
考點(diǎn)一、力
1.定義:一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用.
2.力的三要素:大小、方向和作用點(diǎn).
3.單位:牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào):N.
考點(diǎn)二、重力
1.定義:由于地球的吸引而使物體受到的力.
2.方向:豎直向下.
3.大小:G=mg,g是自由落體加速度.
4.作用點(diǎn)——重心
(1)重心:一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用,從效果上看,可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫作物體的重心.
(2)決定因素:①物體的形狀;②物體的質(zhì)量分布.
考點(diǎn)三、力的表示方法
1.力的圖示:力可以用有向線段表示,有向線段的長(zhǎng)短表示力的大小,箭頭表示力的方向,箭尾(或箭頭)表示力的作用點(diǎn).
2.力的示意圖:只用帶箭頭的有向線段來表示力的方向和作用點(diǎn),不需要準(zhǔn)確標(biāo)度力的大?。?br>考點(diǎn)四、彈力
1.形變:物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生的變化.
2.彈力:發(fā)生形變的物體,要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力.
3.常見的彈力:壓力和支持力都是彈力,方向跟接觸面垂直;繩子的拉力也是彈力,方向沿著繩子而指向繩子收縮的方向.
考點(diǎn)五、胡克定律
1.彈性形變:物體在發(fā)生形變后,如果撤去作用力能夠恢復(fù)原狀的形變.
2.彈性限度:如果形變過大,超過一定的限度,撤去作用力后物體不能(填“能”或“不能”)完全恢復(fù)原來的形狀,這個(gè)限度叫作彈性限度.
3.內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比,即F=kx.
4.勁度系數(shù):k叫作彈簧的勁度系數(shù),單位是牛頓每米,符號(hào)是N/m.表示彈簧“軟”“硬”程度的物理量.
重難點(diǎn)講解
一、彈力有無的判斷
可利用假設(shè)法進(jìn)行判斷.
(1)假設(shè)無彈力:假設(shè)撤去接觸面,看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài),若能保持原來的狀態(tài),則說明物體間無彈力作用;否則,有彈力作用.
(2)假設(shè)有彈力:假設(shè)接觸物體間有彈力,畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力示意圖,判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾,若矛盾,
則不存在彈力;若不矛盾,則存在彈力.
如圖,接觸面光滑,若A處有彈力,則無法使球處于靜止?fàn)顟B(tài),故A處無彈力.
(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二定律(第四章學(xué)習(xí))或共點(diǎn)力平衡條件(第5節(jié)學(xué)習(xí))判斷彈力是否存在.
二:對(duì)胡克定律F=kx的理解
(1)x是彈簧的形變量,而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度.
(2)k為彈簧的勁度系數(shù),反映彈簧本身的屬性,由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定,與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無關(guān).
2.F-x圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線(如圖所示),直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k.即k=eq \f(ΔF,Δx).
3.胡克定律的適用條件:彈簧在彈性限度內(nèi)發(fā)生形變.
二:考點(diǎn)題型歸納
題型一:力的概念的理解
1.(2023秋·高一單元測(cè)試)下列關(guān)于力的說法正確的是( )
A.力是物體對(duì)物體的作用
B.力有時(shí)可以離開物體而單獨(dú)存在
C.只有直接相互接觸的物體間才能產(chǎn)生作用力
D.有受力物體不一定就有施力物體
【答案】A
【詳解】A.力是物體對(duì)物體的作用,力不能脫離物體而單獨(dú)存在,這是力的物質(zhì)性,故A正確;
BD.只要有力的作用,就一定同時(shí)存在施力物體和受力物體,故力不能脫離物體而單獨(dú)存在,故BD錯(cuò)誤;
C.直接接觸的物體間可能產(chǎn)生力的相互作用,不接觸的物體間也可能產(chǎn)生力的相互作用,如磁鐵與磁鐵之間、物體與地球之間、電荷與電荷之間都存在力的相互作用,故C錯(cuò)誤。
故選A。
2.(2023秋·新疆喀什·高一??计谀┫铝嘘P(guān)于力的說法,正確的是( )
A.有力作用時(shí)一定有受力物體,可能沒有施力物體
B.有力作用時(shí)一定有施力物體,可能沒有受力物體
C.物體發(fā)生形變,說明受到了力的作用
D.只有相互接觸的物體才能有作用力
【答案】C
