内容正文:
专题02 重力 弹力 摩擦力
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高一上·浙江绍兴·期末)下列说法正确的是( )
A.伽利略在研究自由落体时运用斜面“冲淡”了重力
B.加速度是通过比值定义法得到的物理量,从其定义公式可知加速度与时间成反比
C.通过平面镜观察桌面的微小形变的实验中运用了放大法
D.在研究物体的运动时,满足一定条件可以将物体抽象成质点,这样的方法叫做“微元法”
2. (23-24高一上·浙江丽水·期末)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.
3. (24-25高一上·浙江杭州·期末)下列物理量都属于矢量的是( )
A.质量、距离 B.力、时间 C.速度、加速度 D.加速度、速率
4. (24-25高一上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)下列哪个仪器与另外三个仪器所测物理量不同 ( )
A. B.
C. D.
5. (24-25高一上·浙江杭州第十四中学·期末)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
6. (24-25高一上·浙江温州·期末)关于物理学中的思想与方法,下列说法正确的是( )
A.质点概念建立体现了等效替代的思想
B.重心概念建立体现了理想化模型的思想
C.加速度的定义采用了比值定义法
D.通过平面镜观察桌面的微小形变采用了放大思想
7. (24-25高一上·浙江嘉兴·期末)在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中正确的是( )
A.甲图中,在观察桌面的形变时,运用了等效替代法
B.乙图中,在推导匀变速直线运动的位移公式时,运用了理想模型法
C.丙图中,伽利略在研究自由落体运动的规律时,运用了放大思想
D.丁图中,质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向,运用了极限思想
8. (24-25高一上·浙江绍兴春晖中学·期末)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。
钩码数
1
2
3
4
LA/cm
15.71
19.71
23.66
27.76
LB/cm
29.96
35.76
41.51
47.36
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为 cm。
(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表中数据计算弹簧 Ⅰ 的劲度系数为 N/m(g取10 m/s2)。表中数据 (选填“能”或“不能”)计算出弹簧 Ⅱ 的劲度系数。
9. 某同学利用如图甲做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时得到如图乙所示的弹簧弹力F与伸长量x的五组数据,由图线求得该弹簧的劲度系数k为 N/m。(保留两位有效数字).
10. (23-24高一上·浙江杭州高级中学(贡院、钱江、钱塘校区)·期末)两个劲度系数分别为和的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧。已知a弹簧的伸长量为L,则( )
A.b弹簧的伸长量也为L B.b弹簧的伸长量为
C.P端受到向右的拉力为 D.P端受到向右的拉力为
11. (23-24高一上·浙江金华十校·期末)某小组在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时采用方案如下:先把弹簧放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧原长为,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码,记下对应的弹簧长度,根据记录的数据作出弹簧弹力与弹簧长度的关系图像,如图所示。
(1)图线与轴交点坐标数值 (填“>”“=”“<”);
(2)由图线可知,弹簧的劲度系数 ;
(3)图线上端呈曲线,其原因是 。
1. (23-24高一上·浙江温州·期末)如图所示,弹簧一端固定在墙壁上,另一端与物块相连接。为使物块能在粗糙水平面上保持静止,弹簧的最大长度为,最小长度为。由此可知弹簧的原长是( )
A. B. C. D.
2. (24-25高一上·浙江丽水·期末)如图所示,相同的三根弹簧,等间距地挂在水平横杆上,弹簧下端分别挂上1个、2个、3个相同的钩码,静止后弹簧下端位于同一条倾斜直线上。改变弹簧水平间距,改变钩码个数分别为2个、3个、4个,反复多次实验,弹簧下端均位于同一条倾斜直线上。下列说法正确的是( )
A.可以得出伸长量越大弹簧劲度系数越大
B.不能得出弹力大小与伸长量成一次函数关系
C.弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度
D.挂4个钩码的弹簧可能已经超出弹簧的弹性限度
3. (24-25高一上·浙江嘉兴·期末)某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)下列操作规范的有________
A.实验前,把弹簧水平放置测量其原长
B.在安装刻度尺时,必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐
C.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.每次都待钩码处于静止状态时读出弹簧的长度
(2)该同学在做实验的过程中,某次测量指针指在刻度尺的位置如图乙所示,此时弹簧的长度为 cm;他根据记录的数据进行处理,以弹簧伸长量为横轴,弹簧弹力F为纵轴,将实验数据进行描点,所描的点如图丙所示,请在答题卷相应位置图中进行拟合 。
(3)根据图像计算该弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留两位有效数字)
(4)该同学将劲度系数均为k的两根相同弹簧按图丁所示连接,可把它们当成一根新弹簧,若不考虑弹簧自身重力的影响,则新弹簧的劲度系数为________
A.2k B.k C. D.不能确定
4. (23-24高一上·浙江台州·期末)Ⅰ.某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验.
