31重力與彈力（分層作業(yè)）

第1節(jié)重力與彈力重力1．關(guān)于重力的說(shuō)法，正確的是（）A．同一地點(diǎn)物體所受重力的大小不僅與物體質(zhì)量有關(guān)，還與物體是否運(yùn)動(dòng)及怎樣運(yùn)動(dòng)有關(guān)B．重力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，物體對(duì)彈簧的拉力（或壓力），就是物體受到的重力C．物體受到的重力，就作用在重心上D．具有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心【答案】D【詳解】A．根據(jù)G=mg可知，同一地點(diǎn)物體所受重力的大小僅與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體是否運(yùn)動(dòng)及怎樣運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．重力的大小可以用測(cè)力計(jì)稱(chēng)出，物體對(duì)彈簧的拉力（或壓力）大小等于物體的重力，但不能說(shuō)“就是物體受到的重力”，故B錯(cuò)誤；C．物體受到的重力作用在整個(gè)物體上，重心是重力的等效作用點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．具有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心，故D正確。故選D。2．如圖所示，教室的讀書(shū)角處掛了一個(gè)漂亮的裝飾瓶，為教室增加了許多生趣，關(guān)于這個(gè)裝飾瓶，下列說(shuō)法正確的是（）

A．裝飾瓶受到地球?qū)λ奈?，但它?duì)地球沒(méi)有吸引力B．裝飾瓶的重心一定在其幾何中心C．裝飾瓶的重心與其形狀結(jié)構(gòu)及質(zhì)量分布有關(guān)D．隨著時(shí)間流逝，裝飾瓶?jī)?nèi)的水會(huì)慢慢蒸發(fā)減少，在水減少的過(guò)程中，裝飾瓶（含水）的重心一直在降低【答案】C【詳解】A．力的作用是相互的，裝飾瓶受到地球?qū)λ奈?，它?duì)地球也有吸引力，故A錯(cuò)誤；BC．裝飾瓶的重心位置與其質(zhì)量分布和形狀有關(guān)，它的重心不一定與幾何中心重合，只有形狀規(guī)則的均勻物體的重心才一定與幾何中心重合，B錯(cuò)誤，C正確；D．隨著時(shí)間流逝，裝飾瓶?jī)?nèi)的水蒸發(fā)減少，則在水減少的過(guò)程中，裝飾瓶（含水）的重心先降低后升高，故D錯(cuò)誤。故選C彈力3．關(guān)于如圖中光滑球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲球和斜斜面之間可能有彈力作用B．乙球和與其接觸的小球間有彈力作用C．丙球和與其接觸的小球間有彈力作用D．傾斜的細(xì)繩可能對(duì)丁球有拉力作用【答案】C【詳解】A．甲球受到重力和水平面的支持力，這兩個(gè)力大小相等方向相反，是一對(duì)平衡力，若斜面對(duì)甲球有彈力的作用，因球光滑，沒(méi)有其他的力與斜面給球的彈力平衡，因此甲球不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，與實(shí)際情況不符，因此斜面不可能對(duì)甲球有彈力的作用，故A錯(cuò)誤；B．乙球和與其接觸的小球靜止在水平面上，且兩球均光滑，若兩者之間有彈的作用，則沒(méi)有其他力與彈力平衡，因此與之接觸的球?qū)⒉荒芴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，與實(shí)際情況不符，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)丙球受力分析如圖所示

丙球受重力，圓弧面的支持力以及與之接觸的球?qū)ζ鋸椓Φ淖饔枚幱陟o止?fàn)顟B(tài)，故C正確；D．丁球受重力與豎直細(xì)繩的拉力，在豎直方向平衡，若傾斜的細(xì)繩對(duì)丁球有拉力作用，則沒(méi)有其他力與之平衡，因此小球就不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，與實(shí)際情況不符，則可知傾斜的細(xì)繩對(duì)丁球一定沒(méi)有拉力得作用，故D錯(cuò)誤。故選C。4．體育課上一學(xué)生將足球踢向斜臺(tái)，如圖所示。下列關(guān)于足球與斜臺(tái)作用時(shí)斜臺(tái)給足球的彈力方向的說(shuō)法正確的是（）A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜臺(tái)斜向左上方的方向【答案】D【詳解】點(diǎn)面接觸時(shí)，彈力方向垂直于接觸面，所以足球受到沿垂直于斜臺(tái)斜向左上方的彈力。故選D。胡克定律5．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＝，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)大的彈簧產(chǎn)生的彈力一定大【答案】C【詳解】ABC．