3.1 重力与弹力 基础巩固练习——2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.1 重力与弹力 1.如图所示，将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低处，就会看到它似乎在向“上”滚去，关于锥体的运动，下列说法正确的是( ) A.双圆锥体的重心随锥体一起向下运动 B.在双圆锥体上滚的过程中，锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的 D.当双圆锥体在轨道的最低处时，它的重心在最低处；当双圆锥体在轨道的最高处时，它的重心在最高处 2.如图所示的欹(qī)器是古代一种倾斜易覆的盛水器.《荀子·宥坐》曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”.下列说法正确的是( ) A.未装水时欹器的重心一定在器壁上 B.无论是否注水，重心始终在欹器的中心处 C.往欹器注水(欹器未倾倒前)过程中，重心先降低后升高 D.欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向 3.如图所示为台风吹弯大树的场景，下列说法正确的是( ) A.树叶被风吹动飞舞过程中，树叶不受重力 B.大树所受重力方向沿着树干方向向下 C.大树被风吹弯，具有弹力，说明弹力可以只有施力物体，不需要受力物体 D.风停后，掉落地面上的树枝处于静止状态，树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的 4.下列情境中关于弹力的描述，正确的是( ) A.甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B.乙图，由于书的形变，书对桌面产生向上的弹力 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，绳的拉力沿着绳而指向绳的收缩方向 5.一重力为G的物体与一轻弹簧用两种不同的方式连接，分别如图甲、乙所示，两种情形下该物体均保持静止状态，测得弹簧长度分别为，则弹簧的劲度系数为( ) A. B. C. D. 6.力是物理学的基础概念，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，半球形碗对筷子下端的弹力沿筷子斜向上，碗沿对筷子的弹力方向垂直筷子斜向上 D.丁图中，轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向 7.如图所示，四个完全相同的轻质弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同： ①中弹簧的左端固定在墙上； ②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用； ③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动； ④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动. 以、、、依次表示四个弹簧的伸长量，则有( ) A. B. C. D. 8.胡克定律 （1）定义：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与_________成正比。 （2）公式：。 （3）劲度系数：比例系数k称为弹簧的劲度系数，单位是_________，符号是_________，取决于弹簧本身的_________、匝数、直径等。 9.重力 （1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）方向：__________。 （3）大小：__________，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__________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__________。 ②决定因素：（a）物体的__________；（b）物体的__________分布。 10.如图所示是一弹簧的弹力大小与形变量之间的关系图，由图可知此弹簧的劲度系数为_______N/m。 11.某同学将弹簧水平放置在光滑的桌面上，弹簧左端固定并与刻度尺的零刻度线对齐，另一端连接细线并通过光滑滑轮悬挂一个砝码盘，如图甲所示，以此来探究弹簧弹力与伸长量之间的关系.在砝码盘中逐一增加砝码，待稳定后记录每次对应弹簧的形变量.以砝码的重力为纵坐标，以弹簧的形变量为横坐标建立坐标系，并将测得的数据在坐标系上描点，得到如图乙所示图线，重力加速度. （1）与竖直悬挂弹簧相比，此装置弹簧水平放置的主要优点是___________. （2）弹簧的劲度系数为__________N/m. （3）图乙中AB段发生弯曲的原因是_________________. 12.近几年来，人类对月球的探索从未停止。假设将来我国质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船登上了月球，已知地球表面的重力加速度，月球表面的重力加速度，则： (1)该宇航员在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ (2)该宇航员在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ 答案以及解析 1.答案：C 解析：锥体上滚的原因是重心运动，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话，锥体重心是下移的，故A、B错误，C正确；锥体的重心在锥体的内部，锥体放在轨道的最低处时，放手后它会向轨道高处滚动，这是因为当锥体在轨道的最低处时，它的重心在最高处，当锥体在轨道的最高处时，它的重心却在最低处，故D错误. 2.答案：C 解析：物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关，故未装水时欹器的重心不一定在器壁上，有可能在欹器内部某处，A错误；往欹器注水（欹器未倾倒前）过程中，开始时重心大约在中部，水的密度比空气的大，装少量水时，重心在欹器的下方，随着水增多，重心逐渐升高，故重心先降低后升高，B错误，C正确；重力的方向始终竖直向下，所以欹器倾倒的时候，其重力方向一定处于竖直方向，D错误. 3.答案：D 解析：树叶被风吹动飞舞过程中，树叶依然受重力，A错误；大树所受重力方向竖直向下，由于大树被吹弯，所以重力并不沿着树干方向向下，B错误；力是成对出现的，施力物体和受力物体同时存在，C错误；根据弹力的定义可知，树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的，D正确. 4.答案：D 解析：题图甲中，反弹出去的排球在空中运动时，不受沿运动方向的弹力作用，A错误；题图乙中，由于书的形变，书对桌面产生向下的弹力，B错误；题图丙中，碗对筷子的弹力应该垂直于过接触点的切线指向碗所在圆的圆心，C错误；题图丁中，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，D正确. 5.答案：A 解析：设弹簧的劲度系数为k，原长为L，根据胡克定律，对题图甲，有，对题图乙，有，解得，故选A。 6.答案：BD 解析：甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力，A错误；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，B正确；丙图中，碗对筷子下端的弹力过接触点且垂直于接触点的切面斜向上，C错误；丁图中，绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向，D正确。 7.答案：AD 解析：由于弹簧质量不考虑，所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定，因它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，即弹簧的弹力相同，则弹簧的伸长量相同，即，A、D正确. 8.答案：（1）弹簧的伸长量（压缩量）x（3）牛顿每米；N/m；材料 解析：略 9.答案：（2）竖直向下（3）mg（4）①重力；重心②形状；质量 解析：（2）重力的方向为竖直向下； （3）重力大小为； （4）①一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重心与物体的形状和物体的质量分布有关。 10.答案：600 解析：根据可知，弹簧的劲度系数等于图像的斜率，则由图可知此弹簧的劲度系数为 11.答案：（1）避免了弹簧自身重力对实验的影响 （2）16 （3）超出了弹簧的弹性限度 解析：（1）与竖直悬挂弹簧相比，此装置弹簧水平放置的主要优点是：避免了弹簧自身重力对实验的影响. （2）由题图乙可得弹簧的劲度系数为. （3）题图乙中AB段发生明显弯曲，是因为超出了弹簧的弹性限度，胡克定律不再适用. 12.答案:(1)60kg；588N (2)60kg；96N 解析:（1）宇航员在地球上的质量为60kg，所受重力大小为 （2）质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，宇航员在月球上的质量仍为60kg，所受重力大小为 学科网（北京）股份有限公司 $