【詳解】AB.有力作用時(shí)一定有施力物體和受力物體,有受力物體就一定有施力物體,同樣有施力物體就一定有受力物體,A、B錯(cuò)誤;
C.力有兩個(gè)作用效果,使受力物體發(fā)生形變或改變受力物體的速度,所以物體發(fā)生形變,說明它受到了力的作用,C正確;
D.兩個(gè)物體之間有力作用時(shí)不一定相互接觸,比如磁鐵吸引小鐵釘時(shí),磁鐵對(duì)小鐵釘有力的作用但磁鐵與小鐵釘可以不相互接觸,D錯(cuò)誤。
故選C。
3.(2022秋·安徽六安·高一校考階段練習(xí))力是物體間的相互作用,作用效果是使物體形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。關(guān)于力的作用效果,下列說法正確( )
A.力對(duì)受力物體產(chǎn)生作用效果
B.力對(duì)施力物體產(chǎn)生作用效果
C.力有時(shí)對(duì)受力物體產(chǎn)生作用效果,有時(shí)對(duì)施力物體產(chǎn)生作用效果
D.力總是同時(shí)對(duì)受力物體和施力物體產(chǎn)生作用效果
【答案】A
【詳解】力對(duì)受力物體產(chǎn)生作用效果,故選A。
題型二:重力與重心的問題
4.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))關(guān)于重力的大小,下列說法正確的是( )
A.由公式G=mg知,物體所受的重力一定等于其質(zhì)量的9.8倍
B.浮在水面上的大鐵船,由于水的浮力作用,其所受重力變小了,才漂在水面上
C.熟透的蘋果往下落是因?yàn)槭艿街亓ψ饔?,在天空飛行的飛機(jī)不掉下來,說明其所受重力等于零
D.靜止于水平地面上的物體對(duì)地面壓力的大小不一定等于其重力大小
【答案】D
【詳解】A.g值不一定都等于9.8 N/kg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.g值隨位置的變化而變化,同一地理位置,物體重力不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.地球附近的物體都受到地球的吸引,即都受重力作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.若靜止于水平地面上的物體還受到豎直方向上的拉力,其對(duì)地面的壓力就不等于重力,選項(xiàng)D正確。
故選D。
5.(2023秋·浙江杭州·高一期中)下面有關(guān)重力與重心的說法正確的是( )
A.物體的重力作用在其重心上,所以重心一定在物體上
B.如果把同一個(gè)物體從杭州運(yùn)到北京,其所受重力會(huì)發(fā)生變化
C.有規(guī)則形狀的物體,其重心就在物體的幾何中心
D.物體所受重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)
【答案】B
【詳解】A.物體的重力可等效看成作用在其重心上,但重心不一定在物體上,故A錯(cuò)誤;
B.如果把同一個(gè)物體從杭州運(yùn)到北京,物體的質(zhì)量不變,但所在處的重力加速度變化,其所受重力會(huì)發(fā)生變化,故B正確;
C.質(zhì)量分布均勻且形狀規(guī)則的物體,其重心就在物體的幾何中心,故C錯(cuò)誤;
D.物體所受的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),但并不是地球?qū)ξ矬w的吸引力,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6.(2023秋·廣西南寧·高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于物體重心的說法中,正確旳是( )
A.形狀規(guī)則的物體,其重心在其幾何中心
B.物體的重心可能在物體上,也可能在物體外
C.舞蹈演員做各種優(yōu)美動(dòng)作時(shí),其重心位置不變
D.用線懸掛的物體靜止時(shí),沿細(xì)線方向的直線不一定通過重心
【答案】B
【詳解】A.形狀規(guī)則的物體,其重心不一定在其幾何中心上,還得看質(zhì)量分布是否均勻,故A錯(cuò)誤;
B.物體的重心可能在物體上,也可能在物體外,故B正確;
C.舞蹈演員做各種優(yōu)美動(dòng)作時(shí),其重心位置發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;
D.用線懸掛的物體靜止時(shí),沿細(xì)線方向的直線一定通過重心,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型三:彈力有無的判斷
7.(2023春·河南周口·高一河南省淮陽中學(xué)校考階段練習(xí))下列情況中,接觸面均光滑,小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),繩子全處于拉伸狀態(tài),則球受到兩個(gè)彈力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】A.假設(shè)將繩子剪斷,小球一定不能靜止,所以小球受繩子對(duì)它向上的彈力,假設(shè)將斜面去掉,小球仍然靜止,所以小球與斜面間無彈力作用,小球只受繩子的彈力,A錯(cuò)誤;
B.假設(shè)將上方的斜面去掉,小球受地面向上的彈力仍能靜止,所以小球只受地面向上的彈力作用,B錯(cuò)誤;
C.假設(shè)分別將斜面或繩子去掉,小球都不能靜止,所以小球受到斜面和繩子兩個(gè)彈力的作用,C正確;