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，在彈性限度內(nèi)，同一彈簧k一定，與彈力和形變量無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．彈力的大小由勁度系數(shù)和形變量共同決定，故D錯(cuò)誤。故選C。6．一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈簧彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖像如圖所示，下列正確的是（）A．彈簧的原長(zhǎng)為6cm B．彈簧的勁度系數(shù)為1N/cmC．彈簧的長(zhǎng)度為4cm時(shí)的彈力是4N D．彈簧的勁度系數(shù)為150N/m【答案】D【詳解】A．由圖可知，彈簧原長(zhǎng)為2cm，故A錯(cuò)誤；BD．由胡克定律可得故B錯(cuò)誤，D正確；C．彈簧的長(zhǎng)度為4cm時(shí)的彈力是故C錯(cuò)誤。故選D。 探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系7．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度。（1）某同學(xué)通過(guò)以上測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖乙中，請(qǐng)作出圖線；（2）由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)=m，勁度系數(shù)=。【答案】0.0525【詳解】（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線上，可以判定F和L間是一次函數(shù)關(guān)系，畫(huà)一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖（2）[2]圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)表示彈簧所受彈力大小F=0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，即彈簧的原長(zhǎng)為0.05m；[3]圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)8．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。（1）將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在（選填“水平”或“豎直”）方向。（2）他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線（不計(jì)彈簧的重力）。由圖線可得彈簧的原長(zhǎng)，勁度系數(shù)，他利用本實(shí)驗(yàn)原理把圖甲中的彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧的伸長(zhǎng)量。【答案】豎直40.56【分析】（1）彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須豎直；（2）彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零；根據(jù)胡克定律求解勁度系數(shù)；直接從彈簧秤得到彈力，即可求解?！驹斀狻浚?）[1]彈簧是豎直懸掛的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態(tài)；（2）[2][3][4]彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故原長(zhǎng)為；彈簧彈力為時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為，伸長(zhǎng)量為；根據(jù)胡克定律有由圖丙得到彈簧的彈力為，依據(jù)胡克定律有9．2020年2月13日凌晨，我國(guó)空軍共出動(dòng)包括6架運(yùn)-20和2架運(yùn)-9在內(nèi)的3型11架運(yùn)輸機(jī)，分別從烏魯木齊、沈陽(yáng)、西寧、天津、張家口、成都、重慶7地機(jī)場(chǎng)起飛，將近千名軍隊(duì)醫(yī)療隊(duì)員和74噸醫(yī)療物資運(yùn)往武漢，支援新冠病毒疫情的斗爭(zhēng)，這是國(guó)產(chǎn)運(yùn)-20首次參加非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)，展現(xiàn)了中國(guó)空軍強(qiáng)大的戰(zhàn)略運(yùn)輸能力，如圖所示。關(guān)于運(yùn)-20運(yùn)輸機(jī)受到的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)-20受到的重力指向地心B．運(yùn)-20受重力的同時(shí)，它也對(duì)地球產(chǎn)生吸引C．運(yùn)-20受到的重力的施力物體是地球D．運(yùn)-20勻速飛行時(shí)，它不受重力作用【答案】BC【詳解】A．