课时跟踪检测 （十二） 重力与弹力

课时跟踪检测（十二）重力与弹力eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合1．(2023·浙江1月学考)如图所示，在2022年北京冬奥会单板大跳台比赛中，一位运动员从跳台上腾空而起。运动员和单板在空中时，受到的力有()A．重力、冲力B．重力、空气阻力C．重力、空气阻力、冲力D．空气阻力、冲力解析：选B运动员和单板在空中时，受到重力和空气阻力，没有冲力，选项B正确。2．在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变。下列各姿势中身体重心位于体外的是()解析：选BA选项中若保持平衡，重力应与支持力在一条竖直线上，所以重心在脚的正上方，在身体上。C、D选项中，重力所在竖直线在两脚之间，重心也在身体上，B选项中重心位置应在身体正下方，在体外。3．如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验都用到了()A．控制变量法 B．微小放大法C．比较法 D．等效法解析：选B图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置，当用力压桌面时，桌面向下形变，平面镜倾斜，入射光线方向不变，平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍，体现了放大的思想；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观地观察到形变，体现了放大的思想。4.把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示。则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是()A．重力就是地球对物体的引力B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是指向地心的D．薄板的重心一定在直线AB上解析：选D重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，故A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；重力的方向竖直向下，故C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB上，故D正确。5．如图所示，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧细线是沿竖直方向的。关于这四个球的受力情况，下列说法中正确的是()A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．丁球受到两个弹力的作用解析：选C甲球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，斜面对甲球没有弹力，如果有弹力甲球不会静止，故A错误；乙球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，与乙接触的球不会对乙球有弹力作用，如果有弹力乙球不会静止，故B错误；丙球受重力、球壳给它的指向球心的弹力和与它接触的小球对它的沿两球球心连线向左的弹力，如果两球间不存在弹力，丙球不能保持静止状态，故丙球受两个弹力的作用，故C正确；丁球受重力和右侧细线对它的竖直向上的拉力，倾斜的细线不会对丁球有拉力的作用，如果有弹力丁球不能保持平衡状态，故D错误。6.如图所示，一根弹簧其自由端在未悬挂重物时指针正对刻度5N，在弹性限度内，当挂上80N重物时指针正对刻度45N。若要指针正对刻度20N，应悬挂的重物是()A．40NB．30NC．20ND．不知弹簧的劲度系数，无法计算解析：选B因为弹簧的形变量和其受到的作用力成正比，故eq\f(80,45－5)＝eq\f(F,20－5)，解得F＝30N，故B正确。7．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B．eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)解析：选C由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，联立方程组解得k＝eq\f(F2＋F1,l2－l1)，C正确。8.如图所示，一轻质弹簧测力计，弹簧劲度系数为k，弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个光滑的轻质定滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的轻绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为GA和GB。下列说法正确的是()A．重物A对地面的压力大小为GAB．弹簧的伸长量为eq\f(GA＋GB,k)C．弹簧测力计的读数为GA＋GBD．轻绳所受到的拉力为GB解析：选D对物体B：轻绳拉力T＝GB；对A受力分析可得：T＋FNA＝GA，则重物A对地面的压力大小为FNA＝GA－GB，选项A错误，D正确；弹簧测力计的读数为2T＝2GB；弹簧的伸长量为Δx＝eq\f(2T,k)＝eq\f(2GB,k)，选项B、C错误。9．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20m，它们的下端固定在地面上，上端自由，如图甲所示。当用力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，求大弹簧劲度系数k1及小弹簧劲度系数k2。解析：依据F＝kΔx得：在弹簧压缩距离0到0.2m范围内：20N＝k1×0.2m①在弹簧压缩距离0.2m到0.3m范围内：(这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小0.2m50N＝k1×0.3m＋k2×0.1m，②联立①②解得：k1＝100N/m，k2＝200N/m。答案：k1＝100N/m，k2＝200N/meq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新10.如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方水平地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为3m，当物体再次静止时，弹簧仍在弹性限度内，其相对第一次静止时位置下降了()A．geq\f(k1＋k2,k1k2) B．eq\f(2mg,k1＋k2)C．2mgeq\f(k1＋k2,k1k2) D.eq\f(mg,k1＋k2)解析：选B当物体的质量为m时，下方弹簧压缩的长度为x2＝eq\f(mg,k2)①。当物体的质量变为3m时，设物体相对第一次静止时下降的高度为x，则上方弹簧伸长的长度为x，下方弹簧被压缩的长度为x2＋x，两弹簧弹力之和等于3mg，由胡克定律和平衡条件得：k1x＋k2(x2＋x)＝3mg②，由①②联立解得x＝eq\f(2mg,k1＋k2)，故B正确。11．三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q，用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都静止。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2。下列说法正确的是()A．q弹簧上端移动的距离为2cm，p弹簧的左端向左移动的距离是4cmB．q弹簧上端移动的距离为4cm，p弹簧的左端向左移动的距离是2cmC．q弹簧上端移动的距离为4cm，p弹簧的左端向左移动的距离是8cmD．q弹簧上端移动的距离为2cm，p弹簧的左端向左移动的距离是6cm解析：选C开始时p弹簧处于原长，可知q弹簧处于压缩状态，由胡克定律F＝kx，得压缩量为Δxq＝eq\f(mg,k)＝eq\f(10,500)m＝2cm；c木块刚好离开水平地面时，q弹簧伸长Δxq′＝eq\f(mg,k)＝2cm，则q弹簧上端移动的距离为4cm；p弹簧伸长Δxp＝eq\f(2mg,k)＝eq\f(20,500)m＝4cm，则p弹簧的左端向左移动的距离是8cm，选项C正确，A、B、D错误。12.如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，木块m1压在弹簧k1上(但不拴接)，两弹簧与木块m2相连，弹簧k2竖直固定在水平地面上，整个系统处于静止状态。现缓慢向上提木块m1，直到它刚离开弹簧k1，求在此过程中：木块m2移动的距离和木块m1移动的距离。解析：设未提木块m1时两弹簧的压缩量分别为x1、x2，根据二力平衡和胡克定律，对木块m1有k1x1＝m1g 对木块m2有k2x2＝k1x1＋m2g 当木块m1离开弹簧k1时，弹簧k2压缩量变为x2′对木块m2有k2x2′＝m2g 由①②③解得：x1＝eq\f(m1g,k1)，x2＝eq\f(m1＋m2g,k2)，x2′＝eq\f