(1)如图甲为实验操作过程中记录的画面,请指出该小组操作过程存在的两处错误:
① ② ;
(2)在该实验中,下列操作或思考可行的是 ;
A.同一次实验,不允许结点的位置变动
B.确定力的方向时,可以用铅笔沿着细绳画线
C.若只有一个弹簧秤也能完成探究
D.可以用细绳代替橡皮筋
Ⅱ.如图乙所示,在铁架台的水平横杆上等间距的悬挂五根完全相同的弹簧,依次在弹簧下端悬挂1、2、3、4、5个钩码,发现弹簧末端近似在一条倾斜直线上.以下结论正确的是 .
A.弹簧弹力与弹簧长度成正比
B.倾斜直线越陡表示该弹簧抗拒形变的“本领”越小
C.换一组更“硬”的弹簧,直线的倾斜程度更平缓
D.按照上述规律不断增加弹簧和钩码,各弹簧末端一定都在此倾斜直线附近
5. (23-24高一上·浙江湖州·期末)一运动员做了一个罕见的一字马动作而爆红网络。如图所示,她在走廊里用双腿撑墙,使自己静止于两墙之间(全身离地有一定高度)。下列说法正确的是( )
A.运动员对墙壁的压力是墙壁发生形变产生的
B.墙壁对运动员的摩擦力方向沿墙面向下
C.墙壁越粗糙,则墙壁对运动员的摩擦力越大
D.运动员对墙壁的压力增大,其所受摩擦力不变
6. (23-24高一上·浙江绍兴·期末)下列说法正确的是( )
A.细直棒的重心一定在棒的中点
B.两物体间如果有弹力作用,就一定存在摩擦力
C.动摩擦因数跟滑动摩擦力成正比,跟支持力成反比
D.有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,“硬”、“软”指的是弹簧的劲度系数不同
7. (23-24高一上·浙江湖州·期末)小张同学利用如图甲所示的装置研究物块受到的摩擦力情况。质量为4kg的物块放置在粗糙的长木板上,通过轻绳与固定在水平实验操作台上的力传感器连接。现用水平向左的力F将长木板从物块下面拉出,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.2.5~3.5s内物块受到的是滑动摩擦力
B.长木板受到的摩擦力总是水平向右
C.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.25
D.向左拉长木板的图线和图乙的图线相同
8. (23-24高一上·浙江衢州·)近两年新冠疫情一直困扰着全世界,出门佩戴口罩成了很多人的习惯.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端不动,将A端拆开并打一小环,结点为C,自然伸长时BC长为8.50cm,当环上悬挂一支笔时,BC长为9.50cm;当环上悬挂一个圆规时,BC长为10.00cm.若弹性轻绳满足胡克定律,且始终在弹性限度内,由以上数据可得( )
A.根据以上数据可算出此弹性轻绳的劲度系数
B.圆规的质量是笔的1.5倍
C.圆规的质量是笔的2.5倍
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为12cm
1. (23-24高一上·浙江丽水·期末)如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为3m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物块B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内,则( )
A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的原长为4l1-3l2 D.弹簧的原长为3l1-2l2
2. (23-24高一上·浙江湖州·期末)小艺同学用如图甲所示的装置完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)关于本实验操作,下列说法正确的是 。
A.悬吊钩码时,需要等钩码静止时再读数
B.在安装刻度尺时,必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐
C.在弹簧下端挂钩码时,不能超过弹簧的弹性限度
(2)小艺同学以弹簧长度为横轴,钩码的质量为纵轴,根据实验数据进行描点,所描的点如图乙所示,请在图中进行拟合 。
(3)根据该图像得出弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数 (计算结果保留两位有效数字)。(g取
3. (24-25高一上·浙江杭州钱塘区求是·期末)如图所示,手握着杯子处于静止状态。若手握杯子的力增大,则( )
A.杯子受到的重力增大 B.杯子受到的合外力增大
C.杯子受到的摩擦力增大 D.杯子和手之间的最大静摩擦力增大
4. (24-25高一上·浙江杭州·期末)如图,人用平行于地面的力推沙发,但沙发没有被推动。下列说法正确的是( )
A.人的手发生形变从而对人的手产生弹力
B.沙发没有被推动,受到水平向左的静摩擦力
C.人受到地面摩擦力水平向左
D.手对沙发的推力变大,地面对沙发的最大静摩擦力也变大