D.假設(shè)將右側(cè)的臺(tái)階去掉,小球仍能靜止,所以小球與臺(tái)階間無彈力作用,與地面之間一定有彈力作用,D錯(cuò)誤。
故選C。
8.(2023秋·湖南郴州·高一校聯(lián)考期末)在下列四個(gè)選項(xiàng)中,、之間一定有彈力的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】A.、球體均處于靜止平衡狀態(tài),則所受外力的合力均為0,假設(shè)、之間有彈力,對(duì)球體進(jìn)行受力分析,則球體所受外力的合力不為0,即、之間一定沒有彈力,A錯(cuò)誤;
B.假設(shè)沒有B球體,則球體A必定向右擺動(dòng),表明B對(duì)A有彈力,即、之間一定有彈力,B正確;
C.、球體均處于靜止平衡狀態(tài),則所受外力的合力均為0,假設(shè)、之間有彈力,對(duì)球體進(jìn)行受力分析,則球體B必定向右運(yùn)動(dòng),其所受外力的合力不為0,即、之間一定沒有彈力,C錯(cuò)誤;
D.、均處于靜止平衡狀態(tài),則所受外力的合力均為0,假設(shè)、之間有彈力,對(duì)球體進(jìn)行受力分析,則球體所受外力的合力不為0,即、之間一定沒有彈力,D錯(cuò)誤。
故選B。
9.(2023秋·廣東廣州·高一仲元中學(xué)??计谀┫铝袑?duì)圖中彈力有無的判斷,正確的是( )
A.小球隨車廂(底部光滑)一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則車廂左壁對(duì)小球有彈力
B.兩相同小球被兩根等長(zhǎng)的豎直輕繩懸掛而靜止,則兩球?qū)Ρ舜擞袕椓ψ饔?br>C.小球被a、b兩輕繩懸掛而靜止,其中a繩處于豎直方向,則b繩對(duì)小球一定沒有拉力
D.小球靜止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,傾斜面對(duì)球有彈力
【答案】C
【詳解】A.小球隨車廂(底部光滑)一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球受重力與小車底板給小球的支持力,二力平衡,車廂左壁對(duì)小球無彈力,故A錯(cuò)誤;
B.兩相同小球被兩根等長(zhǎng)的豎直輕繩懸掛而靜止,兩小球各自受重力與豎直輕繩給小球的拉力,二力平衡,則兩球?qū)Ρ舜藷o彈力作用,故B錯(cuò)誤;
C.小球被a、b兩輕繩懸掛而靜止,其中a繩處于豎直方向,小球受重力與豎直輕繩a給小球的拉力,二力平衡,則b繩對(duì)小球一定沒有拉力,故C正確;
D.小球靜止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球受重力與槽底面給小球的支持力,二力平衡,傾斜面對(duì)球無彈力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
題型四:胡克定律的應(yīng)用
10.(2023秋·云南怒江·高一校考期末)現(xiàn)有一個(gè)勁度系數(shù)=100N/m,長(zhǎng)度為20cm的輕質(zhì)彈簧,用力F將該彈簧拉伸到30cm時(shí)彈簧產(chǎn)生彈力大小為( )
A.50NB.30NC.20ND.10N
【答案】D
【詳解】根據(jù)胡克定律有
故選D。
11.(2023春·江蘇鹽城·高一??计谥校┮惠p質(zhì)彈簧豎直懸掛,彈簧長(zhǎng)度為14.00cm。在彈簧下端掛一質(zhì)量為0.2kg的鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為26.50cm,彈簧彈力未超過彈性限度,重力加速度g取。則該彈簧的勁度系數(shù)為( )
A.7.5N/mB.8.0N/mC.16N/mD.32N/m
【答案】C
【詳解】根據(jù)受力平衡可知,彈簧彈力為
根據(jù)胡克定律可得
可得該彈簧的勁度系數(shù)為
故選C。
12.(2023秋·內(nèi)蒙古通遼·高一校聯(lián)考期末)一輕質(zhì)彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系如圖甲所示。將該彈簧下端固定在水平地面上,把一質(zhì)量為的物體緩慢放在彈簧的上端,待物體穩(wěn)定后靜止在彈簧上端,彈簧處在彈性限度內(nèi),如圖乙所示,。下列說法正確的是( )
A.物體對(duì)彈簧的壓力是由于彈簧的形變產(chǎn)生的
B.彈簧的壓縮量為
C.彈簧的勁度系數(shù)為
D.彈簧的壓縮量為
【答案】B
【詳解】A.物體對(duì)彈簧的壓力是由于物體的形變產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤;
C.由圖甲,可得彈簧的勁度系數(shù)
C錯(cuò)誤;
BD.設(shè)彈簧壓縮量為x,根據(jù)平衡條件
解得
故B正確,D錯(cuò)誤。
故選B。
題型五:彈簧的串并聯(lián)問題
13.(2021秋·湖南邵陽·高一校聯(lián)考階段練習(xí))有兩根相同的、原長(zhǎng)為的輕彈簧,如果在每根彈簧上分別掛上重物G后,彈簧伸長(zhǎng)都是?,F(xiàn)將兩根彈簧如圖所示連接在一起,在下端仍掛上重物G,則兩根彈簧的總長(zhǎng)是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】將兩根彈簧連接在一起,在下端仍掛上重物G,則每根彈簧的拉力大小均為G,伸長(zhǎng)量均為1cm,所以兩根彈簧的總長(zhǎng)是32cm,故選C。
