2020秋物理第一册课后作业：3-1 重力与弹力含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020秋物理新教材人教版必修第一册课后作业：3-1重力与弹力含解析eq\o（\s\up7(限时：45分钟)，\s\do5（))一、单项选择题1．甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员（的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是（C)A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确解析：力的作用是相互的,同时存在着施力物体与受力物体，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了,但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，故选C。2．足球运动员已将足球踢向空中，如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（G为重力，F为脚对球的作用力，Ff为空气阻力)（B）解析:重力方向竖直向下，阻力Ff与飞行速度方向相反，在飞行过程中球不受脚的作用力．3．跳高运动员在下列各图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是（D）解析：四种过杆姿势中，A、B、C三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，重心接近甚至低于杆．选项D正确．4。在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的(B)A．F1的方向 B．F2的方向C．F3的方向 D．F4的方向解析:本题属于点面接触，弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2。B正确．5。如图所示,一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F压缩弹簧至稳定，然后改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定,从压缩弹簧至稳定到拉弹簧至稳定这一过程中弹簧上端上升的高度为（B）A.eq\f(F,k) B。eq\f（2F,k）C。L0＋eq\f(F,k） D.L0－eq\f(F，k)解析：当用向下的力F压缩弹簧至稳定时,弹簧压缩的长度为x1＝eq\f（F,k）；当改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2＝eq\f(F,k）；则弹簧上端上升的高度为h＝x1＋x2＝eq\f（2F,k），故选B。二、多项选择题6．关于重力与重心，下列说法不正确的是（ABC)A．物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大B．规则物体的重心一定在其几何中心C．放在桌面上的物体对桌面的压力，其实就是该物体的重力D．重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点解析：空中下落时物体重力与静止时物体重力相同，故A错误；规则物体的重心不一定在它的几何中心上,还与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，规则物体的重心，一定在它的几何中心上，故B错误；压力是由于相互挤压而产生的，与重力的性质不同，二者不是同一种力，故C错误；重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点，故D正确．7．如右图所示，地面受到的弹力的大小等于（BD）A．A和B产生的压力之和B．B对地面的压力C．A的重力加上B对地面的压力D．A和B的重力之和解析:地面受到的弹力是由与它接触的B物体施加的，大小等于A和B的重力之和．8．如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直光滑墙上,为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，则下列说法正确的是（BD）A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：若没有竖直墙,球在水平力F和斜面共同作用下也可能处于静止状态,即球有可能不受墙的弹力,若有弹力则该弹力方向垂直竖直墙水平向左,A错误、B正确；若无斜面，球一定不会保持静止，即球一定受到斜面的弹力，该弹力方向垂直斜面向上，C错误、D正确．三、非选择题9．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系"的实验，设计了如下图(1)所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10g．实验数据见下表．（弹力始终未超过弹性限度,g取10N/kg）钩码质量/g01020304050弹簧总长度/cm5。005.506。006。507。007。50弹力大小/N00.10。20.30。40.5（1)试根据这些实验数据,在给定的如上图(2）所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的函数关系图像．答案：如图所示(2）图像跟坐标轴交点的物理意义是表示弹簧原长．该弹簧的劲度系数k是20N/m。解析：(1)描点作出图像，如图所示．（2)图像跟坐标轴交点的物理意义表示弹簧原长．由图像可知,弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k＝eq\f(ΔF，Δl）＝20N/m。10．如图所示，把一个边长为L的匀质立方体绕B′C′棱翻到使对角面AB′C′D处于竖直位置，此时，立方体的重心位置升高了多少？解析：本题考查重心的计算,关键是明确匀质规则的几何体重心在几何中心．匀质立方体的重心位于其中心,即对角面AB′C′D两条对角线AC′和B′D的交点，如图所示．开始时重心离地面的高度h1＝eq\f（L，2)。当翻到对角面AB′C′D处于竖直时，重心O离地高度h2＝eq\f（\r（2），2）L.故前、后两位置重心升高Δh＝h2－h1＝eq\f（1,2）(eq\r(2）－1)L。答案：eq\f（1,2）(eq\r（2)－1）L11．我们知道月球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一，假设将来我国一名质量为70kg的宇航员登上月球:（地球表面的重力加速度g＝10N/kg）（1）求这名宇航员在月球上的重力大小．(2）假设这名宇航员在地球上最多能举起100kg的物体，那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物体？解析：（1）月球上的重力加速度为g月＝eq\f(1，6）g＝eq\f(5,3）N/kg宇航员在月球上的重力大小为：G月＝mg月＝70×eq\f（5，3）N≈117N。（2）在月球上能举起的最大质量的物体的重力与100kg的物体在地球上的重力相等，即m月g月＝mg，得m月＝eq\f（mg,g月)＝eq\f（100×10,5/3)kg＝600kg.答案：(1）117N(2）600kg12．如右图所示,一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体的上表面连接在一起，两个弹簧的质量都不计．要想使物体在静止时下面弹簧承受的压力减为原来的eq\f（2，3），应将上面弹簧的上端A竖直向上提一段距离d，则d为多少？解析：本题考查胡克定律与二力平衡问题，关键是A端上移距离应是上面弹簧的伸长量与下面弹簧压缩量的减少量的和．物体处于平衡状态，在竖直方向上所受的合外力为零．当上面的弹簧没有作用力时，下面弹簧对物体的支持力等于物体的重力，所以下面弹簧的压缩量为Δx1＝eq\f（mg,k2)。当上面弹簧提起时,下面弹簧的弹力为物体重力的eq\f(2，3)，故弹簧的压缩量为Δx2，k2Δx2＝eq\f(2mg，3)，Δx2＝eq\f（2mg,3k2)。下面弹簧两次压缩量之差为Δx＝Δx1－Δx2＝eq\f（mg，3k2).这说明重物要上升Δx。当提起A端时，上面的弹簧伸长量为Δx3，产生的弹力大小为eq\f(mg,3)＝k1Δx3，所以Δx3＝eq\f（mg,3k1).A端竖直上提的高度等于下面