.跳台对运动员的弹力,是因为跳台发生形变后要恢复原状而产生的,故与跳台的形变方向相反,故D正确。
故选D。
43.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变
B.木板对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变
C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变
D.足球对木板的压力就是足球受到的重力
【答案】A
【详解】A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变,选项A正确;
B.木板对足球有向上的支持力,是因为木板发生了弹性形变,选项B错误;
C.如果足球的气打得更足一点,足球仍发生形变,选项C错误;
D.压力和重力是不同性质的力,只能说足球对木板的压力大小等于足球受到的重力大小,选项D错误。
故选A。
44.(多选)力是物理学基础的概念,下列受力情况分析正确的是( )
A.甲图中,由于桌子的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右
C.丙图中,半圆形碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图所示
D.丁图中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向
【答案】BD
【详解】A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,故A错误;
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,弹簧对小车弹力的方向向左,小车对弹簧的弹力方向向右,故B正确;
C.丙图中,碗对筷子的弹力垂直该点切线指向圆心,故C错误;
D.丁图中,绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向,故D正确。
故选BD。
45.(多选)“笔搁”又称“笔架”,即架笔之物,是中国传统文房常用器具之一。如图所示,毛笔的一端A架在笔搁上,另一端B静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.毛笔B端对桌面的压力沿竖直向下的方向
B.毛笔B端对桌面的压力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
C.毛笔受到笔搁的支持力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
D.毛笔受到笔搁的支持力是由于笔搁发生形变引起的
【答案】AD
【详解】AB.根据弹力的方向垂直于接触面指向受力物体,可知毛笔B端对桌面的压力垂直水平桌面向下,沿竖直向下的方向。故A正确;B错误;
C.同理,毛笔受到笔搁的支持力沿垂直于毛笔笔杆斜向上的方向。故C错误;
D.由弹力产生的原因可知毛笔受到笔搁的支持力是由于笔搁发生形变引起的。故D正确。
故选AD。
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3.1重力与弹力(专题训练)【八大题型】
【考点1 重力的概念、大小和方向】 1
【考点2 重心】 2
【考点3 判断是否存在弹力】 4
【考点4 弹力的大小和方向】 5
【考点5 胡克定律】 7
【考点6 弹簧劲度系数】 9
【考点7 弹簧F-x图像问题】 11
【考点8 弹力定义及产生条件】 12
【考点1 重力的概念、大小和方向】
1.2024年12月17日21时57分,神舟十九号乘组三名航天员完成了9小时的出舱活动,再次刷新中国航天员出舱活动时长记录,下列说法正确的是( )
A.9小时指的是时刻
B.12月17日21时57分指的是时间间隔
C.以地面为参考系,航天员是运动的
D.航天员出舱活动时不受重力
2.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.只有静止在地面上的物体才会受到重力
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
C.在落向地面时,物体受的重力大于它静止时受的重力
D.重力就是物体对水平桌面的压力
3.关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力,所以重力方向一定指向地心
B.因地球表面上各处重力加速度大小相同,所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等
C.根据可知,两个物体相比较,质量较大的物体重力不一定较大
D.重力方向竖直向下,所以地球上一切物体所受的重力方向都一样
4.(多选)下列关于重力的说法正确的是( )
A.同一物体在地球两极的重力最小
B.形状规则的物体的重心不一定在几何中心
C.在地球上的任何位置,重力方向都相同
D.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
5.(多选)下列关于重力的说法中正确的是( )
A.静止在水平面上物体的重力就是物体对垂直水平面的压力
B.重力的方向不总是指向地心
C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小
D.物体竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数等于物体的重力大小
6.假若质量为60 kg的宇航员登上了月球,已知月球表面重力加速度g′=1.6 ,而地球表面重力加速度g=9.8 ,则该宇航员在月球上的质量为多少?所受重力多大?在地球上所受重力多大?
【考点2 重心】
7.在仰韶文化时期,生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是( )
A.汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,汲水瓶所受重力不会发生改变
D.汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点
8.下列关于重力的说法正确的是( )
A.空中高速飞行的子弹不受重力作用
B.物体所受重力都集中在它的几何中心上
C.地面附近的一切物体都受到重力作用
D.物体的重心与物质的形状和质量分布无关
9.如图所示,小齐同学做化学实验时, 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上, 向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中, 则( )
A.烧杯的重心在烧杯上
B.杯与水的共同重心将一直上升
C.杯与水的共同重心将先上升后降低
D.杯与水的共同重心将先降低后上升
10.如图所示,细绳一端固定在水平天花板上,另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A,竖直悬挂薄板自由静止时,细绳的延长线与BC边交于E点,O为对角线的交点。下列说法正确的是( )
A.薄板的重心一定在O点 B.薄板的重心一定在AE上
C.薄板所受重力方向沿AC方向 D.薄板所受重力方向沿AB方向
11.(多选)关于重心,下列说法正确的是( )
A.图(a)中,运动员成功完成跨栏动作,重心上升的最高点一定在栏框之上
B.图(b)中,运动员成功完成背越式跳高动作,其重心上升的最高点一定在横杆之上
C.图(c)中,沙漏中的沙子往下流的过程中,沙子和玻璃瓶组成的系统,重心在下降
D.图(d)中,乒乓球从水底往上浮的过程中,烧杯、水和球组成的系统,重心在上升
12.(多选)关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.重力加速度g随纬度的增大而增大 B.重心不一定在物体上
C.重力的方向总是指向地心 D.重力就是地球对物体的吸引力
13.(1)把一条放在地上、长为l的匀质铁链向上拉起至刚好拉直时,它的重心升高了多少?