重力的方向豎直向下，而不一定指向地心，A錯(cuò)誤；B．由于地球?qū)\(yùn)-20的吸引而使運(yùn)-20受到重力，同時(shí)運(yùn)-20對(duì)地球也產(chǎn)生吸引，B正確；C．任何力都有施力物體，重力的施力物體是地球，C正確；D．地球附近的任何物體都受重力作用，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。故選BC。10．如圖所示，一條長(zhǎng)的鏈子對(duì)稱(chēng)地掛在光滑圓環(huán)上，若稍有擾動(dòng)，鏈子從右側(cè)滑下，至鏈子剛離開(kāi)圓環(huán)的過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是（）A．鏈子重心下移了 B．鏈子重心下移了C．下滑過(guò)程中鏈子重心先上移再下移 D．下滑過(guò)程中鏈子重心一直下移【答案】BD【詳解】AB．初始時(shí)鏈子重心距圓環(huán)下端10cm，剛離開(kāi)圓環(huán)時(shí)鏈子重心距圓環(huán)下端20cm，鏈子重心下移了，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．下滑過(guò)程中，可看作將鏈子左側(cè)下端移到鏈子右側(cè)下端，則重心一直下移，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．如圖是汽車(chē)特技表演中的鏡頭，汽車(chē)只有兩個(gè)輪子著地并在水平地面上勻速前進(jìn)，下列關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（

）A．地面對(duì)汽車(chē)的支持力方向豎直向上B．汽車(chē)受到支持力，是地面發(fā)生彈性形變?cè)斐傻腃．地面對(duì)汽車(chē)的支持力大小大于汽車(chē)的重力D．因車(chē)身傾斜，地面對(duì)汽車(chē)的支持力方向平行輪胎平面斜向上【答案】AB【詳解】AD．地面對(duì)汽車(chē)的支持力方向垂直于水平地面豎直向上，故A正確，D錯(cuò)誤；B．汽車(chē)受到支持力，是地面發(fā)生彈性形變?cè)斐傻模蔅正確；C．根據(jù)受力平衡可知，地面對(duì)汽車(chē)的支持力大小等于汽車(chē)的重力，故C錯(cuò)誤。故選AB。12．如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。則關(guān)于彈性桿對(duì)小球的彈力，下列結(jié)論正確的是（）A．大小為2N B．大小為1N C．方向平行于斜面向上 D．方向豎直向上【答案】AD【詳解】根據(jù)平衡條件可知，小球受重力與彈性桿對(duì)小球的彈力，兩力大小相等，方向相反，則有彈性桿對(duì)小球的彈力大小為2N，方向豎直向上，所以AD正確；BC錯(cuò)誤；故選AD。13．兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示。開(kāi)始時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右拉動(dòng)彈簧。已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，則（）A．b彈簧的伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng) B．b彈簧的伸長(zhǎng)量為C．P端受到向右的拉力為 D．P端受到向右的拉力為【答案】BC【詳解】AB．兩根彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律可得解得b彈簧的伸長(zhǎng)量為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．b彈簧靜止，根據(jù)平衡條件可知P端受到向右的拉力大小等于輕質(zhì)彈簧a、b間彈力大小，等于，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。14．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的左端與固定在墻上的拉力傳感器連接，在右端拉力T的作用下從原長(zhǎng)開(kāi)始沿水平方向緩慢伸長(zhǎng)，通過(guò)刻度尺可以讀出彈簧的總長(zhǎng)l，通過(guò)拉力傳感器可以讀出彈簧的彈力F，作出F－l圖像如圖乙所示。彈簧與水平面不接觸，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．彈簧的原長(zhǎng)為C．傳感器對(duì)彈簧的作用力大小與彈簧對(duì)傳感器的作用力大小相等D．F－l圖像中圖線明顯變彎曲的原因可能是超出了彈簧的彈性限度【答案】ACD【詳解】A．令原長(zhǎng)為，根據(jù)胡克定律有根據(jù)圖乙可知故A正確；B．結(jié)合上述，當(dāng)F等于時(shí)，橫坐標(biāo)等于，解得故B錯(cuò)誤；C．傳感器對(duì)彈簧的作用力與彈簧對(duì)傳感器的作用力為一對(duì)相互作用力，可知傳感器對(duì)彈簧的作用力大小與彈簧對(duì)傳感器的作用力大小相等，故C正確；D．