思维特训十　弹力　重力　摩擦力

1、思维特训(十)弹力重力摩擦力|典|例|分|析| 计算弹簧的劲度系数例 1一根轻质弹簧，当它上端固定，下端挂一重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平面上，上端压一重为G的物体时，长度为L2，则该弹簧的劲度系数为()A. B.C. D.解析 设弹簧原长为x，受到大小为G的力后，形变长度为y，劲度系数是k，那么y。上端固定时，受到的是大小为G的拉力，弹簧被拉长，此时的长度：L1xyx。下端固定时，受到的是大小为G的压力，弹簧缩短，此时长度：L2xyx。所以L1L22，所以k。答案 D 物体受力个数的判断例 2如图10TX1所示，物体A靠在竖直墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B保持静止，

2、物体B的受力个数为()图10TX1A2个B3个C4个D5个解析 对于B来讲它一定受到重力和力F的作用，同时还受到A对它的压力的作用，又因为B与A有相对运动的趋势，所以接触面上还有摩擦力的作用，因此，物体B共受到4个力的作用。答案 C 物体重心高度的比较例 3一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图10TX2(a)所示，此时链条的重心为C1。若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图(b)所示，此时链条的重心为C2。若在链条两端和中央各挂一个质量为的小球，如图(c)所示，此时链条的重心为C3(C1、C2、C3在图中均未标出)。比较三个重心的高度h1、h2和h3的关

3、系，正确的是()图10TX2Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h2h3 Dh1h3h2解析 分别研究桌面上的部分链条和桌面以下的链条，找出两部分的重心；连接两点，则连线与角平分线的交点就是整个链条的重心，如图10TX3所示。则可得出h1h3h2。图10TX3答案 D|思|维|集|训|1如图10TX4所示，将一个钢球分别放在三个不同的杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于水平面上，则以下说法中正确的是()图10TX4A各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C图(a)中杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两杯的侧壁对钢球

4、均有弹力作用D图(b)中杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两杯侧壁对钢球均无弹力作用2如图10TX5所示，竖直放置的弹簧下端固定在地面上，一物体从弹簧的正上方自由下落，物体与弹簧接触后()图10TX5A立即停止运动B立即做减速运动C可能做匀速运动D当弹力等于物重时，物体速度最大3在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比。某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量

5、x的图线可能是如图10TX6所示图线中的哪一个()图10TX64实验室常用的弹簧测力计如图10TX7甲所示，弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计按如图乙和丙所示的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0(F0 >G)竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为()图10TX7A乙图读数为F0G，丙图读数为F0GB乙图读数为F0G，丙图读数为F0GC乙图读数为F0，丙图读数为F0GD乙图读数为F0G，丙图读数为F05小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成)，想试着用它去

6、射地上的目标。他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图10TX8所示。忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是()图10TX8A一定能够射中A点B一定射在A点左侧C一定射在A点右侧D控制速度大小，以上情况都有可能6如图10TX9所示，下列关于它们的接触面间有无摩擦力的判断中错误的是()图10TX9A图(a)中木块A与木板接触，但木块A与木板间没有相对运动趋势，因此木板对木块A没有静摩擦力B图(b)中木块A与木板接触，A受到向右的推力处于静止状态，因此木板对A有向上的滑动摩擦力C图(c)中木块A与木板接触，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趋势，因此木

7、板对木块A有静摩擦力D图(d)中木块A与木板接触，A沿木板向下匀速滑动，与木板间发生了相对运动，因此木板对A有沿斜面向上的滑动摩擦力7如图10TX10所示的工件ABC是木匠用的曲尺，它是用宽窄不同、质量分布均匀的木料做成的，AB段和BC段质量相等，D是AC连线的中点，E是AB中点F和BC中点G连线的中点，则曲尺的重心在()图10TX10AB点 BD点 CE点 DG点8许多智能手机都有这样一个功能：你本来把手机竖着拿在手里的，当将它转90°，使它横过来时，它的页面就跟随你的动作自动反应过来，也就是说页面也转了90°，极具人性化。这源于手机内部的一个重力感应器，它由一个重物和两