(2)如图所示,一个棱长为l的匀质立方体,以bc为轴转动使面AbcD竖直,此时立方体的重心位置升高了多少?
【考点3 判断是否存在弹力】
14.下面对物体的受力情况描述正确的是( )
A.图甲中,光滑小球和斜面之间可能有弹力作用
B.图乙中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对小球无弹力
C.图丙中,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
D.图丁中,小球被两轻绳悬挂而静止,一轻绳处于竖直方向,倾斜轻绳对小球有拉力作用
15.如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力
B.弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力,但是弹簧一定对小球有弹力
D.细绳不一定对小球有拉力,弹簧也不一定对小球有弹力
16.如图所示,球A在光滑斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是( )
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
C.球A受两个弹力作用,一个由挡板的向右的形变而产生的,一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
17.(多选)关于下列四图中的弹力(小球均处于静止状态),下列说法正确的是( )
A.图甲中,球对水平地面的弹力就是球的重力
B.图乙中,当水平地面光滑时,竖直墙壁对球没有弹力
C.图丙中,竖直轻绳的弹力小于球的重力
D.图丁中,轻杆对球的弹力方向竖直向上
18.(多选)图所示,(各接触面均光滑)小球受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点4 弹力的大小和方向】
19.下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是( )
A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上
20.2024年巴黎奥运会已经圆满落幕,中国乒乓球队再次展现了其王者之师的风采,包揽了全部的金牌。如图是乒乓球从左到右接触桌面反弹时的示意图,乒乓球受到桌面的弹力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
21.如图所示,小蔡同学在篮球场上拍篮球,关于地面对篮球的弹力,下列说法正确的是( )
A.作用在地面上 B.方向垂直于地面向下
C.大小一定等于篮球的重力 D.是由地面发生形变产生的
22.(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向上的弹力
B.乙图中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力如图中1所示
C.丙图中,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向
23.(多选)下列选项中对物体P受到的所有弹力的示意图,画法全部正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点5 胡克定律】
24.有一劲度系数为100N/m、原长为1m的轻质弹性绳(弹性绳的形变满足胡克定律)两端固定在天花板上如图甲所示,此时弹性绳处于原长。现将一质量为3kg的重物系在弹性绳中点O处,并最终保持平衡如图乙所示。已知重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.整根弹性绳的伸长量为0.125m
B.整根弹性绳的伸长量为0.25m
C.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为30°
D.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为45°
25.为探究摩托车避震系统弹簧的劲度系数,小明从摩托车修理店中买来两根摩托车避震系统的弹簧,并委托师傅将两根弹簧并联后加上坐垫,小明测得自身体重是100kg,弹簧坐垫竖直放置时的长度是40cm,小明站上坐垫后静止时同学测得弹簧的长度变为37.5cm,g取,则根据以上数据可测得一根避震系统的弹簧劲度系数为( )
A.10000N/m B.20000N/m C.40000N/m D.80000N/m
26.在智能材料前沿,中国企业秉持创新精神,研制特殊合金纳米弹簧。以智慧匠心,于传承中突破,凸显爱国、敬业之心。已知一个劲度系数为的普通弹簧,在受到外力作用时遵循胡克定律。对于这种纳米弹簧,当对其施加一个微小的外力,产生的形变量为x0,假设其劲度系数为,且在该微小形变范围内也近似遵循胡克定律。若纳米弹簧的材料特性使得相同外力作用下其形变量相比普通弹簧减小了20%,那么纳米弹簧的劲度系数与普通弹簧的劲度系数的关系是( )
A. B. C. D.
27.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在P、Q上,当物体平衡时上面的弹簧(k2)处于原长,若要把物体的质量换为3m(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体将比第一次平衡时的位置下降了x,则x为( )
