2020-2021学年第三章 相互作用——力1 重力与弹力随堂练习题

这是一份2020-2021学年第三章 相互作用——力1 重力与弹力随堂练习题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．下列关于力的说法中正确的是( A )
A．力是物体之间的相互作用
B．一物体竖直向上运动时它一定受到向上的作用力
C．只有互相接触的物体才存在相互作用力
D．磁铁和铁块相互吸引，但只有磁铁才是施力物体
解析：力是物体对物体的作用，单独一个物体不能产生力，故A正确；一个物体竖直向上运动时，不一定受到向上的力，比如做竖直上抛运动，故B错误；物体不接触可以产生力的作用，例如：磁铁间作用力，故C错误；力的作用是相互的，故D错误。
2．(2020·贵州省毕节市梁才中学高一上学期期中)如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( D )
A．大小为2 N，方向平行于斜面向上
B．大小为1 N，方向平行于斜面向上
C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2 N，方向竖直向上
解析：小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与重力等大、反向。故选D。
3．四川省雅安市是中国优秀旅游城市，“马踏飞燕”是“中国优秀旅游城市”标志，如图所示，飞奔的骏马三足腾空，只用一只蹄就能稳稳地踏在飞翔的燕子上，是因为( D )
A．马跑得快的缘故
B．马蹄大的缘故
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
解析：飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上；根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，故A、B、C错误，D正确，故选D。
4．(2021·浙江宁波市高一期末)如图所示，某同学将浙江省地图附在均匀薄泡沫塑料板上，并沿边界线剪下，利用悬挂法测得浙江省地图的薄泡沫板的重心为O，地点在永康、义乌、东阳的交界处。用这种方法测得的结果和专业机构测得的“浙江省陆地中心点”基本相符。下列说法正确的是( C )
A．任何物体的重心一定与其几何中心重合
B．除O点外，薄泡沫板其他部分均不受重力
C．要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次
D．将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，O点位置将发生变化
解析：只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合，A错误；薄泡沫板任何地方都受重力，B错误；要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次，C正确；将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，O点位置不变，D错误。
5．(2021·遵义市新蒲新区北师大附属高级中学有限责任公司高一期末)2020年10月11日，女超决赛中，武汉女足4∶0完胜冠军江苏女足，首次登顶女超冠军，这是中国足球职业化27年以来武汉足球拿到的首个顶级联赛冠军。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是( D )
A．甲图中，静止在草地上的足球对草地的压力就是它的重力
B．乙图中，静止在地上的两个足球由于接触一定受到相互作用的弹力
C．丙图中，落在球网中的足球会受到弹力是由于足球发生了形变
D．丁图中，被踢出在空中运动的足球受到重力、空气的阻力
解析：静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但弹力是由于弹性形变产生的，属于接触力，重力是由于地球的吸引而具有的力，两者本质不同，故A错误；静止在水平地面上的两个足球虽然接触，但未必发生弹性形变，所以两者之间未必存在相互作用的弹力，故B错误；足球撞到网上，足球受到弹力是由于球网发生了弹性形变，故C错误；在空中运动的足球受到重力、空气阻力的作用，故D正确。
6．(多选)如果地面上物体所受重力都消失了，可能出现的现象是( ABC )
A．江河的水不会向下流动B．纸片和石块皆可悬浮在空中
C．天不会下雨D．所有物体的质量都消失
解析：江河中水的流动、纸片和石块下落、雨滴下落都是重力引起的，而物体的质量与物体所受重力无关，它表明物体所含物质的多少，故A、B、C均正确，D错误。
7．(多选)(2021·陕西省黄陵县中学高一期末)关于下面四幅图中的弹力说法正确的是( AD )
A．甲图中，由于桌面的形变，对书产生了向上的支持力F2
B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的长度成正比
C．丙图中，碗对筷子弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示
D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向
解析：弹力是施力物体的形变产生的，方向指向受力物体，A正确；弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的形变成正比，B错误；碗对筷子弹力垂直于碗指向圆心，C错误；绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，D正确。
8．(多选)2020·山东省威海市高一上学期质检)如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是( BC )
A．弹簧的劲度系数是2 N/m
B．弹簧的劲度系数是2×103 N/m
C．当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长量x2＝40 cm