14.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧甲上端固定,下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A時(shí),輕彈簧甲的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)。將另一原長(zhǎng)也為L(zhǎng)的輕彈簧乙掛在A的下面,其下再掛上質(zhì)量為的小球B,兩小球平衡時(shí),懸點(diǎn)O與小球B的距離為(小球大小不計(jì),且兩彈簧都在彈性限度內(nèi)),則甲、乙兩彈簧的勁度系數(shù)之比為( )
A.1:2B.1:1C.2:1D.3:1
【答案】B
【詳解】輕彈簧甲掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球時(shí)伸長(zhǎng)L,故勁度系數(shù)
若兩個(gè)小球如題圖所示懸掛,上面的輕彈簧甲彈力為,伸長(zhǎng),總長(zhǎng)度為。由題意得下面的輕彈簧乙長(zhǎng)度為,故伸長(zhǎng)量為,由于其彈力為,則其勁度系數(shù)
故兩輕彈簧的勁度系數(shù)相等,ACD 錯(cuò)誤,B正確。
故選B。
15.(2023秋·全國(guó)·高一期末)兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2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)量為L(zhǎng)B.b彈簧的伸長(zhǎng)量為
C.P端向右移動(dòng)的距離為2LD.P端向右移動(dòng)的距離為L(zhǎng)
【答案】B
【詳解】AB.根據(jù)兩根彈簧中彈力相等對(duì)于b彈簧有
解得
A錯(cuò)誤、B正確;
CD.則P端向右移動(dòng)的距離為,CD錯(cuò)誤。
故選B。
題型六:F-x圖像問題
16.(2022秋·云南昭通·高一校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,外力F作用在A端,可拉可壓,取水平向左為正方向,則外力F隨彈簧長(zhǎng)度的變化關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.彈簧原長(zhǎng)為
B.彈簧的勁度系數(shù)為
C.時(shí),彈簧對(duì)墻壁的彈力方向水平向右
D.時(shí),彈簧對(duì)墻壁的彈力大小為
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)圖像可知,當(dāng)
時(shí),彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài),即自然長(zhǎng)度
故A錯(cuò)誤;
B.由胡克定律可得
故B錯(cuò)誤;
C.由題意知,彈簧長(zhǎng)度為10 cm時(shí),F(xiàn)方向向左,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧對(duì)墻壁的彈力水平向左,故C錯(cuò)誤;
D.由題意知,彈簧長(zhǎng)度為20 cm時(shí),F(xiàn)方向向右,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),彈簧對(duì)墻壁的彈力水平向右,大小為
故D正確。
故選D。
17.(2022秋·廣東肇慶·高一廣東肇慶中學(xué)校考期中)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),作出彈力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示,則( )
A.該彈簧的原長(zhǎng)為10
B.該彈簧的勁度系數(shù)為0.25
C.該彈簧的勁度系數(shù)與彈力成正比
D.在該彈簧下端懸掛2.0N的重物時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為8
【答案】A
【詳解】A.由彈力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線可知,當(dāng)F=0時(shí),彈簧為原長(zhǎng),故彈簧原長(zhǎng)為
故A正確;
B.由彈力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線可知,圖像斜率
故B錯(cuò)誤;
C.彈簧的勁度系數(shù)只與彈簧本身有關(guān),與彈力無關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.在該彈簧下端懸掛2.0N的重物時(shí),有
彈簧長(zhǎng)度為
故D錯(cuò)誤。
故選A。
18.(2022秋·陜西西安·高一統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖,下列說法中正確的是( )
A.彈簧的勁度系數(shù)是2N/m
B.彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/m
C.當(dāng)彈簧受F2=800N的拉力作用時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量x2=80cm
D.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量x1=20cm時(shí),拉力F1=200N
