2021届高三物理一轮复习-课后作业-教师版-第六讲-力的基本概念-重力-弹力.docx

第六讲 力的基本概念 重力 弹力课后作业
1.关于力的概念，下列说法正确的是(　　)
A．一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力
B．力可以从一个物体传给另一个物体
C．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
D．一个受力物体可以不对其他物体施力
答案　A解析　由于一个受力物体可能同时受到两个力的作用，所以一个受力物体可能找到两个施力物体，A正确；由于力是物体之间的相互作用，所以力不能通过一个物体传给另一个物体，B错误；力可以分为接触力和非接触力两大类，不接触的物体之间也可能存在相互作用，C错误；依据力的定义可知，受力物体同时也是施力物体，D错误．
2.下列关于重力和重心的说法正确的是 (　　)
A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B．物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力
C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心确定在悬线所在的直线上
D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心确定在物体上
答案　C解析　重力是由地球吸引产生的，是所受引力的一个分力，两者一般不等，A错．压力和重力是两种性质不同的力，B错．由平衡条件知，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C对．重心跟物体的外形、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不愿定在物体上．如折弯成直角的均匀直杆，D错．
3.(2022·山东基本力气·85)力是物体间的相互作用，下列有关力的图示及表述正确的是(　　)

答案　BD解析　由于在不同纬度处重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，A错误．充分气的篮球平衡时，篮球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力，故B正确．书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C错误．平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D正确．
4.(2010·课标全国·15)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 (　　)
A. B. C. D.
答案　C解析　设弹簧原长为l，由题意知，F1＝k(l－l1)，F2＝k(l2－l)，两式联立，得k＝，选项C正确．
5.画出图中物体A和B所受重力、弹力的示意图．(各接触面均光滑，各物体均静止)

答案　物体A和B所受重力、弹力的示意图，如图所示．

答案　

6.关于力的概念，下列说法正确的是(　　)
A．没有相互接触的物体间也可能有力的作用
B．力是使物体位移增加的缘由
C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力并使之压缩，弹簧压缩后再反过来给手一个弹力
D．力可以从一个物体传给另一个物体，而不转变其大小
A　[各种场力，就是没有相互接触的物体间存在的力的作用，A对．力是转变物体运动状态的缘由，B错．力的作用是相互的、同时的，没有先后挨次，C错．力是物体间的相互作用，不能传递，D错．]
7.(2011·济宁模拟)下列关于物体重力的说法中不正确的是(　　)
A．地球上的物体只有运动时才受到重力
B．同一物体在某处向上抛出后和向下抛出后所受重力一样大
C．某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的
D．物体所受重力大小与其质量有关
CD　[地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用，故运动或静止的物体均受重力，A错误；某物体在地球某点处所受地球吸引而产生的重力确定，与此物体的运动状态无关，B错误，C正确；物体所受重力G＝mg，在g确定时，G由m打算，D正确．]
8.台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的推断中正确的是(　　)
A．可能沿OA方向 B．确定沿OB方向
C．可能沿OC方向 D．可能沿OD方向
B　[台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿OB方向，故选B.]
9.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度才智、丰富想像、浪漫主义精神和超群的艺术技巧的结晶，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，是由于(　D　)
A．马跑得快的缘由 B．马蹄大的缘由
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置与飞燕在一条竖直线上
10.在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间确定有弹力的是(　　)