5. (24-25高一上·浙江杭州·期末)下列物理量属于标量的是( )
A.滑动摩擦力 B.质量
C.加速度 D.位移
6. (23-24高一上·浙江台州·期末)自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性,碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中,下列说法正确的是( )
A.碟刹器受到的是静摩擦力
B.增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力
C.增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力
D.碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反
7. 下列有关滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A.相互接触并有相对运动的物体之间必有摩擦力
B.两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.滑动摩擦力一定是阻力
8. (23-24高一上·浙江嘉兴·期末)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,每张纸质量为m,正常情况下,读卡器能做到“每次只进一张纸”。图中搓纸轮沿逆时针方向转动,带动纸张向右运动,则( )
A.搓纸轮受到纸张的摩擦力水平向右
B.第2张纸对第3张纸的摩擦力和第3张对第4张的摩擦力相等
C.若比较纸张之间摩擦力大小,则最后一张受到上一张的摩擦力最大
D.第5张纸与第6张纸之间摩擦力大小为
9. (22-23高一上·浙江宁波·期末)如图所示,一个磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,处于静止状态。已知板擦的质量为0.2kg,板擦与黑板之间的相互吸引力是10N,滑动摩擦因数为,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。在竖直平面内建立坐标,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向。
(1)求黑板对板擦摩擦力的大小和方向;
(2)若对板刷施加一个沿y轴负方向、大小为F1=1.0N的恒力,请判断恒力作用后板擦的运动状态(“仍然静止”或“发生滑动”),并求出此时板擦所受摩擦力的大小与方向。
(3)若对板刷施加一个沿x轴负方向、大小为F2=1.5N的恒力,请判断恒力作用后板擦的运动状态(“仍然静止”或“发生滑动”),并求出此时板擦所受摩擦力的大小与方向。
试卷第1页,共3页
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专题02 重力 弹力 摩擦力
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高一上·浙江绍兴·期末)下列说法正确的是( )
A.伽利略在研究自由落体时运用斜面“冲淡”了重力
B.加速度是通过比值定义法得到的物理量,从其定义公式可知加速度与时间成反比
C.通过平面镜观察桌面的微小形变的实验中运用了放大法
D.在研究物体的运动时,满足一定条件可以将物体抽象成质点,这样的方法叫做“微元法”
【答案】AC
【详解】A.伽利略在研究自由落体时,由于直接测量时间的误差较大,于是他运用斜面“冲淡”了重力的影响,A正确;
B.加速度是通过比值定义法得到的物理量,但加速度与速度变化量、时间没有关系,与物体受到的外力及物体的质量有关,B错误;
C.通过平面镜观察桌面的微小形变的实验中运用了放大法,C正确;
D.在研究物体的运动时,满足一定条件可以将物体抽象成质点,这样的方法叫做“理想模型法”,D错误。
故选AC。
2. (23-24高一上·浙江丽水·期末)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
【详解】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。
3. (24-25高一上·浙江杭州·期末)下列物理量都属于矢量的是( )
A.质量、距离 B.力、时间 C.速度、加速度 D.加速度、速率
【答案】C
【详解】矢量既有大小又有方向,标量只有大小没有方向,故力、速度、加速度是矢量;质量、距离、时间、速率是标量。
故选C。
4. (24-25高一上·浙江杭州西湖区学军联考·期末)下列哪个仪器与另外三个仪器所测物理量不同 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】打点计时器、光电计时器和停表用来测量时间,弹簧测力计测量力的大小。
故选B。
5. (24-25高一上·浙江杭州第十四中学·期末)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。