D．当弹簧伸长量x1＝20 cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200 N
解析：从图中可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数k＝eq \f(800 N,0.4 m)＝2 000 N/m，所以当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，根据F＝kΔx可得弹簧伸长x2＝40 cm，B、C正确，当弹簧伸长x1＝20 cm时，根据F＝kΔx可得F＝400 N，D错误。
二、非选择题(共12分)
9．(2021·全国高一课时练习)小发明——设计一个自动冲水装置。有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此，请你应用重心的知识设计一个自动冲水装置。设计的思路是：用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，容器中的水装到一定体积时，由于重心位置的变化，容器失去平衡而翻倒，容器中的水被全部倒出冲洗排污沟，倒完水的容器又能自动恢复到原来的位置重新接水，如此往复。调节水龙头的流量，还可以控制两次冲水的时间间隔。请你在图的圆圈中画出你构思的这个装置的图示。
答案：见解析
解析：如图所示，将轴固定在中心上方偏上少许位置(位置1)，容器上口大，下方直径偏小；无水时容器重心在轴下侧(位置2下方)，随着水量增多，重心上移，当重心位置较高时，容器失去平衡，绕轴转动，将水倾出，之后容器再竖起，重新蓄水，过一段时间再倾出。
eq \f( 等级考训练,15分钟·满分40分)
一、选择题(本题共3小题，每题6分，共18分)
1．(2021·南昌市新建一中高一月考)中国结是一种中国特有的手工编织工艺品，它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。 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( C )
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eq \f(m,g)
解析：重心可以理解为重力的作用点，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。
2．(2020·山东省青州二中高二上学期月考)图中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是( B )
A．F1和F2 B．F1和F4
C．F1和F3、F4 D．都不相同
解析：由力的图示可知，F1和F4的大小和方向相同，产生的效果相同。
3．(多选)(2021·全国高一专题练习)口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气。为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力。则下列说法正确的是( ACD )
A．弹性绳的原长为20 cm
B．弹性绳的劲度系数为10 N/m
C．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍
D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45 cm
解析：设弹性绳原长为L0弹性系数为k，橡皮擦重力为G1，一支笔的重力为G2，由胡克定律可知G1＝k(30－L0)×10－2,2G1＝k(40－L0)×10－2，G2＝k(35－L0)×10－2
联立解得L0＝20 cm，G2＝1.5G1，无法计算k，故AC正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G2＋G1＝k(x－L0)，解得x＝45 cm，故D正确。
二、非选择题(共22分)
4．(8分)(2021·南昌市新建一中高一月考)竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm；挂一重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm。 求：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数。
答案：(1)10 cm (2)200 N/m
解析：(1)(2)根据胡克定律，弹力与形变量之间的关系为ΔF＝kΔx
有F2－F1＝k(x2－x1)，解得k＝200 N/m，则弹簧的原长x0＝x1－eq \f(F1,k)＝10 cm。
5．(14分)(2021·四川雅安市高一期末)如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生变形，已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦，问：
(1)弹簧B的形变量Δx1的大小；
(2)若将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有变形，求此时弹簧C的形变量Δx2的大小；
(3)接第(2)问，求a，b两点间的距离d。
答案：(1)eq \f(mg,k1) (2)eq \f(mg,k2) (3)eq \f(mg,k1)＋eq \f(mg,k2)
解析：(1)当弹簧C的右端位于a点时，弹簧C的弹力为零，对物体A，根据平衡有mg＝k1Δx1
解得弹簧B的形变量Δx1＝eq \f(mg,k1)
(2)将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有变形，可知弹簧C的弹力等于物体A的重力，有mg＝k2Δx2，解得Δx2＝eq \f(mg,k2)
(3)弹簧右端移动的距离为弹簧B和C的形变量之和，可知a、b的距离
d＝Δx1＋Δx2＝eq \f(mg,k1)＋eq \f(mg,k2)