2019-2020学年新教材高中物理课时跟踪训练十二重力与弹力第1课时含解析新人教版必修第一册

PAGE5-课时跟踪训练(十二)重力与弹力(第1课时)A级—学考达标1．歼20战机是我国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。关于歼20战机的受力分析，下列说法正确的是()A．歼20战机受到的重力指向地心B．歼20战机受重力的同时，它也对地球产生引力C．歼20战机向前运动的推力无施力物体D．歼20战机匀速飞行时，不受重力作用解析：选B歼20战机所受重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错误；由于地球对歼20战机的引力而产生重力，同时歼20战机对地球也产生引力，B正确；任何力都有施力物体，歼20战机向前的推力来自于向后喷出的高温气体，C错误；在地球附近的物体都受重力作用，D错误。2．下列关于物体重心的说法，正确的是()A．重心就是物体内最重的一点B．物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点C．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心D．物体的重心一定在物体上，不可能在物体外解析：选B由重心的定义知，A错误，B正确；质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上，物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上，C、D错误。3.如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会()A．一直下降 B．一直不变C．先下降后上升 D．先上升后下降解析：选C装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心处，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后重心处于球心位置，故重心的位置先下降后上升，故A、B、D错误，C正确。4．如图所示，图中的物体A均处于静止状态，下列说法不正确的是()A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用C．图丙中A受到斜面B对它的弹力的作用D．图丁中A不受光滑斜面B弹力的作用解析：选A题图甲中地面是光滑的，若A、B间存在弹力，则A不能处于静止状态，A错误；题图乙中若去掉左侧的斜面，A将运动，若去掉右侧的斜面，A也将运动，所以A对两斜面均有力的作用，B正确；题图丙中假设斜面B不存在，则A无法在原位置保持静止，故题图丙中A受到斜面B的弹力，C正确；题图丁中假设斜面B对A有弹力作用，则A不能保持静止，所以题图丁中小球不受斜面B弹力的作用，D正确。5.2019年3月7日，国际泳联世界跳水系列赛北京站比赛中，曹缘搭档谢思埸获得双人三米跳板冠军。如图所示为曹缘与谢思埸的跳水起跳动作。下列说法正确的是()A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的解析：选B根据力的作用相互性，跳板和运动员的脚都会受到力的作用，所以都会发生形变，A错误，B正确；运动员受到的支持力，是跳板发生形变产生的，C错误；跳板受到的压力，是运动员的脚发生形变产生的，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．锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm，某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则()A．人的每只手受到拉力器的拉力为300NB．每根弹簧产生的弹力为150NC．每根弹簧的劲度系数为93.75N/mD．每根弹簧的劲度系数为500N/m解析：选B人的每只手受到拉力器的拉力均为600N，故A错误；每根弹簧的弹力为F＝eq\f(600,4)N＝150N，故B正确；每根弹簧的劲度系数k＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(150N,1.6－0.4m)＝125N/m，故C、D错误。8．一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。9．由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度l的关系图像如图所示，求：(1)该弹簧的原长；(2)该弹簧的劲度系数。解析：(1)当弹簧的弹力等于0时，弹簧的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为l0＝15cm。(2)由胡克定律得F＝kx，劲度系数为：k＝eq\f(F,x)＝eq\f(ΔF,Δl)，由题图可知，当弹簧伸长Δl＝25cm－15cm＝10cm时，弹力ΔF＝50N。所以k＝eq\f(ΔF,Δl)＝eq\f(50,10×10－2)N/m＝500N/m。答案：(1)15cm(2)500N/mB级—选考提能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3mA．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，对弹簧k1有k1x1＝m1g对弹簧k2有k2x2＝k1x1＋m2g当木块m1离开弹簧k1时，弹簧k2压缩量变为x2′对弹簧k2有k2x2′＝m2g由①②③解得：x1＝eq\f(m1g,k1)，x2＝eq\f(m1＋m2g,k2)，x2′＝eq\f(m2g,k2