6. (24-25高一上·浙江温州·期末)关于物理学中的思想与方法,下列说法正确的是( )
A.质点概念建立体现了等效替代的思想
B.重心概念建立体现了理想化模型的思想
C.加速度的定义采用了比值定义法
D.通过平面镜观察桌面的微小形变采用了放大思想
【答案】CD
【详解】A.质点概念建立体现了理想化模型的思想,故A错误;
B.重心概念建立体现了等效替代的思想,故B错误;
C.加速度的定义采用了比值定义法,故C正确;
D.通过平面镜观察桌面的微小形变采用了放大思想,故D正确。
故选CD。
7. (24-25高一上·浙江嘉兴·期末)在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中正确的是( )
A.甲图中,在观察桌面的形变时,运用了等效替代法
B.乙图中,在推导匀变速直线运动的位移公式时,运用了理想模型法
C.丙图中,伽利略在研究自由落体运动的规律时,运用了放大思想
D.丁图中,质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向,运用了极限思想
【答案】D
【详解】A.甲图中,在观察桌面的形变时,运用了放大法,故A错误;
B.乙图中,在推导匀变速直线运动的位移公式时,运用了微元法,故B错误;
C.丙图中,伽利略在研究自由落体运动的规律时,运用了实验结合逻辑推理,故C错误;
D.丁图中,质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向,运用了极限思想,故D正确。
故选D。
8. (24-25高一上·浙江绍兴春晖中学·期末)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。
钩码数
1
2
3
4
LA/cm
15.71
19.71
23.66
27.76
LB/cm
29.96
35.76
41.51
47.36
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为 cm。
(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表中数据计算弹簧 Ⅰ 的劲度系数为 N/m(g取10 m/s2)。表中数据 (选填“能”或“不能”)计算出弹簧 Ⅱ 的劲度系数。
【答案】(1)16.00/15.99/16.01
(2) 12.5 能
【详解】(1)[1]刻度尺读数需读到分度值的下一位,指针示数为16.00cm;
(2)[2]由表格中的数据可知,每增加一个钩码,弹力的变化量
设对应的弹簧形变量的变化量为,为了减小偶然误差的影响,采用逐差法,则
根据胡克定律知
[3]结合LA和LB示数的变化,可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量,结合弹力变化量,根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数。
9. 某同学利用如图甲做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时得到如图乙所示的弹簧弹力F与伸长量x的五组数据,由图线求得该弹簧的劲度系数k为 N/m。(保留两位有效数字).
【答案】78
【详解】图像的斜率等于弹簧的劲度系数,则由图线求得该弹簧的劲度系数
10. (23-24高一上·浙江杭州高级中学(贡院、钱江、钱塘校区)·期末)两个劲度系数分别为和的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧。已知a弹簧的伸长量为L,则( )
A.b弹簧的伸长量也为L B.b弹簧的伸长量为
C.P端受到向右的拉力为 D.P端受到向右的拉力为
【答案】BC
【详解】AB.两根弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律可得
解得b弹簧的伸长量为
故A错误,B正确;
CD.b弹簧静止,根据平衡条件可知P端受到向右的拉力大小等于轻质弹簧a、b间弹力大小,等于,故C正确,D错误。
故选BC。
11. (23-24高一上·浙江金华十校·期末)某小组在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时采用方案如下:先把弹簧放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧原长为,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码,记下对应的弹簧长度,根据记录的数据作出弹簧弹力与弹簧长度的关系图像,如图所示。
(1)图线与轴交点坐标数值 (填“>”“=”“<”);
(2)由图线可知,弹簧的劲度系数 ;
(3)图线上端呈曲线,其原因是 。
【答案】 > 0.50 超出了弹簧的弹性限度(或“拉力过大”)
