内容正文:
第一部分 作业(六) 重力与弹力 答案
[考点突破]——跟踪训练
1.D 2.A
3.C 运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上,处于平衡状态,在水平方向没有相对运动,也没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,A错误;运动员所受的压力是水平地面的形变产生的作用,重力是地球的吸引力产生,因此所受压力不是重力,B错误;运动员受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一对平衡力,C正确;运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的,D错误。
4.D 由胡克定律F=kx,可得弹力变化与形变量的关系有ΔF=kΔx,当增加一个钩码时,对下面的钩码列平衡方程mg=k,解得k=,故A、B错误;设弹簧原长为l,只挂一个钩码时,根据平衡方程mg=k,联立解得l=2l1-l2,故C错误,D正确。
[综合训练]
1.A 2.A 3.C 4.C
5.B 由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距,则有mg=3kx,k=100 N/m,故选B。
6.AD 桌面受到的弹力是书形变产生的,方向向下,故A项正确;弹簧弹性形变的弹力大小应与形变量成正比,故B项错误;碗底对筷子的力应垂直于碗底切线指向碗的圆心,故C项错误;绳的拉力沿着绳,指向绳收缩的方向,故D项正确。
7.D 小刚用600 N的力把它们拉长,则小刚的每只手受到拉力器的拉力为600 N,故A错误;小刚用600 N的力把它们拉长,则4根弹簧的弹力为600 N,则每根弹簧的弹力为150 N,故B错误;根据F=kΔx代入数据解得k== N/m=125 N/m,将拉力器拉长1 m所需拉力F1=4kΔx=4×125×1 N=500 N,故C错误,D正确。
8.C 根据弹力垂直接触面可知,水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,故A、B错误;地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的,故C正确,D错误。
9.B 图像没有经过坐标原点,不能够认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比,故A错误;根据胡克定律有F=k=kx-kx0,结合图像可知图像的斜率表示弹簧的劲度系数,x0为弹簧的原长,故B正确,C、D错误。
10.B 当a在上,b在下时,由平衡条件和胡克定律可得2mg=kx下,2mg+mg=kx上,两弹簧总伸长量Δx1=x上+x下,联立可得Δx1=。当a在下,b在上时,由平衡条件和胡克定律可得mg=kx下′,2mg+mg=kx上′,两弹簧总伸长量Δx2=x上′+x下′,联立可得Δx2=,对比可知a在上b在下时,两弹簧总伸长量最大。
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第一部分 作业(六) 重力与弹力
重力与弹力
知识点一 重力
1.重力的大小
(1)重力的大小G=mg,只与质量和重力加速度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,离地面越近g越大。
2.重力的方向:总是竖直向下,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。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。质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。
(2)重心位置的确定方法:薄板状物体的重心可以用悬挂法确定。
1.下列关于重心、重力和重力加速度的说法,正确的是( )
A.重力的大小可以用天平直接测出,重力的方向总是和支持面垂直
B.地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而减小
C.重心就是物体内最重的一点,物体发生形变时,其重心位置一定不变
D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下
2.物理概念中重心的建立体现的思想方法是( )
A.等效替代法 B.比值定义法
C.转换法 D.理想模型法
知识点二 弹力
1.几种弹力及方向
常见弹力
弹力方向
压力支持力
垂直于物体的接触面,指向被压或被支持的物体
绳的拉力
沿着绳子指向绳子收缩的方向
杆中的弹力
不一定沿杆
(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度。
(3)F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。
3.某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员( )
A.一定受到摩擦力
B.所受压力就是重力
C.受到的支持力和重力是一对平衡力
D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的
4.(2025·云南大理高一期末)如图甲所示,有一质量为m的钩码悬挂在轻质弹簧下端,静止时弹簧的长度为l1。如图乙所示,有两个质量均为m的钩码悬挂在相同的轻质弹簧下端,静止时弹簧的长度为l2,弹簧始终处于弹性限度内,下列判断正确的是( )
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l2-l1
D.弹簧的原长为2l1-l2
计算弹力大小的两种方法
(1)公式法:利用公式F=kx计算,适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算。
(2)二力平衡法:若物体处于静止状态,物体所受弹力与物体所受的其他力应为平衡力,可根据其他力的大小确定弹力的大小。
1.(2024·重庆高一期末)一质量为m的中国结用细绳悬挂于O点处于静止状态,如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细绳OA一定竖直
B.中国结的重心一定在它的几何中心
C.中国结的重心可能不在OA直线上
D.细绳OA对中国结的拉力是mg
2.杂技演员具有高超的技术,能轻松地顶住从高处落下的坛子。如图所示,关于他顶坛子时头顶受到的压力,产生的直接原因是( )
A.坛的形变 B.头的形变
C.坛子受到的重力 D.人受到的重力
3.(2025·陕西渭南高一期中)关于弹力,下列说法不正确的是( )
A.弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反
B.轻绳中的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向
C.轻杆中的弹力方向一定沿着轻杆
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比
4.(2025·江苏南通高一期中)在探究弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系实验中,某同学测得a、b两弹簧的Fx图像如图所示,则a、b两弹簧的劲度系数之比为( )
A.4∶3 B.1∶2
C.8∶3 D.3∶8
5.(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距离为1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
6.(多选)关于下列四幅图中的弹力说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力F1
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F与弹簧的长度x成正比
C.丙图中,碗底对筷子的弹力一定沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力沿着绳且指向绳收缩的方向
7.(2024·北京西城高一期末)某拉力器并列装有四根相同的轻弹簧,每根弹簧的原长都是0.4 m。小刚用600 N的力把它们拉长至1.6 m(未超过弹簧的弹性限度),则( )
A.小刚的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B.每根弹簧产生的弹力为300 N
C.将拉力器拉长1 m所需拉力为375 N
D.每根弹簧的劲度系数为125 N/m
8.(2025·广东茂名高一期中)两人进行击地传球,如图所示,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是( )
A.地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B.篮球对地面的弹力方向竖直向上
C.地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的
D.地面受到篮球的弹力是由于地面发生了形变而产生的
9.某同学用图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。在弹簧弹性限度内,记录悬挂不同质量的钩码时弹簧的长度。以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴,得到如图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
B.由图线斜率可知弹簧的劲度系数
C.x0为挂一个钩码时弹簧的长度
D.x0为弹簧的形变量
10.(2024·河北邯郸高一期末)现有质量分别为m和2m的物体a和b,用两根劲度系数均为k的轻弹簧按如图所示的方式悬挂起来。已知重力加速度为g,现要求两根轻弹簧的总伸长量最大,下列说法正确的是( )
A.a在上,两弹簧总伸长量为
B.a在上,两弹簧总伸长量为
C.b在上,两弹簧总伸长量为
D.b在上,两弹簧总伸长量为
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