【解析】假设将与争辩对象接触的物体逐一移走，假如争辩对象的状态发生变化，则表示它们之间有弹力；假如状态无变化，则表示它们之间无弹力．四个选项中只有B选项中的B物体移走后，A物体确定要摇摆，所以B选项中A、B间确定有弹力．【答案】B
11.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为(　　)
A.kx　　　　B.kx＋G C.G－kx D.以上都不对
【解析】选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx，球平衡时弹力FA＝G＝kΔx，球在B处时，弹簧又压缩x，球再次达到平衡时弹力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx，故B正确.
12.一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度l的关系如图中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为(　　)
A．1 250 N/m B．625 N/m
C．2 500 N/m D．833 N/m
C　[由图象可以看出在直线a对应的阶段，弹簧处于压缩状态，弹力F随着缩短量的减小而减小，当弹簧长度为12 cm时恢复原长；直线b对应的是弹簧的伸长阶段，弹力F随伸长量的增大线性递增．由此可看出弹力F＝100 N时，弹簧对应的形变量x＝4 cm，依据胡克定律可求出弹簧的劲度系数k＝＝2 500 N/m.]
13.(2022·揭阳模拟)如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开头渐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化状况是(　　)
A.弹簧对P的弹力T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小
B.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大
C.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大
D.弹簧对P的弹力T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小
【解析】选B.在P被拉动之前的过程中，弹簧长度不变，弹簧对P的弹力T的大小保持不变；由于弹簧长度小于原长，P有向右的运动趋势，所受静摩擦力向左，用一个从0开头渐渐增大的水平力F向右拉P的过程中，地面对P的摩擦力始终增大，选项B正确.
14.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是(　　)
A.球确定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球确定受斜面的弹力且垂直斜面对上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面对上
【解析】选B、C. F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才对球有弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误.
15.如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最终射到墙上，形成一个光点P.用力压桌面，观看墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是 (　　)．
A．F增大，P上移 B．F增大，P下移
C．F减小，P下移 D．F减小，P上移
解析　本题考查微小形变的放大法．当力F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P下移；反之，若力F减小，光点P上移．所以，选项B、D正确．答案　BD
16.(2022·佛山模拟)如图所示，A、B两个物体的重力分别是GA＝3 N、GB＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(　　)
A.1 N、6 N　　B.5 N、6 N C.1 N、2 N D.5 N、2 N
【解析】选A、D.若弹簧处于拉伸状态，对A物体有T＝GA＋F＝3 N＋2 N＝5 N，对B物体有N＝GB－F＝4 N－2 N＝2 N，故天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为5 N和2 N，B错误，D正确；若弹簧处于压缩状态，对A物体有T＝GA－F＝3 N－2 N＝1 N，对B物体有N＝GB＋F＝4 N＋2 N＝6 N，故天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为1 N和6 N，A正确，C错误.
17.(2011·高考江苏卷)如图所示，石拱桥的正中心有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽视不计，则石块侧面所受弹力的大小为(　　)
A. B. C.mgtanα D.mgcotα
解析：选A.对石块受力分析如图，建立如图所示坐标系，由平衡条件得：2Fsinα＝mg，解得F＝.
18.(2022福州模拟)如图所示,轻绳悬挂两个相同的质量均为m的小球A、B处于静止状态,A、B之间存在着大小相等方向相反的斥力作用,那么对球A,悬线1的张力F1和悬线2对B的张力F2大小关系不行能毁灭的状况是(　D　)
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.F1>2mg
解析:首先以A、B及悬线2为系统进行争辩,由平衡条件可知F1=2mg.再以B为争辩对象,其受力状况是悬线对B的拉力F2,重力mg,A、B间的斥力F,依据平衡条件:F2=mg+F,依据此式可知,假如F<mg,则F1>F2;假如F=mg,则F1=F2;假如F>mg,则F1<F2.故D项正确.
19.(2022浙江宁波联考)试验室常用的弹簧测力计如图(甲)所示,有挂钩的拉杆与弹簧相连,并固定在外壳的一端上,外壳上固定一个圆环,可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳(重量为G)上,弹簧和拉杆的质量忽视不计.再将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上,如图(乙)、(丙)所示,分别用恒力F0竖直向上拉弹簧测力计,静止时弹簧测力计的读数为(　D　)
A.(乙)图读数F0-G,(丙)图读数F0+G
B.(乙)图读数F0+G,(丙)图读数F0-G
C.(乙)图读数F0,(丙)图读数F0-G
D.(乙)图读数F0-G,(丙)图读数F0
解析:对(乙)中弹簧测力计的外壳受力分析可知,受重力G、拉力F0和弹簧的拉力F1,如图所示,则弹簧测力计的读数为F1=F0-G;由于弹簧和拉杆的质量忽视不计,所以(丙)中弹簧的拉力等于F0,即弹簧测力计的读数为F2=F0,故D正确
20.如图所示,滑轮本身的质量可忽视不计,滑轮轴O安装在一根轻木杆B
上,一根轻绳AC绕过滑轮,绳与滑轮间的摩擦不计,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,转变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化的状况是(　D　)
A.只有角θ变小,弹力才变小
B.只有角θ变大,弹力才变大
C.不论角θ变大或变小,弹力都变大
D.不论角θ变大或变小,弹力都不变
解析:绳A和绳C的拉力大小与方向均不变,所以其合力不变,对滑轮而言,杆的作用力必与两绳拉力的合力平衡,所以杆的弹力大小与方向均不变,D正确.
21.(2010·浙江宁波期末)a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的(　　)