【答案】B
【詳解】AB.圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)
故A錯(cuò)誤,B正確;
C.由圖可知,當(dāng)彈簧受F2=800N的拉力作用時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量x2=40cm。故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量x1=20cm時(shí),根據(jù)F=kx可得拉力F1=400N,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型七:彈力的綜合問題
19.(2022秋·山東濱州·高一??计谥校┮桓p質(zhì)彈簧的原長(zhǎng)為20cm,豎直懸掛著,當(dāng)用質(zhì)量1.5kg的物體懸掛在彈簧下端時(shí),量得彈簧長(zhǎng)24cm。問:(均在彈性限度之內(nèi))
(1)彈簧的勁度系數(shù)為多少?
(2)若把它豎立在水平桌面上,用質(zhì)量為3kg的物體壓它彈簧上端時(shí),彈簧長(zhǎng)為多少?
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)據(jù)胡克定律可得,彈簧的勁度系數(shù)為
(2)用質(zhì)量為3kg的物體壓它彈簧上端時(shí),滿足
解得
20.(2023秋·云南玉溪·高一統(tǒng)考期末)如圖甲所示,質(zhì)量分別為、的A、B兩物體用輕彈簧連接后豎直放置在水平地面上并處于靜止,此時(shí)A、B間的距離,輕彈簧的自然長(zhǎng)度,重力加速度。求:
(1)輕彈簧的勁度系數(shù)是多少?
(2)如圖乙所示,若把A物體用細(xì)繩懸掛,使A、B兩物體都處于靜止時(shí),兩物體之間的距離是多少?
【答案】(1)1000N/m;(2)0.12m
【詳解】(1)由于A、B靜止,對(duì)A分析,根據(jù)受力平衡可得
解得
(2)設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x?,以B物體為對(duì)象,根據(jù)受力平衡可得
解得
A、B間距為
21.(2022秋·重慶·高一校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,輕彈簧A下端豎直懸掛重為G的物體,此時(shí)彈簧的總長(zhǎng)為?,F(xiàn)將彈簧從中間剪斷(剪斷后的兩根新彈簧B、C勁度系數(shù)均變?yōu)樵瓉淼?倍),將另兩個(gè)重力也為G的物體分別懸掛于剪斷處和下端,此時(shí)剪斷的兩根新彈簧總長(zhǎng)為。求:
(1)求彈簧A、C的形變量、之比;
(2)輕彈簧原長(zhǎng)。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)設(shè)A的勁度系數(shù)為k,則根據(jù)胡克定律有
剪斷后,C勁度系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,則
可得
(2)對(duì)彈簧A,根據(jù)題意有
彈簧B、C有
又因?yàn)?br>聯(lián)立可得
三:課堂過關(guān)精練
一:?jiǎn)芜x題
22.(2023秋·寧夏銀川·高一賀蘭縣第一中學(xué)校考期末)關(guān)于彈力,下列說法正確的是( )
A.輕桿一端所受彈力的作用線一定與輕桿方向重合
B.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,這是由于電燈發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
C.繩對(duì)物體拉力的方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向
D.形變大的物體產(chǎn)生的彈力一定比性變小的物體產(chǎn)生的彈力大
【答案】C
【詳解】A.輕桿所受彈力的方向是任意的,與受力情況及運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,這是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;
C.繩對(duì)物體拉力的方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,故C正確;
D.在彈性限度內(nèi),在相同的勁度系數(shù)下,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,故D錯(cuò)誤。
故選C。
23.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))關(guān)于重心,下列說法正確的是( )
A.重心就是物體上最重的一點(diǎn)
B.重心就是物體的幾何中心
C.直鐵絲被折彎后,重心便不在中點(diǎn),但一定還在鐵絲上
D.重心是物體的各部分所受重力的等效作用點(diǎn)
【答案】D
【詳解】AD.重心是重力的等效作用點(diǎn),并不是物體上最重的一點(diǎn),D正確,A錯(cuò)誤;
B.重心不是物體的幾何中心,重心也不一定在幾何中心上,質(zhì)量分布均勻、有規(guī)則形狀的物體的重心才在其幾何中心上,B錯(cuò)誤;
C.物體的重心不一定在物體上,粗細(xì)均勻的鐵絲被彎成圓時(shí),其重心在圓心處,而不在鐵絲上,C錯(cuò)誤。
故選D。