8、个互相垂直的对力敏感的传感器组成，可以用来判定水平方向。关于手机竖着放和横着放时，重力感应器中的重物，下列说法正确的是()A重物受到重力的大小发生了变化B重物受到重力的方向发生了变化C重物的重心发生了变化D重物对每个传感器的力发生了变化9如图10TX11所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A一直降低 B一直升高C先升高后降低 D先降低后升高图10TX1110如图10TX12所示，一木箱放在水平地面上，当用一逐渐增大的水平向右的力F拉木箱时，图10TX13中能大致反映摩擦力f随拉力F的变化关系的是()图10TX12图1

9、0TX1311小金对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图10TX14所示，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力_(选填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力，据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是_。图10TX1412某同学用一根弹簧进行实验时，在弹簧的下端挂不同重力的钩码，对应的弹簧的长度也不同，具体数据如下表：钩码重力G/N024681012弹簧长度L/cm3456788.5该同学用这根弹簧制作的弹簧测力计的量程是_N；弹簧的原长是_cm。13把一根劲度系数k1000 N/m的弹簧截成等长

10、的两段，每一段弹簧的劲度系数为_。14如图10TX15所示，将两根完全相同的轻弹簧并接，共同挂上一个重G18 N的重物时，每根弹簧都伸长2 cm。如果把它们串接起来并挂上重物G2，这时它们共伸长6 cm，则重物G2_N。图10TX1515甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为k1和k2，且k1k2，两根弹簧的一端都固定在水平地面上，另一端各自被重力为G的物块压着，平衡时两根弹簧的长度正好相等，如图10TX16(a)所示，现将这两根弹簧并排放在一起，一端仍固定在地面上，另一端共同被重力为G的物块压着，平衡后，甲、乙两根弹簧相对各自原长(即无弹力时弹簧的自然长)，甲弹簧的长度变化量x1为_，乙弹簧的长度变

11、化量x2为_。图10TX1616小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：图10TX17用双面胶将一个200 g的砝码固定在1 m长的塑料直尺的中间，将直尺的一端固定在桌子的一端，如图10TX17甲所示。缓缓抬起直尺另一端，让直尺与水平方向有一定的夹角，如图乙所示。继续抬高直尺另一端，增大直尺与水平方向的夹角，如图丙所示。(1)该实验中，小明是通过_来判断物体对斜面压力大小的。(2)分析三次实验的现象，可以得出的结论是_。图10TX1817小明看见农民伯伯在用铁锨挖土，不时往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑，但为什么许多场所写着“地板湿滑，

12、小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究。如图10TX18所示，在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如下表：实验次数12345水滴数/滴510152025摩擦力/N1.31.51.81.4(1)该实验基于的假设是_。(2)第5次实验，弹簧测力计的读数如图所示，为_N。(3)随着水滴数的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的_图。图10TX1918如图10TX20所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，已知G40 N，F10 N。图10TX20(

13、1)运动过程中物体受到的滑动摩擦力为多大？(2)我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度，则有关系式fFN。则图中物体与地面间的动摩擦因素是多少？详解详析1A解析 由题意知，钢球和容器均光滑，且球处于静止状态，说明水平方向不受力，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，A正确，B、C、D错误。2D解析 弹簧的弹力大小跟弹簧形变的大小成正比，本题中即与弹簧长度缩短的量成正比。物体与弹簧刚接触时，弹力很小，方向向上，物体受到的重力大于弹力，物体仍向下加速。随着物体继续向下运动，弹簧形变量增大，弹力增大，当弹力大于重力时，物

