人教版物理必修第一册同步讲练第三章　相互作用——力 1 第1节　课后达标巩固落实 (含解析)

一、单项选择题

1．(2019·慈溪期末)嫦娥四号探月过程时，把一块矿石从月球运到地球，则矿石所受重力与质量的变化是(　　)

A．重力变小，质量变大　　　 B．重力变大，质量变大　　

C．重力不变，质量不变   D．重力变大，质量不变

解析：选D.矿石从月球运到地球的过程中，其质量保持不变，但由于地球表面的重力加速度大，故重力变大，D正确，A、B、C错误．

2.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为(　　)

A．马跑得快

B．马蹄大

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：选D.马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，故选项D正确．

3．(2019·安吉校级期末)杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是(　　)

A．物体受到的重力

B．头的形变

C．坛子的形变

D．人受到的重力

解析：选C.头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头产生力的作用，故C正确，A、B、D错误．

4．(2019·湖南学业考试)一轻弹簧原长为10 cm，在它的下端挂一个重为4 N的物体时，弹簧的长度为12 cm，若在它的下端挂一个重为8 N的物体时，弹簧的长度应为(　　)

A．24 cm   B．20 cm

C．15 cm   D．14 cm

解析：选D.弹簧的原长l0＝10 cm.当弹簧下端挂重物而静止时，弹簧的弹力等于重物的重力．当挂4 N重物时，弹簧的弹力F1＝4 N，弹簧的长度l1＝12 cm，则形变量x1＝l1－l0＝2 cm；当挂8 N重物时，F2＝8 N，设弹簧的长度为l2，则x2＝l2－l0.由胡克定律F＝kx可知，＝，即＝，得＝，解得l2＝14 cm.

5．(2019·广东期末)如图所示，一轻弹簧下端悬挂重为10 N的物体时弹簧的长度为12 cm.现换用另一个重为25 N的物体悬挂在弹簧的下端(仍在弹性限度内)，这时弹簧的长度为15 cm，则弹簧的原长、劲度系数分别是(　　)

A．20 cm，500 N/m   B．10 cm，500 N/m

C．10 cm，1 000 N/m   D．20 cm，1 000 N/m

解析：选B.设弹簧的原长、劲度系数分别为L、k，根据胡克定律F＝kx得：下端悬挂重为10 N的物体时：10＝k(0.12－L)；换用另一个重为25 N的物体悬挂时：25＝k(0.15－L)．联立两式解得：k＝500 N/m、L＝10 cm.

6.(2019·腾冲校级月考)如图所示，一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F压缩弹簧至稳定，然后改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定，则弹簧上端上升的高度(　　)

A.   B.

C．L0＋   D．L0－

解析：选B.当用向下的力F压缩弹簧至稳定时，弹簧压缩的长度为 x1＝；当改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2＝；则弹簧上端上升的高度为 h＝x1＋x2＝，故B正确，A、C、D错误．

二、多项选择题

7．关于重力，下列说法中正确的是(　　)

A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向必定垂直于支持面

B．重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出

C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小

D．物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力可以不等于重力

解析：选CD.重力产生的原因是地球对物体的吸引，但通常情况下重力只是地球对物体吸引力的一部分，重力的方向竖直向下，只有在支持面水平时，重力的方向才垂直于支持面，选项A错误；杆秤测量的是物体的质量而非重力，选项B错误；由公式G＝mg可知，重力的大小由质量m和g值共同决定，由于在不同的地理位置g值可能不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确；用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该悬绳的拉力才等于物体受到的重力；把物体静置于一水平面上，物体对该水平面的压力等于物体受到的重力，物体静止于斜面上，物体对该斜面的压力就不等于物体受到的重力，选项D正确．

8．(2019·天津南开中学高一期中)有关弹力，下列说法正确的是(　　)

A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的

B．拿一根细竹杆拨动水中木头，木头受到竹杆的弹力，是由于木头发生形变而产生的

C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向

D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的

解析：选CD.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于桌面发生向下的微小形变而产生的，故A错误；木头受到竹杆的弹力，是由于竹杆发生形变而产生的，不是木头发生形变产生的，故B错误；绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变，由于弹性绳子要收缩而对物体产生拉力，绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，故C正确；挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变，电线由于收缩要恢复原状而对电灯产生了拉力，故D正确．

9.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论有(　　)

A．弹簧的劲度系数为1 N/m

B．弹簧的原长为6 cm

C．弹簧伸长8 cm时，弹力为2 N

D．当弹力为4 N时，弹簧长度为10 cm或2 cm

解析：选BD.由k＝得，k＝100 N/m，A错；F＝0时，弹簧处于原长，由图可知x0＝6 cm，B对；伸长8 cm时的弹力：F＝k·Δx＝8 N，C错；由图知，F＝4 N时，弹簧长2 cm或10 cm，D对．

10．某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm, 一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，如图所示，则(　　)

A．人的每只手受到拉力器的拉力为300 N

B．每根弹簧产生的弹力为200 N

C．每根弹簧的劲度系数为200 N/m

D．每根弹簧的劲度系数为600 N/m

解析：选BC.由题，某人用600 N的力，根据牛顿第三定律可知，人的每只手受到拉力器的拉力为600 N，故A错误．由于三根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于600 N，则每根弹簧产生的弹力均为200 N，故B正确．每根弹簧的伸长长度为x＝1.4 m－0.4 m＝1.0 m，弹力F＝200 N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m，故C正确，D错误．

三、非选择题

11．请在图中画出杆或球所受的弹力．

甲图中杆靠在墙上；

乙图中杆放在半球形的槽中；

丙图中球用细线悬挂在竖直墙上；

丁图中点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．

解析：甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处墙对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直．如图(a)所示．

乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图(b)所示．

丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子向上．如图(c)所示．

丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图(d)所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．

答案：见解析图

12．在“探究弹簧的弹力与伸长量之间关系”实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于表中：

(1)以x为横坐标、F为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间的关系图线．

(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________．(结果保留三位有效数字)

解析：(1)描点作图，如图．

(2)根据图象，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝＝75.0 N/m.

答案：(1)见解析图　(2)75.0 N/m

13．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．

甲

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图乙中，请作出F－L图线．

乙

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

(3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．

(4)该同学实验时把弹簧水平放置，与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：________________________________________________________________________，

缺点在于：_____________________________________________________________

________________________________________________________________________.

解析：(1)F－L图线如图所示．

(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm.

劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m.

(3)记录数据的表格如下．

(4)优点：可以避免弹簧自身重力对实验的影响．

缺点：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．

答案：(1)见解析图　(2)5　20　(3)(4)见解析

14.如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块m1压在弹簧k1上(但不拴接)，两弹簧与下面木块m2相连，下面弹簧k2竖直固定在水平地面上，整个系统处于静止状态．现缓慢向上提上面的木块m1，直到它刚离开上面弹簧k1，求在此过程中：上面木块m1移动的距离．

解析：设未提木块m1时两弹簧的压缩量分别为x1、x2，根据二力平衡和胡克定律，对弹簧k1有k1x1＝m1g               ①

对弹簧k2有k2x2＝k1x1＋m2g  ②

当木块m1离开弹簧k1时，弹簧k2压缩量变为x′2，

对弹簧k2有k2x′2＝m2g  ③

由①②③解得：

x1＝，x2＝，x′2＝.

木块m1向上移动的距离为

h1＝x1＋x2－x′2＝m1g.

答案：m1g