A. B. C. D.
28.(多选)一根轻弹簧两端受大小为10.0N,方向沿弹簧轴线的一对拉力时,弹簧伸长1.00cm,现将弹簧上端固定,下端挂一重物,弹簧伸长1.35cm,g取10N/kg,则( )
A.轻弹簧两端受大小为10.0N的拉力时,弹簧弹力为20.0N
B.轻弹簧两端受大小为10.0N的拉力时,弹簧弹力为10.0N
C.弹簧下端所挂重物的质量为1.35kg
D.弹簧下端所挂重物的质量为2.70kg
29.(多选)如图为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像,根据图像判断,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为1N/m
B.弹簧的劲度系数为100N/m
C.弹簧的原长为6cm
D.弹簧伸长4cm时,弹力的大小为2N
30.如图甲所示,一轻质弹簧P原长,下端固定在水平面上,上端放一个质量为3kg的物块A,物块A静止后弹簧长度为;如图乙所示,若在物块A上端再系一个劲度系数为500N/m的轻质弹簧Q,同时在弹簧Q上端施加竖直向上力F缓慢向上拉,物块A上升一段高度h静止后,两弹簧的总长度刚好等于原长之和。两弹簧始终在弹性限度范围内,重力加速度。求:
(1)弹簧P的劲度系数;
(2)物块A上升的高度h和此时拉力F的大小。
31.如图所示,图甲表示弹簧处于原长状态,表示弹簧的原长;图乙表示在拉力F的作用下,弹簧的长度为;图丙表示在压力的作用下,弹簧的长度为。
(1)在公式中,x表示的是弹簧的长度吗?若不是,它表示什么意思?F和的大小分别等于多少?
(2)弹簧弹力的变化量与形变量的变化量是否也成正比关系?并尝试证明你的观点。
(3)如图所示,若分别以弹力F和弹簧形变量x为纵轴和横轴建立直角坐标系,作图像,图线的斜率表示什么物理意义?1、2哪根弹簧比较硬?
【考点6 弹簧劲度系数】
32.如图甲所示,拉力器是由几根完全相同的弹簧制作的,其中一根弹簧所受的拉力和伸长量的关系如图乙所示,则拉力器所受拉力和伸长量的关系可能是( )
A. B. C. D.
33.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,g取10N/kg。可计算出弹簧的劲度系数约为( )
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
A.4.2N/m B.26N/m C.260N/m D.2600N/m
34.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
35.(多选)如图甲所示,在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中,某实验小组以弹簧的弹力F为纵轴,弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系,作出了F-L图像,然后该小组将与甲图中完全相同的两根弹簧相继以图乙、图丙的方式连接后变成一个新弹簧重复甲图中的实验操作,最后依次作出了图丁中a、b、c三条图线,忽略弹簧自身的质量,则下列说法正确的是( )
A.图丙中弹簧的等效原长是2.0m
B.图乙中两根弹簧的等效劲度系数是200N/m
C.三个实验说明弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量有关
D.在相同外力作用下,图乙的伸长量最小
36.如图第1种情况,原长分别为和,劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。如图第2种情况,把上述装置倒置在地面上,并保持静止状态,。求:这两种情况下弹簧的总长度的差值为多大?
【考点7 弹簧F-x图像问题】
37.做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时,使用两条不同的轻质弹簧a和b,分别得到弹簧弹力F与弹簧长度l关系的两条图线如图所示,则由图可知( )
A.弹簧a的弹力与其长度成正比 B.弹簧a的原长比弹簧b的短
C.弹簧a的劲度系数比b的小 D.弹簧b的弹力与其形变量成反比
38.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,以弹簧弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立坐标系。下列图像能正确反映F与x关系的是( )
A. B.
C. D.
39.(多选)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15 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
【考点8 弹力定义及产生条件】
40.椭圆形玻璃瓶装满水,塞上插有细管的橡胶塞,,可以显示微小形变。下列说法中正确的是( )
A.玻璃瓶不装满水,也可用来显示微小形变
B.玻璃瓶与细管的横截面积之比越大,细管中水面变化越明显
C.用力挤压玻璃瓶,细管中水面一定上升
D.细管中水面变化是由手接触瓶子热胀冷缩导致的
41.如图所示,水平课桌上放着几本书,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力就是书的重力
B.书对桌面的压力是由于桌面的形变产生的
C.书对桌面的压力方向与书发生形变的方向相同
D.书对桌面的压力大小等于书的重力大小
42.跳水运动员参加奥运会跳水女子单人10米跳台比赛。当运动员静止竖直站立在水平跳台上时,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.运动员受到的支持力,是因为运动员发生形变而产生的
C.跳台受到向下的压力,就是运动员的重力
D.跳台对运动员的弹力方向,与跳台的形变方向相反
43.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变
B.木板对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变
C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变
D.足球对木板的压力就是足球受到的重力
44.(多选)力是物理学基础的概念,下列受力情况分析正确的是( )
A.甲图中,由于桌子的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右
C.丙图中,半圆形碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图所示
D.丁图中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向
45.(多选)“笔搁”又称“笔架”,即架笔之物,是中国传统文房常用器具之一。如图所示,毛笔的一端A架在笔搁上,另一端B静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.毛笔B端对桌面的压力沿竖直向下的方向
B.毛笔B端对桌面的压力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
C.毛笔受到笔搁的支持力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
D.毛笔受到笔搁的支持力是由于笔搁发生形变引起的
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