新人教版高中物理必修第二冊(cè)課時(shí)作業(yè)2：3.1重力與彈力

新人教版高中物理必修第一冊(cè)PAGEPAGE1第1節(jié)重力與彈力基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.下列關(guān)于重力、重心的說(shuō)法正確的是()A.重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的B.物體的重心一定與它的幾何中心重合C.用一繩子將物體懸掛起來(lái)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該物體的重心不一定在繩子的延長(zhǎng)線(xiàn)上D.任何物體的重心都在物體內(nèi)，不可能在物體外解析重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，A正確；物體的重心不一定在物體的幾何中心上，也不一定在物體上，B、D錯(cuò)誤；用懸掛法找物體重心時(shí)，物體所受重力與懸繩拉力是一對(duì)平衡力，它們大小相等、方向相反，因此重心一定在懸繩的延長(zhǎng)線(xiàn)上，C錯(cuò)誤。答案A2.足球運(yùn)動(dòng)員已將足球踢向空中，如圖所示，下列描述足球在向斜上方飛行過(guò)程中某時(shí)刻的受力圖中，正確的是(G為重力，F(xiàn)為腳對(duì)球的作用力、F阻為阻力)()解析被踢出的足球在向斜上方飛行的過(guò)程中，只受重力和空氣阻力的作用。重力的方向豎直向下，阻力F阻與球的飛行速度方向相反，選項(xiàng)B正確。答案B3.下列關(guān)于彈力的說(shuō)法中正確的是()A.只要兩個(gè)物體接觸就一定有彈力產(chǎn)生B.輕桿一端所受彈力的作用線(xiàn)一定與輕桿方向垂直C.壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面D.形變大的物體產(chǎn)生的彈力一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大解析兩個(gè)物體相互接觸，如果沒(méi)有相互擠壓，就不會(huì)產(chǎn)生形變，也就不會(huì)產(chǎn)生彈力，故A錯(cuò)誤；輕桿一端所受彈力的作用線(xiàn)可以沿任意方向，不一定與桿相互垂直，故B錯(cuò)誤；壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面，故C正確；彈簧的彈力的大小取決于形變量和勁度系數(shù)兩個(gè)因素，所以形變大的物體產(chǎn)生的彈力不一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大，故D錯(cuò)誤。答案C4.(多選)在日常生活及各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)中，有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍，如圖所示的跳水運(yùn)動(dòng)就是一個(gè)實(shí)例。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是()A.跳板發(fā)生形變，運(yùn)動(dòng)員的腳沒(méi)有發(fā)生形變B.跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都發(fā)生了形變C.運(yùn)動(dòng)員受到的支持力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的D.跳板受到的壓力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的解析發(fā)生形變的物體，為了恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用，發(fā)生形變的物體是施力物體。選項(xiàng)B、C正確。答案BC5.(多選)如圖所示的四幅圖中，研究對(duì)象P所受彈力的方向正確的是()解析P物體受到豎直墻的彈力和墻角對(duì)球的彈力，故A正確；物體在斜面上受到的彈力垂直于斜面向上，故B錯(cuò)誤；物體P受到擋板平行斜面向上的彈力和垂直于斜面向上的支持力，故C正確；桿受A點(diǎn)垂直水平面向上的彈力和B處沿繩方向的拉力，故D錯(cuò)誤。答案AC6.足球運(yùn)動(dòng)是目前全球體育界最具影響力的項(xiàng)目之一，深受青少年喜愛(ài)。下圖為四種與足球有關(guān)的情景。下列說(shuō)法正確的是()A.甲圖中，靜止在草地上的足球受到的彈力就是它所受的重力B.乙圖中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力C.丙圖中，踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個(gè)力的作用D.丁圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變解析甲圖中，靜止在草地上的足球受到的彈力大小等于重力大小，但由于兩者不是同一個(gè)力，所以不能說(shuō)彈力就是重力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙圖中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球之間如果存在彈力，則在水平方向上合力不為零，不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以?xún)勺闱蜷g沒(méi)有彈力存在，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；踩在腳下且靜止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人腳的壓力的作用，若人腳的壓力豎直向下，則足球受到3個(gè)力的作用，選項(xiàng)C正確；由于網(wǎng)的形變，而使球受到了彈力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C7.(多選)用如圖所示的裝置做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A.要記錄彈簧的伸長(zhǎng)及所掛鉤碼的質(zhì)量B.為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)C.每次增加的鉤碼數(shù)量必須相等D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比解析在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，彈簧的彈力與形變量的關(guān)系滿(mǎn)足F＝kx，其中k由彈簧本身決定。彈簧被拉伸時(shí)，要記錄彈簧的伸長(zhǎng)及所掛鉤碼的質(zhì)量，以便探究力與形變量的關(guān)系，故選項(xiàng)A正確；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故選項(xiàng)B正確；每次增加的鉤碼數(shù)量不必相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的形變量成正比，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AB8.