【详解】(1)[1]由题意,可知图线与轴的交点坐标表示弹簧竖直悬挂时不挂钩码时的长度,由于是弹簧水平放置时弹簧的原长,所以当弹簧竖直放置时,由于弹簧自身重力的影响,则未挂钩码时,此时弹簧的长度将大于;
(2)[2]根据图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由图像可得
(3)[3]图线上端呈曲线,其原因是弹簧受到的弹力超出了弹簧的弹性限度(或“拉力过大”),使得弹簧弹力不在遵循胡克定律的线性变化规律。
1. (23-24高一上·浙江温州·期末)如图所示,弹簧一端固定在墙壁上,另一端与物块相连接。为使物块能在粗糙水平面上保持静止,弹簧的最大长度为,最小长度为。由此可知弹簧的原长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设弹簧的原长为,则有
,
联立可得
故选B。
2. (24-25高一上·浙江丽水·期末)如图所示,相同的三根弹簧,等间距地挂在水平横杆上,弹簧下端分别挂上1个、2个、3个相同的钩码,静止后弹簧下端位于同一条倾斜直线上。改变弹簧水平间距,改变钩码个数分别为2个、3个、4个,反复多次实验,弹簧下端均位于同一条倾斜直线上。下列说法正确的是( )
A.可以得出伸长量越大弹簧劲度系数越大
B.不能得出弹力大小与伸长量成一次函数关系
C.弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度
D.挂4个钩码的弹簧可能已经超出弹簧的弹性限度
【答案】C
【详解】A.由胡克定律可知,在弹性限度内
本题中弹簧下端分别挂上1个、2个、3个相同的钩码时,可知
n为钩码个数,可见弹簧伸长量与所挂钩码个数成正比,故静止后弹簧下端位于同一条倾斜直线上。由上述分析可知,本实验无法得出伸长量越大弹簧劲度系数越大的结论,A错误;
B.由上述分析可知,本实验可以得出弹力大小与伸长量成一次函数关系,B错误;
C.由上述分析可知,弹簧自身重力不会影响弹簧下端连线的倾斜程度,C正确;
D.改变钩码个数分别为2个、3个、4个,反复多次实验,弹簧下端均位于同一条倾斜直线上,可见挂4个钩码的弹簧没有超出弹簧的弹性限度,D错误。
故选C。
3. (24-25高一上·浙江嘉兴·期末)某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)下列操作规范的有________
A.实验前,把弹簧水平放置测量其原长
B.在安装刻度尺时,必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐
C.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.每次都待钩码处于静止状态时读出弹簧的长度
(2)该同学在做实验的过程中,某次测量指针指在刻度尺的位置如图乙所示,此时弹簧的长度为 cm;他根据记录的数据进行处理,以弹簧伸长量为横轴,弹簧弹力F为纵轴,将实验数据进行描点,所描的点如图丙所示,请在答题卷相应位置图中进行拟合 。
(3)根据图像计算该弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留两位有效数字)
(4)该同学将劲度系数均为k的两根相同弹簧按图丁所示连接,可把它们当成一根新弹簧,若不考虑弹簧自身重力的影响,则新弹簧的劲度系数为________
A.2k B.k C. D.不能确定
【答案】(1)CD
(2) 14.60
(3)24
(4)C
【详解】(1)A.实验前,为了防止因弹簧本身的重力造成的误差,则必须先把弹簧竖直放置测量其原长,故A错误;
B.刻度尺测量弹簧形变量,在安装刻度尺时,可以不让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐,故B错误;
CD.逐一增挂钩码,待钩码处于静止状态时读出弹簧的长度,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故CD正确;
故选CD。
(2)[1]刻度尺的最小分度值为0.1cm,读数为14.60cm。
[2]描点拟合如图所示。
(3)根据图像斜率可知劲度系数为N/m=24 N/m
(4)当两弹簧串联起来时,设所挂钩码的质量为,平衡时,
且
联立解得
故选C。
4. (23-24高一上·浙江台州·期末)Ⅰ.某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验.
(1)如图甲为实验操作过程中记录的画面,请指出该小组操作过程存在的两处错误:
① ② ;
(2)在该实验中,下列操作或思考可行的是 ;
A.同一次实验,不允许结点的位置变动
B.确定力的方向时,可以用铅笔沿着细绳画线
C.若只有一个弹簧秤也能完成探究
D.可以用细绳代替橡皮筋
Ⅱ.如图乙所示,在铁架台的水平横杆上等间距的悬挂五根完全相同的弹簧,依次在弹簧下端悬挂1、2、3、4、5个钩码,发现弹簧末端近似在一条倾斜直线上.以下结论正确的是 .