24.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))關(guān)于重力的大小和方向,下列說法中正確的是( )
A.物體重力的大小等于它對(duì)豎直懸繩拉力的大小或等于它對(duì)水平支持面壓力的大小
B.在地球各處的重力方向都是相同的
C.重心是理想化的物理模型
D.對(duì)某一物體而言,其重力的大小總是一個(gè)恒量,不因物體從赤道移到南極而變化
【答案】C
【詳解】A.物體的重力大小與它對(duì)豎直懸繩的拉力或它對(duì)水平面壓力的大小并不一定相等,只有在物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
BD.在地球上各處的重力都是豎直向下,但各個(gè)地方的豎直向下并不是指向同一方向,例如南極和北極的重力方向恰好相反;同一物體在不同緯度處的重力也是不同的,地球表面上,越靠近兩極其重力越大,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;
C.重心是為研究問題的方便引入的一個(gè)物理模型,物體各個(gè)部分都受重力作用,可以等效看作集中在一點(diǎn)上,選項(xiàng)C正確。
故選C。
25.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))在圖中,a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài),則a、b間一定有彈力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】A.假設(shè)兩球間有彈力,則小球?qū)⑾騼蛇呥\(yùn)動(dòng),與題矛盾,故ab間無彈力,故A錯(cuò)誤;
B.若兩球間無彈力,則兩個(gè)都將向下擺動(dòng),與題矛盾,說明ab間有彈力,故B正確;
C.假設(shè)兩球間有彈力,則小球b將向右邊運(yùn)動(dòng),與題矛盾,故ab間無彈力,故C錯(cuò)誤;
D.假設(shè)a對(duì)b球有彈力,方向必定垂直于斜面向上,b球共受三個(gè)力:豎直向下的重力、豎直向上的拉力和垂直于斜面向上的彈力,三個(gè)力的合力不可能為零,則小球b不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),與題矛盾,故ab間一定沒有彈力,故D錯(cuò)誤。
故選B。
26.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))下列說法中正確的是( )
A.書放在桌面上,會(huì)受到桌面對(duì)它的彈力作用,產(chǎn)生這個(gè)彈力的直接原因是桌面的形變
B.由可知,勁度系數(shù)k與彈力F成正比,與彈簧的長(zhǎng)度改變量成反比
C.“風(fēng)吹草動(dòng)”,草受到了力,但沒有施力物體,說明沒有施力物體的力也是存在的
D.力的產(chǎn)生離不開物體,且只有相互接觸的物體才能產(chǎn)生力的作用
【答案】A
【詳解】A.彈力產(chǎn)生原因是施力物體產(chǎn)生形變,故A正確;
B.勁度系數(shù)是反映彈簧軟硬程度的物理量,只與彈簧本身有關(guān)系,與F以及x無關(guān),故B錯(cuò)誤;
CD.力是物體與物體之間的相互作用,一個(gè)力產(chǎn)生必然同時(shí)有施力物體和受力物體,但是二者并不一定接觸,譬如重力,故CD錯(cuò)誤。
故選A。
27.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))如圖所示,教室的讀書角處掛了一個(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,下列說法正確的是( )
A.裝飾瓶受到地球?qū)λ奈?,但它?duì)地球沒有吸引力
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,則在水減少的過程中,裝飾瓶(含水)的重心先降低后升高,故D錯(cuò)誤。
故選C
28.(2022秋·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期中)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧所受彈力F和彈簧的長(zhǎng)度x的關(guān)系圖像如圖所示,求:
(1)該彈簧的原長(zhǎng);
(2)該彈簧的勁度系數(shù)。
【答案】(1)6cm;(2)
【詳解】(1)從圖中可知,時(shí),該彈簧的原長(zhǎng)
(2)從圖中可知彈簧長(zhǎng)度x=10cm時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為
對(duì)應(yīng)的彈力為
由胡克定律有
彈簧的勁度系數(shù)為
29.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))如圖所示,兩塊小磁鐵質(zhì)量均為,A磁鐵用輕質(zhì)彈簧吊在天花板上,B磁鐵在A正下方的地板上,彈簧的原長(zhǎng),勁度系數(shù)。當(dāng)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為。不計(jì)地磁場(chǎng)對(duì)磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間相互作用的磁力,取求:
(1)對(duì)B的磁力的大小和方向;