關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)的說(shuō)法中正確的是()A.因胡克定律可寫(xiě)成k＝eq\f(F,x)，由此可知彈力越大，勁度系數(shù)越大B.在彈性限度內(nèi)，彈簧拉長(zhǎng)一些后，勁度系數(shù)變小C.在彈性限度內(nèi)，無(wú)論彈簧拉長(zhǎng)或縮短勁度系數(shù)都不變D.勁度系數(shù)大的彈簧能夠產(chǎn)生更大的彈力解析彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素決定的，不同彈簧k一般不同，同一彈簧k一定，與彈力和形變量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C正確，A、B錯(cuò)誤；彈力的大小由勁度系數(shù)和形變量共同決定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C9.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)。則該彈簧的勁度系數(shù)為()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)解析設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l0。由胡克定律可知，當(dāng)彈簧壓縮時(shí)，有F1＝k(l0－l1)；當(dāng)彈簧拉伸時(shí)，有F2＝k(l2－l0)。聯(lián)立以上兩式，解得k＝eq\f(F2＋F1,l2－l1)。故選項(xiàng)C正確。答案C能力提升10.(多選)如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧的彈力F彈＝2N，則繩中張力FT和B對(duì)地面的壓力FN的可能值分別為()A.7N和10N B.5N和2NC.1N和6N D.2N和5N解析當(dāng)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，以A為研究對(duì)象，由平衡條件得，細(xì)線(xiàn)對(duì)A的拉力FT＝GA＋F彈＝5N。對(duì)B研究可得，地面對(duì)B的支持力FN＝GB－F彈＝2N，選項(xiàng)B正確；當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)，以A為研究對(duì)象，則FT＝GA－F彈＝1N。對(duì)B研究可得FN＝GB＋F彈＝6N，選項(xiàng)C正確。答案BC11.如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有：________。(2)如圖乙所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x。由圖可知：圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)的原因是________________；彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2)。(3)如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，作出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的F－L圖像，下列說(shuō)法正確的是()A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B.a的勁度系數(shù)比b的大C.a的勁度系數(shù)比b的小 D.彈力與彈簧長(zhǎng)度成正比解析(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，故需要毫米刻度尺。(2)圖線(xiàn)的物理意義表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比，則k＝eq\f(ΔF,Δx)＝4.9N/m。由圖可知，當(dāng)F＝0時(shí)，x大于零，說(shuō)明沒(méi)有掛重物時(shí)，彈簧有伸長(zhǎng)，是由于彈簧自身的重力造成的，故圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是彈簧有自重，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有考慮(或忽略了)彈簧的自重。(3)在圖像中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)，故b的原長(zhǎng)比a的長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在圖像中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，故a的勁度系數(shù)比b的大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；彈簧的彈力滿(mǎn)足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案(1)毫米刻度尺(2)彈簧有自重4.9(4.8～5.1)(3)B12.如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的彈力F大小和長(zhǎng)度L的關(guān)系圖像，試由圖線(xiàn)求：(1)彈簧的原長(zhǎng)；(2)彈簧的勁度系數(shù)；(3)彈簧伸長(zhǎng)0.10m時(shí)彈力的大小。解析(1)由題圖知，當(dāng)彈簧的彈力F＝0時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度L＝10cm，這就是彈簧的原長(zhǎng)。(2)由題圖知，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度L1＝15cm，即伸長(zhǎng)量x1＝L1－L＝5cm時(shí)，彈簧的彈力F1＝10N。由胡克定律得F1＝kx1，則k＝eq\f(10N,0.05m)＝200N/m。(3)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)0.10m時(shí)，彈力為F＝kx2＝200N/m×0.10m＝20N。答案(1)10cm(2)200N/m(3)20N13.如圖所示，不計(jì)滑輪的摩擦，將彈簧C的右端由a點(diǎn)水平拉到b點(diǎn)時(shí)，彈簧B剛好沒(méi)有形變。求a、b兩點(diǎn)間的距離。已知彈簧B、C的勁度系數(shù)分別為k1、k2，鉤碼A的質(zhì)量為m，彈簧C的右端在a點(diǎn)時(shí)剛好沒(méi)有形變。解析當(dāng)彈簧C的右端位于a點(diǎn)，彈簧C剛好沒(méi)有發(fā)生形變時(shí)，彈簧B壓