A.弹簧弹力与弹簧长度成正比
B.倾斜直线越陡表示该弹簧抗拒形变的“本领”越小
C.换一组更“硬”的弹簧,直线的倾斜程度更平缓
D.按照上述规律不断增加弹簧和钩码,各弹簧末端一定都在此倾斜直线附近
【答案】 细线未与弹簧中心轴共线 白纸未固定 AC/CA BC/CB
【详解】Ⅰ.(1)[1][2]由图甲可知,该小组操作过程存在的两处错误:细线未与弹簧中心轴共线和白纸未固定。
(2)[3]A.为了保证效果相同,同一次实验过程中点位置不允许变动,故A正确;
B.确定力的方向时,采用两点确定一条直线的方法,不能沿细线划线,故B错误;
C.若只有一只弹簧秤,为了完成该实验,需用手拉住一条细绳,用弹簧秤拉另一条细绳,互成角度的拉橡皮条,使结点到达点,且至少需要3次把橡皮条结点拉到点,第一次用细线代替拉力,用弹簧秤测量;第二次用细线代替拉力,用弹簧秤测量;第三次弹簧秤直接拉橡皮筋,测量,故C正确;
D.两个弹簧秤共同作用时,与一个弹簧秤作用效果相同,必须使作用效果相同,若用细绳代替橡皮筋,不能保证效果相同,故D错误。
故选AC。
Ⅱ.[4]根据题意,以不挂钩码的弹簧为原点,建立坐标系,如图所示
可知,表示弹簧的形变量,设等间距为,倾斜直线与轴夹角为,由图可知,当挂1个钩码时,形变量为,当挂2个钩码时,形变量为,,当挂5个钩码时,形变量为,
A.综上所述可知,弹簧弹力与弹簧形变量成正比,故A错误;
BC.综上所述有
可得
可知,倾斜直线越陡,劲度系数越小,表示该弹簧抗拒形变的“本领”越小,换一组更“硬”的弹簧,即大,则越小,直线的倾斜程度更平缓,故BC正确;
D.按照上述规律不断增加弹簧和钩码,当超过弹簧的弹性限度时,弹簧末端不在此倾斜直线附近,故D错误。
故选BC。
5. (23-24高一上·浙江湖州·期末)一运动员做了一个罕见的一字马动作而爆红网络。如图所示,她在走廊里用双腿撑墙,使自己静止于两墙之间(全身离地有一定高度)。下列说法正确的是( )
A.运动员对墙壁的压力是墙壁发生形变产生的
B.墙壁对运动员的摩擦力方向沿墙面向下
C.墙壁越粗糙,则墙壁对运动员的摩擦力越大
D.运动员对墙壁的压力增大,其所受摩擦力不变
【答案】D
【详解】
A.运动员对墙壁的压力是脚发生形变产生的,故A错误;
BCD.以运动员为研究对象,运动员受到重力和墙对运动员的摩擦力,处于平衡状态,根据平衡条件可知墙壁对运动员的摩擦力和重力大小相等、方向相反,沿墙面竖直向上,与墙壁的粗糙程度和运动员对墙壁的压力没有关系,故BC错误,D正确。
故选D。
6. (23-24高一上·浙江绍兴·期末)下列说法正确的是( )
A.细直棒的重心一定在棒的中点
B.两物体间如果有弹力作用,就一定存在摩擦力
C.动摩擦因数跟滑动摩擦力成正比,跟支持力成反比
D.有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,“硬”、“软”指的是弹簧的劲度系数不同
【答案】D
【详解】A.对于形状规则、质量分布均匀的物体,其重心一定在几何重心,若细直棒咱质量分布均匀,重心在棒的中点,若质量分布不均匀,重心不在棒的中点,故A错误;
B.两物体间有弹力作用时,若接触面粗糙且具有相对运动或相对运动的趋势,才存在摩擦力,故B错误;
C.动摩擦因数与滑动摩擦力的大小无关,与两物体间的弹力无关,与相互接触的两物体的材料有关,故C错误;
D.弹簧的“软”“硬”指的是弹簧的劲度系数不同,故D正确。
故选D。
7. (23-24高一上·浙江湖州·期末)小张同学利用如图甲所示的装置研究物块受到的摩擦力情况。质量为4kg的物块放置在粗糙的长木板上,通过轻绳与固定在水平实验操作台上的力传感器连接。现用水平向左的力F将长木板从物块下面拉出,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.2.5~3.5s内物块受到的是滑动摩擦力
B.长木板受到的摩擦力总是水平向右
C.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.25
D.向左拉长木板的图线和图乙的图线相同
【答案】B
【详解】A. 2.5~3.5s内物块受到的一直在变化,根据平衡调节,故摩擦力也在变化,正压力和接触面不变,说明这段时间物块受到的是静摩擦力,A错误;
B.根据平衡条件物块受到长木板对它的摩擦力水平向左,根据牛顿第三定律,长木板受到的摩擦力总是水平向右,B正确;
C.根据图像可得绳的拉力稳定时为8N,故滑动摩擦力大小为8N,则有
解得
C错误;
D.长木板与操作台间有摩擦力,且不能保证长木板匀速运动,故拉长木板的力和图乙的细线所受的力不同。D错误。
故选B。
8. (23-24高一上·浙江衢州·)近两年新冠疫情一直困扰着全世界,出门佩戴口罩成了很多人的习惯.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端不动,将A端拆开并打一小环,结点为C,自然伸长时BC长为8.50cm,当环上悬挂一支笔时,BC长为9.50cm;当环上悬挂一个圆规时,BC长为10.00cm.若弹性轻绳满足胡克定律,且始终在弹性限度内,由以上数据可得( )
A.根据以上数据可算出此弹性轻绳的劲度系数
B.圆规的质量是笔的1.5倍
C.圆规的质量是笔的2.5倍
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为12cm
【答案】B
【详解】A.根据以上数据不能算出此弹性轻绳的劲度系数,A错误;
BC.根据胡克定律
解得
B正确,C错误;
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为
D错误。
故选B。
1. (23-24高一上·浙江丽水·期末)如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为3m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物块B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内,则( )
A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的原长为4l1-3l2 D.弹簧的原长为3l1-2l2
【答案】C
【详解】AB.设弹簧的劲度系数为k,根据题意,当A静止时,在物块A上端再放一个质量为m的物块B,弹簧的压缩量增加了
则有
解得
故AB错误;
CD.设弹簧的原长为l,则根据题意有
,
联立解得
故C正确,D错误。
故选C。
2. (23-24高一上·浙江湖州·期末)小艺同学用如图甲所示的装置完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)关于本实验操作,下列说法正确的是 。
A.悬吊钩码时,需要等钩码静止时再读数
B.在安装刻度尺时,必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐
C.在弹簧下端挂钩码时,不能超过弹簧的弹性限度
(2)小艺同学以弹簧长度为横轴,钩码的质量为纵轴,根据实验数据进行描点,所描的点如图乙所示,请在图中进行拟合 。
(3)根据该图像得出弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数 (计算结果保留两位有效数字)。(g取
【答案】 AC/CA 7.8/7.9/8.0/8.1/8.2 15/16/17/18
【详解】(1)[1]A.悬吊钩码时,需要等钩码静止时再读数,选项A正确;
B.在安装刻度尺时,不一定要让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐,选项B错误;
C.在弹簧下端挂钩码时,不能超过弹簧的弹性限度,选项C正确;
(2)[2]将偏离过大的点舍掉,做出图像如图
(3)[3][4]根据
可知该图像得出弹簧的原长为8.0cm,弹簧的劲度系数
3. (24-25高一上·浙江杭州钱塘区求是·期末)如图所示,手握着杯子处于静止状态。若手握杯子的力增大,则( )
A.杯子受到的重力增大 B.杯子受到的合外力增大
C.杯子受到的摩擦力增大 D.杯子和手之间的最大静摩擦力增大
【答案】D
【详解】A.因为杯子的质量不变,杯子受到的重力不变,故A错误;
B.因为杯子始终处于静止状态,杯子受到的合外力始终为零,故B错误;
C.由于杯子受到的合外力始终为零,杯子受到的摩擦力始终与重力二力平衡,杯子受到的摩擦力不变,故C错误;
D.若手握杯子的力增大,手与杯子间的正压力增大,最大静摩擦力增大,故D正确。
故选D。
4. (24-25高一上·浙江杭州·期末)如图,人用平行于地面的力推沙发,但沙发没有被推动。下列说法正确的是( )
A.人的手发生形变从而对人的手产生弹力
B.沙发没有被推动,受到水平向左的静摩擦力
C.人受到地面摩擦力水平向左
D.手对沙发的推力变大,地面对沙发的最大静摩擦力也变大
【答案】B
【详解】A.人的手发生形变从而对沙发产生弹力,选项A错误;
B.沙发没有被推动,但有向右运动的趋势,则沙发受到水平向左的静摩擦力,选项B正确;
C.人有向左运动的趋势,则人受到地面摩擦力水平向右,选项C错误;
D.沙发受力平衡,则手对沙发的推力变大,地面对沙发的静摩擦力也变大,但是最大静摩擦力不变,选项D错误。
故选B。
5. (24-25高一上·浙江杭州·期末)下列物理量属于标量的是( )
A.滑动摩擦力 B.质量
C.加速度 D.位移
【答案】B
【详解】滑动摩擦力、加速度和位移都有大小和方向,是矢量;质量只有大小无方向,是标量。
故选B。
6. (23-24高一上·浙江台州·期末)自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性,碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中,下列说法正确的是( )
A.碟刹器受到的是静摩擦力
B.增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力