14、体将减速。在弹力等于重力时物体的运动速度达到最大值。3C解析 实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小)；弹簧平放时测量自然长度，此时弹簧伸长量为0 cm；当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0 N(即F0 N)；因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与其所受的拉力成正比，综合上述分析，四个图像中只有C符合。4D解析 按图乙放置，设弹簧测力计的示数为F1，对圆环进行受力分析：F0GF1，所以弹簧测力计读数为F1F0G；按图丙放置，设弹簧测力计的示数为F2，对弹簧挂钩进行受力分析：F0F2，所以弹簧测力计读数为F2F0。5C解

15、析 小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后，镖头向A点运动，该过程中，忽略镖头运动时所受的空气阻力，镖头因受重力的作用，会做斜向下的曲线运动，将会落在A点的右侧。6B解析 图(b)中木块A与木板接触，A在重力作用下有沿木板向下运动的趋势，又木块受到向右的推力，因此木板对A有静摩擦力，B错误。7C解析 由题意知AB的重心在F点，BC的重心在G点，又AB和BC的质量相等，所以整个曲尺的重心在FG的中心E点，C正确。8D解析 重力是物体由于地球的吸引而受到的力，在地球附近，物体的重力大小几乎不变，A错误。重力的方向始终是竖直向下的，B错误。物体的重力作用在重物的重心上，对于同一物体自身的重心不会改变，

16、C错误。9D解析 当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心；随着水不断流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐降低，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的降低，球壳和水共同的重心也降低；当球壳内剩余的水较少时，随着水的重心的降低，球壳和水共同的重心升高；剩余的水越少，共同重心越靠近球心，最后，水流完时，重心又回到球心，故球壳和水的共同重心将先降低后升高。10B解析 刚开始，拉力较小时，木箱处于静止状态，此时木箱因为有运动的趋势而受静摩擦力的作用，逐渐增大拉力，静摩擦力随着拉力的增大而增大；当拉力大到能够拉动木箱使木箱运动时，此时由于木箱与地面间的压力、接触面的

17、粗糙程度不变，木箱受到的滑动摩擦力不变。 两物体相互接触并且挤压，在外力作用下具有相对运动趋势，而又未发生相对运动时，在它们接触面之间出现的阻碍相对运动趋势的力，称为“静摩擦力”。静摩擦力存在最大值，称为最大静摩擦力，一般认为它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力。11大于Gm×15 N/kg解析 由图像可知，当质量都为8 kg时，物体在甲星球上受到的重力为120 N，在乙星球上受到的重力为40 N，则同一物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。当物体在甲星球表面上的重力为120 N时，其质量m8 kg，比值为15 N/kg，分析其他对应数据，也能得出这个结论，故可得重力

18、G与其质量m的关系式为Gm×15 N/kg。120103解析 从表格中可以看出，钩码的重力每增加2 N，弹簧伸长1 cm，而当拉力从10 N增加到12 N时，弹簧却只伸长了0.5 cm，说明此时超过了弹簧的弹性限度，因此，该弹簧制作的测力计的量程是010 N。钩码重为0 N时，弹簧的长度为3 cm，这就是弹簧的原长。132019 N/m解析 设每一段弹簧的劲度系数为k，原来的弹簧看成由现在两根相同的弹簧串联而成。设每小段弹簧所受的拉力为F，伸长量为x，则由胡克定律得：Fkx，对于整根弹簧则有Fk·2x，解得k2019 N/m。146解析 两弹簧并接，受到8 N的拉力，每根弹簧受到的拉力是4 N，弹簧伸长2 cm，即当F14 N时，L12 cm；当把它们串接起来并挂上重物G2，这时它们共伸长6 cm，每根弹簧受到的拉力相等，大小为G2，所以，每根弹簧受到的拉力大小为F2G2时，L23 cm。根据弹簧的伸长量跟拉力成正比，F26 N。所以，G2F26 N。 两根弹簧并接，根据拉力大小和弹簧的伸长量，推导每根弹簧受到的拉力和伸长量，再根据及两根弹簧