3.1+重力与弹力+同步练习-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

.1重力与弹力一、单选题1．关于弹力，下列说法正确的是（）A．轻杆产生弹力的方向总是在沿着杆的直线上B．弹簧的弹力大小总跟其伸长量成正比C．压力和支持力的方向总是垂直接触面指向施力物体D．木块放在桌面上受到向上的支持力，这是由于桌面发生微小形变而产生的2．下列关于重力及弹力的说法中正确的是（）A．同一物体在地球上不同位置所受的重力是一样的B．物体的重心位置只跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关C．由胡克定律可得：，可知弹簧的劲度系数k与弹力F成正比，与形变量x成反比D．压力与支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向3．在东京奥运会女子单人10米跳台决赛中，14岁中国小女孩全红婵完美夺冠，全程教科书级别发挥几乎没有扣分点，第一次参加奥运会就开启全红婵的跳水时代。当全红婵踩压跳板使跳板弯曲时，下列关于弹力和形变说法正确的是（）A．全红婵对跳板的压力就是她的重力B．全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力，C．全红婵受到的支持力，是由于跳板发生形变而产生的D．全红婵对跳板的压力方向沿板斜向下4．某同学利用甲图装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，并描绘弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线如乙图所示，下列说法正确的是（）

A．测量弹簧原长时应该把弹簧水平放置B．实验中可用钩码重力代替弹簧弹力的大小，这样做的依据是牛顿第三定律C．图线OA段斜率的大小即为该弹簧劲度系数的大小D．图像弯曲的原因是因为超出了弹簧的弹性限度5．如图所示，下列四种情景中，物体（球或杆）均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图正确的是（）A．B．C． D．6．如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜，让一束激光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P，用力压桌面，可以观察到墙上光点会向下移动，这个实验用到的科学方法是（）A．微小形变放大法 B．抽象模型法 C．等效替代法 D．控制变量法7．某实验小组用力传感器探究弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙所示的F-x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是（）A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长B．弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数C．弹簧2产生的弹力是15N时，弹簧的伸长量是50cmD．因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系8．如图所示，在铁架台上竖直悬挂着一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为8.00cm；挂上重1.96N的钩码，钩码静止时弹簧下端指针所指刻度为10.00cm。此弹簧的劲度系数是（）A．49N/mB．98N/mC．147N/m D．196N/m9．如图所示，轻弹簧的两端各受拉力作用，弹簧平衡时伸长了（在弹性限度内），那么下列说法中正确的是（）A．弹簧的弹力为0 B．弹簧的劲度系数k为C．弹簧的劲度系数k为 D．根据公式，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大10．如图，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、、、依次表示四根弹簧的伸长量，则（）A． B． C． D．11．如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为2m的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内，则（）A．弹簧的劲度系数为B．弹簧的劲度系数为C．弹簧的原长为D．弹簧的原长为二、多选题12．关于物体的重心，下列说法正确的是（）A．物体的重心一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的相对位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变13．如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法正确的是（）

A．弹簧的原长为6cmB．弹簧的劲度系数为100N/cmC．弹簧的长为0.12m时弹力的大小为5ND．该弹簧两端各加1N压力时，弹簧的长度为5cm14．某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”实验中，通过实验画出弹簧弹力（）与弹簧总长度（）的关系图线如图所示，则下面说法正确的是（）

A．由图像可知，弹簧的原长是B．由图像可知，弹簧的劲度系数是C．由图像可知，在弹性限度内弹簧弹力与形变量不成正比D．当弹簧的弹力大小是时，此时弹簧总长度一定是15．如图所示，用三根相同的弹簧按不同方式悬挂质量均为1kg的小球，弹簧自身重量、绳子质量和摩擦不计，每根弹簧都伸长了5cm。已知弹簧没有超过弹性限度，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A．B．C．D．弹簧的劲度系数为200N/m16．下列各图中所有的接触面都是光滑，物体处于静止状态，P、Q两物体之间存在弹力的是（

