高中物理新人教版必修第一册课后习题：重力与弹力课后习题【含答案及解析】

第三章相互作用——力重力与弹力课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021江西南昌新建一中高一月考)如图所示,一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.中国结受到的重力都集中在重心上B.中国结的重心一定在它的几何中心C.中国结的重心一定在通过OA的直线上D.中国结受到的重力大小为m解析重心可以理解为重力的等效作用点,但不能认为重力都集中在重心上,所以中国结受到的重力不是都集中在重心上,故A错误;质量分布均匀,形状规则的物体重心在几何中心上,中国结质量分布不均匀,形状不规则,则它的重心不一定在它的几何中心,故B错误;对结点A受力分析,其受到向下的拉力大小等于中国结的重力和绳OA的拉力,根据二力平衡可知,中国结的重心一定在通过OA的直线上,故C正确;中国结受到的重力大小为mg,故D错误。答案C2.(2021江西南昌高一期末)将足球放在蹦床上,当足球与蹦床均静止时,下列说法正确的是()A.足球对蹦床有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变B.蹦床对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变D.由于足球太轻,所以蹦床不会发生形变解析足球对蹦床有向下的压力,是施力物体形变引起的,即足球发生了弹性形变,故A正确;蹦床对足球有向上的支持力,是施力物体蹦床发生了弹性形变,故B错误;如果足球的气打得更足一点,也能产生形变,只是发生的形变不明显,故C、D错误。答案A3.(多选)(2020湖南邵阳高一期中)如图所示的四幅图中,研究对象P所受弹力的方向正确的是()解析研究对象P受到墙面水平向右的弹力和过球心斜向上的弹力作用,故A正确;物体在斜面上受到的弹力垂直于斜面向上,故B错误;研究对象P的A端受到地面的弹力应垂直于地面向上,故C错误;研究对象P受板沿斜面向上的弹力和斜面垂直于斜面向上的支持力,故D正确。答案AD4.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是()A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变解析汽车与桥面相互挤压都发生了形变,选项B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,选项C正确,D错误;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,选项A错误。答案C5.(2021浙江台州高一期末)一根原长为10cm的竖直轻弹簧,下端固定在水平地面上,上端放置质量为300g的物块,处于静止状态,如图甲所示。现在物块上施加一个竖直向下的力F,使物块缓慢地向下移动,F的大小与物块移动距离x的关系如图乙所示,弹簧始终处于弹性限度内,则()A.地面对弹簧的支持力是弹簧发生形变引起的B.弹簧的劲度系数为3N/mC.弹簧的劲度系数为300N/mD.当施加的力F为9N时,弹簧的长度为3cm解析地面对弹簧的支持力是地面发生形变引起的,故A错误;由图乙所示,据F=kx,代入数据解得k=300N/m,故B错误,C正确;当施加的力F为9N时,根据受力平衡有F+mg=kx',解得x'=0.04m=4cm,弹簧的长度为10cm-4cm=6cm,故D错误。答案C6.如图所示,是我国的极地考察破冰船“雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是()解析船体对冰块的弹力垂直于接触面指向受力物体,故选项C正确。答案C7.(2020山东济南一中高一期中)规范完成下列问题:(1)左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)如右图所示,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。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,如右图所示。(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,做出拉力的图示如下。答案(1)见解析图(2)见解析图等级考提升练8.(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速直线运动。根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是()A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用解析重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,A正确,D错误;重力的方向总是竖直向下的,B错误;物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,C正确。答案AC9.如图所示,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.一直下降B.一直升高C.先升高后降低D.先降低后升高解析重心的位置跟物体的形状和质量分布有关,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,随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下降,球壳和水共同的重心也下降,一段时间后,球壳内剩余的水较少,随着水的重心下降,球壳和水的共同的重心在升高,当水全部流出时,整体的重心又恢复到球壳球心的位置,所以D选项正确。答案D10.(2020福建南平高一月考)如图所示,劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧与质量为m1、m2的两个小物块叠放在水平地面上,且k1>k2、m1>m2,现要求两根弹簧的总长最短,则应使()A.k1在上,m2在上B.k1在上,m1在上C.k2在上,m2在上D.k2在上,m1在上解析以两物体为整体,下面弹簧的压力大小总是相等,由胡克定律F=kΔx可知k越小,则压缩量越大,所以k2在下,对上面的弹簧分析,如果物块的质量越大,则压力也越大,压缩量越大,所以m1在上。则两根弹簧的总长最短时,k1在上,m2在下,k2在下,m1在上,所以B正确,A、C、D错误。答案B11.(多选)一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示,根据图像判断,正确的结论是()A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.2m时,弹力的大小为4N解析弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为零,由此可知弹簧原长为6cm;由题中图像可知,当拉长2cm时,弹力为2N,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为100N/m,选项B、C正确,A、D错误。答案BC12.(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2N解析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的状态,将向两边恢复原状,会向上顶A、向下压B,则选项C正确。答案BC13.如图所示,物体A和B均处于静止状态,重力分别为13N和7N,不计弹簧测力计和细线的重力,不考虑一切摩擦,则弹簧测力计的读数是()A.6N B.7N C.13N D.20N解析由重物B受力平衡得,右侧细线对B的拉力为7N,同一细线各处的拉力是相同的,所以细线对弹簧测力计的拉力大小也为7N,即弹簧测力计B的读数为7N。答案B14.“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: