2024-2025学年高一物理必修第一册（配人教版）第3章 相互作用-力 分层作业15 重力与弹力

03

分层作业15重力与弹力A组必备知识基础练题组一重力、重心及其变化1.在给瘪了的篮球充气的过程中,关于篮球的重心和重力,下列说法正确的是()A.篮球的重心位置不变,重力几乎不变B.篮球的重心位置在变,重力几乎不变C.篮球的重心位置和重力都在变化D.篮球的重心位置不变,重力改变2.在空易拉罐中注入适量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是()A.注水后,易拉罐的重心位置升高了B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变题组二弹力的产生、大小和方向3.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是()A.木板形变是由于木板产生弹力造成的B.足球产生的弹力就是足球对木板的压力C.足球受到的支持力是木板产生的弹力D.足球产生的弹力作用在木板上4.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上题组三胡克定律的应用5.如图所示,四根完全相同的轻质弹簧,它们的上端受到大小均为F的拉力作用,而下端的情况各不相同:①弹簧的下端挂物体静止在空中;②弹簧的下端挂物体在空中匀速下降;③弹簧的下端固定在水平地面上;④弹簧的下端施以同样大小的拉力F。以x1、x2、x3、x4依次表示四根弹簧的伸长量,则()A.x1>x2 B.x3<x4C.x1=x4 D.x2<x36.如图所示,A、B两弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计,物重G=1N,A、B劲度系数均为100N/m,则A和B的弹簧伸长量分别为()A.1cm,0 B.0,1cmC.1cm,2cm D.1cm,1cm题组四力的示意图和力的图示7.规范完成下列问题:(1)甲图中系统处于静止状态,请用力的示意图画出图中小球A所受弹力的情况。(2)如乙图所示,某人在A点用与水平方向成45°、大小为60N的力斜向左上方拉小车,请作出该力的图示。B组关键能力提升练8.(多选)如图甲所示,力F(未画出)变化时弹簧长度不断变化,取水平向左为正方向,得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示,则下列说法正确的是()A.弹簧原长为5cmB.弹簧的劲度系数为400N/mC.l=10cm时,弹簧对墙壁的弹力方向水平向右D.l=10cm时,弹簧对墙壁的弹力大小为20N9.(多选)(2024河南新乡原阳一中校考)如图所示,a、b为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为ka=1.0×103N/m,kb=2.0×103N/m,原长分别为la=6cm,lb=4cm,在弹簧下端挂一物体G,物体受到的重力为10N,在平衡时()A.弹簧a下端受到的拉力为4N,b受到的拉力为6NB.弹簧a下端受到的拉力为10N,b受到的拉力为10NC.弹簧a的长度为7cm,b的长度为4.5cmD.弹簧a的长度为6.4cm,b的长度为4.3cm10.小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示,将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的低端,就会看到它似乎在向“上”滚,关于锥体的运动说法正确的是()A.双圆锥体的重心在锥体的外部,不在锥体上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;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心在最高处11.(多选)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N。A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F=2N,则细线中的拉力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是()A.5N和6N B.5N和2NC.1N和6N D.1N和2NC组核心素养拔高练12.“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力自由下落,被拉伸的蹦极绳会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落。正是在这上上下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激,如图所示。设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15m。质量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N,已知此人静止在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5m,橡皮绳的弹力与伸长的关系遵循胡克定律。g取10N/kg。求:(1)橡皮绳的劲度系数。(2)橡皮绳的上端悬点离下方水面至少为多高?

参考答案第三章相互作用——力分层作业15重力与弹力1.B在给瘪了的篮球充气的过程中,篮球的形状在变化,重心和物体的形状和质量分布有关,则篮球的重心位置在变化,由于空气较轻,充气后篮球重力几乎不变,故B正确,A、C、D错误。2.B注水后,易拉罐下部的质量变大,重心下移,故A错误;易拉罐受到的重力与桌面对它的支持力大小相等、方向相反,因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上,故B正确;将注水后的易拉罐水平放置,易拉罐里的水质量分布改变,其重心位置改变,故C错误;将空易拉罐压瘪后,易拉罐的形状改变,其重心位置改变,故D错误。3.A木板形变是由于球对木板的压力造成的,A错误;施力物体发生弹性形变,对受力物体产生作用力,故足球产生的弹力作用在木板上,足球产生的弹力就是足球对木板的压力,B、D正确;足球受到的支持力是由木板施加的,所以该支持力是木板产生的弹力,C正确。4.D小球在重力和杆的支持力的作用下处于静止状态,由二力平衡可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向,故D正确。5.C由于四根轻质弹簧完全一致,且一端拉力均为F,根据弹簧弹力的决定式F=kx,四根弹簧形变量均相同,故C正确。6.D图中,A弹簧测力计受到向右的拉力作用,对重物受力分析知F=G=1N,则示数为1N;同理,B弹簧测力计两端受的拉力都是1N,示数也应为1N。根据F=kΔx得Δx=Fk=0.01m=1cm,所以A和B的弹簧伸长量均为1cm。故D7.解析(1)由于小球静止,所以小球受到杆的弹力与重力平衡,方向竖直向上,如图所示。(2)确定标度为30N,在拉力方向上画一条带箭头的线段,根据标度和力的大小,作出拉力的图示如图所示。答案(1)见解析图(2)见解析图8.BD根据图像可知,当F=0时,弹簧处于自然伸长状态,即自然长度l0=15cm,故A错误;由胡克定律可得k=Fx=40(25-15)×10-2N/m=400N/m,故B正确;由题意知,弹簧长度为10cm时,F方向向左,弹簧处于压缩状态,弹簧对墙壁的弹力水平向左,大小为F=k(l0-l)=400×(0.15-0.9.BC对物体受力分析,受重力和弹簧b的拉力,根据二力平衡可得Fb=10N,再对b弹簧和物体的整体分析,受重力和弹簧a的拉力,根据二力平衡可得Fa=10N,故A错误,B正确;根据胡克定律F=kx,可得弹簧a和弹簧b伸长量分别为Δxa=Faka=101000m=0.01m=1cm,Δxb=Fbkb=102000m=0.005m=0.5cm,故a弹簧长度变为la'=la+Δxa=7cm;b弹簧长度变为lb'=l10.C锥体上滚的原理是重心运动,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察锥体重心其实是下移的,B错误,C正确。锥体的重心在锥体的几何重心上,在锥体上,不在锥体外部,A错误。双锥体放在轨道的低处时,放手后它会向轨道高处滚动,这是因为当双锥体在轨道的最低处时,它的重心在最高处;当双锥体在轨道最高处时,它的重心却在最低处,D错误。11.BC弹簧如果处于被拉伸的状态,它将有收缩到原状的趋势,会向下拉A、向上提B,则选项B正确;弹簧如果处于被压缩