课时跟踪检测（四） 重力 弹力

PAGE第4页共4页课时跟踪检测（四）重力弹力1．下列关于重力、重心的说法，正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．任何物体的重心都在物体上，不可能在物体外C．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D．重力是由地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的解析：选D只有质量分布均匀、形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如环的重心在环的本体外，故B错误；用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知，该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；重力是由地面附近的物体受到地球的吸引力而产生的，故D正确。2．(2021·桐庐高中月考)双层巴士靠站后，上车乘客向上层的后方走动，此时，车的重心()A．向前上方移动 B．向后上方移动C．向上移动 D．不变解析：选B在乘客移动过程中，双层巴士后上方的质量增大，所以车的重心向后上方移动，故B正确，A、C、D错误。3.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，则弹簧上端上升的高度为()A.eq\f(F,k) B.eq\f(2F,k)C．L0＋eq\f(F,k) D．L0－eq\f(F,k)解析：选B当用向下的力F压缩弹簧至稳定时，根据二力平衡条件得弹簧压缩的长度为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)，选项B正确，A、C、D错误。4.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断，正确的结论是()A．弹簧的原长为6cmB．弹簧的劲度系数为1N/mC．可将图像中右侧的图线无限延长D．该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧的长度为10cm解析：选A由题图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝6cm，即弹簧的原长为6cm，故A正确；由题图读出弹力为F1＝2N时，弹簧的长度为L1＝4cm(压缩时)，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝2cm＝0.02m，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k＝eq\f(F1,x1)＝eq\f(2N,0.02m)＝100N/m，故B错误；弹簧都有一定的弹性限度，故右侧图线的长度不能无限延长，故C错误；该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧弹力为2N，弹簧伸长2cm，长度为8cm，故D错误。5．如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换成大小相同、质量为2m的物体(弹簧不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为()A.eq\f(mg,k1＋k2)B.eq\f(k1k2,mgk1＋k2)C.eq\f(mg,k1－k2)D.eq\f(k1k2,2mgk1＋k2)解析：选A设物体质量为m时，下方弹簧压缩量为x1，则mg＝k1x1，当物体质量为2m时，物体下降了x，则上面弹簧的伸长量也为x，由平衡条件得：k1(x1＋x)＋k2x＝2mg，可解得：x＝eq\f(mg,k1＋k2)，故选项A正确。6．在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A和C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接。下列说法正确的是()A．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙、丁B．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D．图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁解析：选B由题图看出，甲、丙、丁中，AB杆对B点产生的是拉力，当用轻绳代替时效果不变，仍能使装置平衡，故图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁。同理可知，图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙。故B正确。7.(2021·武汉模拟)如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球B、C，假设绳与物体A的表面平行，当两球静止时，小球B与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦且小球B、C可视为质点，则m1、m2之间的关系是()A．m1＝m2B．m1＝m2tanθC．m1＝eq\f(m2,tanθ)D．m1＝m2cosθ解析：选B设绳子对两球的拉力大小为FT，对m2：根据平衡条件得：FT＝m2gsinθ；对m1：根据平衡条件得：FT＝m1gcosθ；联立解得：m1＝m2tanθ，故B正确。8．如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车与小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力解析：选D当小车匀速运动时，弹簧弹力F＝mg，细绳拉力FT＝0，当小车向右匀加速运动时，若有FTsinα＝ma，FTcosα＝mg，即a＝gtanα，则FT≠0，而F＝0，也就是说，弹簧弹力F、细绳拉力FT与小车运动的状态有关，故选项D正确。9．(多选)如图所示，顶角为θ的光滑圆锥体固定在水平面上，一个质量均匀的圆环水平套在圆锥体上。下列判断正确的是()A．圆锥体对圆环的弹力方向垂直于圆锥的侧面B．圆锥体对圆环的弹力大小与圆锥体顶角θ大小无关C．圆环的张力方向指向圆环的圆心D．圆环的张力方向沿圆环的切线方向解析：选BD因为圆环受重力和圆锥体对圆环的弹力而处于平衡状态，则圆锥体对圆环的弹力等于圆环的重力，方向与重力的方向相反，即圆锥体对圆环的弹力方向竖直向上，圆锥体对圆环的弹力大小与圆锥体顶角θ大小无关，选项A错误，B正确；质量均匀的圆环套在圆锥体上，圆环有被撑开的趋势，所以圆环的张力不能为零，而且圆环的张力方向沿圆环的切线方向，选项C错误，D正确。10．(2020·江门模拟)如图所示，固定光滑直杆倾角为30°，质量为m的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°。整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是()A．弹簧的弹力逐渐增大 B．弹簧的弹力先减小后增大C．杆对环的弹力逐渐增大 D．拉力F先增大后减小解析：选B由几何关系可知，弹簧的长度先减小后增大，即伸长量先减小后增大，则弹簧的弹力先减小后增大，选项A错误，B正确；开始时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件可知弹簧的弹力的大小等于环的重力，即F弹＝mg，此时杆对环的弹力为零，否则弹簧不会竖直；当弹簧与竖直方向的夹角为60°时，由几何关系可知，此时弹簧的长度等于原来竖直位置时的长度，则此时弹簧弹力的大小也为F弹＝mg，根据力的合成可知此时弹簧对小环的弹力与环自身重力的合力沿杆向下，所以此时杆对环的弹力仍为零，故杆对环的弹力不是逐渐增大的，选项C错误；设弹簧与杆之间的夹角为θ(θ取锐角)，则在环