根據(jù)上述可知，F(xiàn)與l成線性關(guān)系，在彈性限度之內(nèi)，圖像是一條傾斜的直線，圖中F－l圖像中圖線明顯變彎曲的原因可能是超出了彈簧的彈性限度，故D正確。故選ACD。15．某同學(xué)在購(gòu)物網(wǎng)站購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)如圖所示的跳跳桿彈跳器進(jìn)行健身，該器材由扶手桿、支架、腳踏板和彈簧組成，為了檢測(cè)該商品彈簧的性能，該同學(xué)與其他幾名同學(xué)一起進(jìn)行如下測(cè)試：①平放彈跳器后在其下方支架位置貼上刻度紙，零刻度與腳踏板下方齊平；②用電子秤測(cè)量甲同學(xué)所受的重力并記錄在表格中；③讓甲同學(xué)站在彈跳器腳踏板上，其他同學(xué)水平用力使彈跳器處于豎直狀態(tài)；④穩(wěn)定后，測(cè)得腳踏板下沉的長(zhǎng)度（腳踏板下方與刻度對(duì)齊的讀數(shù)），并記錄在表格中；⑤重復(fù)步驟2、3、4，分別讓乙、丙、丁、戊4位同學(xué)站在腳踏板上參與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：甲同學(xué)乙同學(xué)丙同學(xué)丁同學(xué)戊同學(xué)重量520493614562450長(zhǎng)度5.505.236.445.924.80該同學(xué)利用表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到如圖所示的圖像。（1）由圖像可知彈簧的勁度系數(shù)為。（2）圖像中擬合的直線沒(méi)有經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析其原因是。（3）為了安全，人靜止站在彈跳器上時(shí)彈簧的形變量不能超過(guò)，則該彈跳器允許最大質(zhì)量為的人使用（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取重力加速度大?。??！敬鸢浮繌椞髯陨碇亓Φ挠绊憽驹斀狻浚?）[1]由圖像可知，選取直線上兩點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得彈簧的勁度系數(shù)為（2）[2]圖像中擬合的直線沒(méi)有經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，是由于彈跳器自身有重力，豎起來(lái)后有一定的初始形變量，使得圖像不過(guò)原點(diǎn)。（3）[3]由圖像可知重力為零時(shí)，形變量為，根據(jù)圖像的斜率可知解得即允許最大質(zhì)量為的人使用。16．如圖1為一同學(xué)利用壓力傳感器探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系的裝置示意圖，水平放置的壓力傳感器上疊放著連接輕彈簧的重物，左側(cè)固定有豎直刻度尺?，F(xiàn)豎直向上緩慢地拉動(dòng)彈簧，分別記錄指針示數(shù)和對(duì)應(yīng)的傳感器示數(shù)。

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是()A．安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持豎直狀態(tài)B．刻度尺讀數(shù)時(shí)，只要能夠看清楚，不必正視讀數(shù)C．刻度尺讀數(shù)時(shí)必須保持手靜止不動(dòng)，但接著讀對(duì)應(yīng)的壓力傳感器示數(shù)時(shí)則不必再保持手靜止（2）在以傳感器示數(shù)FN為縱軸、指針示數(shù)x為橫軸的坐標(biāo)系中，利用實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作出了圖像如圖2所示，根據(jù)圖像可求得彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）本實(shí)驗(yàn)中，若彈簧的自重不能忽略不計(jì)，則彈簧的自重對(duì)所測(cè)得的勁度系數(shù)（選填“有”或“無(wú)”）影響。【答案】A75無(wú)【詳解】（1）[1]A．彈簧的彈力方向是豎直向上，即彈簧的形變方向沿豎直方向，刻度尺測(cè)量彈簧的彈簧的長(zhǎng)度變化，故刻度尺必須保持豎直狀態(tài)，故A正確；B．為減小讀數(shù)誤差，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與刻度尺面垂直，不能斜視，故B錯(cuò)誤；C．.刻度尺讀數(shù)時(shí)必須保持手靜止不動(dòng)，彈簧長(zhǎng)度不變，彈力不變，故讀對(duì)應(yīng)的壓力傳感器示數(shù)時(shí)手也必須保持靜止，否則壓力會(huì)改變，故C錯(cuò)誤。故選A。（2）[2]重物受到豎直向上的彈簧彈力F，豎直向上的支持力N和豎直向下的重力mg，受力平衡，則所以即得圖象的斜率絕對(duì)值為彈簧的勁度系數(shù)，由圖象可知（3）[3]因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中，用圖象斜率求得彈簧勁度系數(shù)，故彈簧的自重對(duì)所測(cè)