B　[先隔离物体b受力分析，由平衡条件可知，选项A错误；再将a、b看作一个整体，则a、b之间绳子的张力属于内力，由整体受力平衡可知，选项B正确．]
22.如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是(　　)
A．斜面有向左运动的趋势
B．地面对斜面的支持力为80 N
C．球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下
D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面对上
C　[把小球、杆和斜面作为一个系统受力分析，可知，系统仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，小球只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不愿定沿杆)，故C对，D错．]
23.(2022·铜陵模拟)(18分)如图所示，倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后，重新达到平衡.试求m1、m2分别沿斜面移动的距离.
【解析】没旋转时，两弹簧均处于伸长状态，两弹簧伸长量分别为x1、x2
k2x2＝m2gsinθ (2分)
解得x2＝ (1分)
k2x2＋m1gsinθ＝k1x1 (2分)
解得x1＝ (2分)
旋转后，两弹簧均处于压缩状态，压缩量分别为x1′、x2′
m2gcosθ＝k2x2′ (2分)
解得x2′＝ (2分)
(m1＋m2)gcosθ＝k1x1′(2分)
解得x1′＝ (1分)
所以m1移动的距离
d1＝x1＋x1′＝(sinθ＋cosθ) (2分)
m2移动的距离d2＝d1＋x2＋x2′＝(sinθ＋cosθ)＋(sinθ＋cosθ) (2分)
24.(2022·厦门质检)如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．求：
(1)这时两弹簧的总长．
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力大小．
解析：(1)设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为Δx1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为Δx2，由物体的平衡及胡克定律有F1＝(m1＋m2)g，
Δx1＝
F2＝m2g，Δx2＝

所以总长为
L＝L1＋L2＋Δx1＋Δx2
＝L1＋L2＋＋.
(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必需是上面弹簧伸长Δx，下面弹簧缩短Δx.
对m2：N＝k2Δx＋m2g
对m1：m1g＝k1Δx＋k2Δx
解得N＝m2g＋m1g
由牛顿第三定律知，平板受到物体m2的压力为
m2g＋m1g.
答案：(1)L1＋L2＋＋
(2)m2g＋m1g
25.(2022江苏锡南质量检测)如图(甲)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图(乙)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GK挂住一个质量为M2的物体,求:
(1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的拉力FEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力.
解析:图(甲)和图(乙)中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,依据平衡条件,可推断与物体相连的细绳的拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为争辩对象,进行受力分析如图(丙)、(丁)所示,
(1)图(丙)中轻绳AD跨过定滑轮挂住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力FAC=FCD=M1g;图(丁)中由于FEGsin 30°=M2g得FEG=2M2g,所以得FAC/FEG=M1/(2M2).

(2)图(丙)中,有==,则FBC=FAC=M1g,方向和水平方向成30°,斜向右上方.
(3)图(丁)中,依据平衡条件有
FEGsin 30°=M2g、FEGcos 30°=FHG
联立得FHG=M2g,方向水平向右.
答案:(1)　
(2)M1g,方向与水平方向成30°角斜向右上方　
(3)M2g,方向水平向右
26.如图所示，质量为m的物体A放在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处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变．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．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离．
解析　开头时，弹簧B的压缩长度为x1＝
当弹簧B无形变时，弹簧C伸长x2＝
所以a、b间距离为x1＋x2＝mg(＋)