）A．B．C． D．三、作图题17．图中物体处于静止状态，请用力的示意图画出图中小球A所受弹力的情况。18．画出置于光滑半球容器内直棒A受的弹力，画出静止于光滑斜墙和水平地间的小球B所受弹力，如图所示。19．请在图中画出杆或球所受的弹力。甲图：杆靠在墙上；乙图：杆一端放在地面上，另一端靠在固定的半球面上；丙图：球用细线悬挂在竖直墙上；丁图：点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，点1、2、3在同一竖直线上。20．（1）如图所示，小球静止于竖直挡板和斜面间，所有接触面均光滑.请把小球的受力示意图补充完整.（2）如图所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力。（3）如图所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力。（4）如图甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力。（5）如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图。四、实验题21．某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，装置如图（a）所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是。伸长量x/×10-2m2.004.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50（2）弹簧质量可忽略不计，在实验过程中，始终在弹性限度内。实验数据如上表所示，根据实验数据，在图（b）坐标纸上作出以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标的F-x图像，可得该弹簧的劲度系数k=N/m。（3）另一位同学用完全相同的弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的F-x图线的斜率（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的。22．某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是。（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数。（3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的。（4）考虑到弹簧自身的重力，若把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，测出原长后，再把弹簧竖直悬挂起来进行实验，据此测出的劲度系数k将会（选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”）。23．某实验小组用如图甲所示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。实验中，弹簧的上端与刻度尺的0刻度线对齐，弹簧的下端水平固定一质量可以忽略的指针，在弹性限度内，将质量相同的钩码逐个挂在弹簧的下端，记录悬挂钩码的数量及弹簧的长度，部分实验的数据如下表所示，完成下列填空：钩码个数12345弹力大小/N0.49①1.47……弹簧长度/cm7.96②11.88……（1）当悬挂2个钩码时，指针的位置如图乙（放大图）所示，请将对应的数值填写在表格中相应的位置；（2）根据表格中的数据可知，该弹簧的原长为cm，劲度系数为N/m。（均保留3位有效数字）24．小明在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。（1）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法不正确的是；A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直D．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止时再读取数据（2）小明将实验数据记录在表格中，g取。请根据实验数据在坐标纸上作出弹力F随弹簧长度x变化的图像；表

钩码质量与弹簧长度钩码质量50100150200250300弹簧长度6.998.019.0210.0111.0011.99（3）根据图像可知，弹簧的劲度系数为（结果保留2位有效数字）；（4）小明把这根弹簧做成了一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数为时，内部弹簧的长度（结果保留3位有效数字）；（5）小红做实验时，竖直悬挂弹簧后，发现弹簧处于弯曲状态，于是挂一个钩码将弹簧拉直，然后继续像小明一样进行实验（在弹簧的弹性范围内），在处理实验数据时，忘记了记录刚开始挂的钩码，则依据图像得到的劲度系数（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。25．一名同学利用如图1装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验。（1）下列实验步骤的正确顺序为（填实验步骤前的序号）。A．以弹簧长度l为横坐标，钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端指针在刻度尺上指示的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度并记录，然后取下钩码；E．由图像找出m与l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式（重力加速度g＝10m/s2），求出弹簧的劲度系数。（2）图2中已根据实验测得的数据描点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线。此实验得到弹簧的劲度系数k＝N/m（结果保留三位有效数字）。26．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，某实验小组采用传感器进行实验探究。实验装置如图甲所示，将力传感器和位移接收器固定在铁架台上，弹簧竖直悬挂，两端分别与力传感器和位移发射器连接。实验过程中在位移发射器的挂钩上依次挂上钩码，如图乙，待稳定后通过电脑采集力传感器和位移传感器的数据。力传感器记录力F，位移传感器记录发射端到接收端的距离L（两个端口间的位移可以看成竖直方向），采集到的数据如下表。悬挂钩码个数0123456力F/N0.750.951.131.341.531.731.93位移L/cm18.619.620.621.622.823.824.9（1）悬挂钩码数为4时，由悬挂的所有钩码引起的弹簧伸长量为cm；（2）为了探究弹簧弹力和伸长量的关系，实验小组成员将悬挂1至6个钩码时的力和位移分别减去未悬挂钩码时的力和位移，通过电脑拟合得到ΔF−ΔL的关系图像；（3）由图像可得弹簧的劲度系数k=N/m；（结果保留小数点后一位）（4）取下所有钩码，用手托住位移发射器，使位移发射器恰对弹簧无拉力，发现此时位移传感器采集到的数据为15.8cm，由此可计算位移发射器所受重力为N。（结果保留小数点后两位）五、解答题27．如图所示，一根弹簧其自由端在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线，挂上的重物时正对着刻度20，弹簧始终处于弹性限度内。（1）当弹簧分别挂和的重物时，求弹簧的自由端所对刻度尺示数；（2）若弹簧的自由端所对刻度是18，求这时弹簧下端所挂重物所受的重力大小。28．蹦极（BungeeJumping），也叫机索跳，白话叫笨猪跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40m（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。问题：设一次蹦极中