C.增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力
D.碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反
【答案】B
【详解】A.碟刹器与碟刹片相对运动,碟刹器受到的是滑动摩擦力,故A错误;
BC.根据
可知,碟刹器与碟刹片之间的滑动摩擦力与动摩擦因数以及碟刹器与碟刹片的正压力有关,与碟刹器与碟刹片的正对面积无关,增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力,故C错误,B正确;
D.根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反可知,碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反,故D错误。
故选B。
7. 下列有关滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A.相互接触并有相对运动的物体之间必有摩擦力
B.两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.滑动摩擦力一定是阻力
【答案】B
【详解】A.若相互接触并有相对运动的物体之间未发生弹性形变,物体间没有摩擦力,故A错误;
B.弹力是产生摩擦力的前提条件,故两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力,故B正确;
C.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,故C错误;
D.滑动摩擦力不一定是阻力,可以是动力,例如静止放置在水平传送带上的物块,物块受到滑动摩擦力与物块运动方向相同,故D错误。
故选B。
8. (23-24高一上·浙江嘉兴·期末)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,每张纸质量为m,正常情况下,读卡器能做到“每次只进一张纸”。图中搓纸轮沿逆时针方向转动,带动纸张向右运动,则( )
A.搓纸轮受到纸张的摩擦力水平向右
B.第2张纸对第3张纸的摩擦力和第3张对第4张的摩擦力相等
C.若比较纸张之间摩擦力大小,则最后一张受到上一张的摩擦力最大
D.第5张纸与第6张纸之间摩擦力大小为
【答案】B
【详解】A.搓纸轮相对纸张向右运动,搓纸轮受到纸张的摩擦力水平向左,故A错误;
B.第3张纸静止,水平方向受力平衡,第2张纸对第3张纸的摩擦力和第3张对第4张的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故B正确;
CD.当第1张答题卡向右运动时,第1张答题卡对第2张答题卡的压力为,则第1、2答题卡间滑动摩擦力大小为
此时下面的答题卡均处于静止状态,对第2~5张答题卡整体进行受力分析,由平衡条件可得第6张答题卡对第5张答题卡的静摩擦力与第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力平衡,大小为,比较纸张之间摩擦力大小,纸张间的静摩擦力相等,故CD错误。
故选B。
9. (22-23高一上·浙江宁波·期末)如图所示,一个磁性黑板擦吸附在竖直黑板上,处于静止状态。已知板擦的质量为0.2kg,板擦与黑板之间的相互吸引力是10N,滑动摩擦因数为,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。在竖直平面内建立坐标,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向。
(1)求黑板对板擦摩擦力的大小和方向;
(2)若对板刷施加一个沿y轴负方向、大小为F1=1.0N的恒力,请判断恒力作用后板擦的运动状态(“仍然静止”或“发生滑动”),并求出此时板擦所受摩擦力的大小与方向。
(3)若对板刷施加一个沿x轴负方向、大小为F2=1.5N的恒力,请判断恒力作用后板擦的运动状态(“仍然静止”或“发生滑动”),并求出此时板擦所受摩擦力的大小与方向。
【答案】(1)2N,方向竖直向上;(2)发生滑动,,方向竖直向上;(3)仍然静止,,方向与x轴正方向成53°斜向上
【详解】(1)根据受力分析,黑板擦所受重力与摩擦力平衡,即
所以
方向竖直向上;
(2)最大静摩擦力为
当沿y轴负方向施加F1=1.0N的恒力,板擦在竖直向下方向所受的合外力为
即板擦发生向下滑动,与黑板之间的摩擦力为滑动摩擦,即
板擦所受的滑动摩擦力方向竖直向上;
(3)当对板刷施加一个沿x轴负方向、大小为F2=1.5N的恒力时,板擦所受的F2与重力的合力为
即板擦不会发生滑动,仍然处于静止状态,故此时板擦与黑板之间为静摩擦力,与F等值反向,即
方向与x轴正方向成θ角,且
所以
即摩擦力的方向与x轴正方向成53°斜向上。
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