(2)對(duì)地面的壓力大小。
【答案】(1),方向豎直向下;(2)
【詳解】(1)假設(shè)B對(duì)A的磁力豎直向上,對(duì)A受力分析,如圖甲所示
由平衡條件得
解得
故B對(duì)A的磁力大小為,方向豎直向上。由牛頓第三定律得A對(duì)B的磁力
方向豎直向下。
(2)對(duì)B受力分析,如圖乙所示
由平衡條件得
解得
由牛頓第三定律得B對(duì)地面的壓力大小為。
四:高分突破精練
一、單選題
30.(2023秋·高一??颊n時(shí)練習(xí))如圖所示,將一個(gè)鋼球分別放在甲、乙、丙三個(gè)容器中,鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若鋼球和各容器的接觸面都是光滑的,各容器的底面均水平,則以下說法中正確的是( )
A.各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用
B.各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用
C.甲容器的側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用,其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用
D.乙容器的側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用,其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用
【答案】A
【詳解】如果將各容器的側(cè)壁搬離,我們可以知道鋼球還能處于靜止?fàn)顟B(tài),所以各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用。
故選A。
31.(2023春·江蘇南通·高一江蘇省南通中學(xué)??计谥校┤鐖D甲所示,彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連。當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí),在電腦上得到了彈簧形變量與其彈力的關(guān)系圖像,如圖乙所示。則下列判斷正確的是( )
A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比
B.彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比
C.該彈簧的勁度系數(shù)是2N/m
D.該彈簧的勁度系數(shù)是20N/m
【答案】B
【詳解】AB.根據(jù)胡克定律
可知彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比,且彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.圖像的斜率代表彈簧的勁度系數(shù),則有
故CD錯(cuò)誤。
故選B。
32.(2023春·云南文山·高一??茧A段練習(xí))如圖所示,一根豎直放置的輕彈簧原長(zhǎng)10cm,在其上端輕輕放上一個(gè)小物塊,整個(gè)裝置靜止后,輕彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?cm,已知輕彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm,彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)。則小物塊的重力大小為( )
A.50NB.35NC.15ND.12N
【答案】C
【詳解】小物塊的重力與彈簧彈力大小相等,則
故選C。
33.(2023秋·浙江衢州·高一統(tǒng)考期末)如圖所示,兩勁度系數(shù)均為20N/cm的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,開始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用水平向右F=20N的力作用在b彈簧的P端,達(dá)到平衡時(shí)P端向右移動(dòng)的距離為( )
A.1cmB.2cmC.3cmD.4cm
【答案】B
【詳解】?jī)蓚€(gè)輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,兩彈簧中彈力相等,有
解得
P端向右移動(dòng)的距離為
故選B。
34.(2023秋·廣東深圳·高一統(tǒng)考期末)彈力在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,如生活中的緩沖裝置就是利用彈簧的彈力作用來實(shí)現(xiàn)的。某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型,圖中、為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列說法正確的是( )
A.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
B.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的壓縮量都保持相等
C.把這兩彈簧當(dāng)成一根,勁度系數(shù)大于或
D.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)
【答案】A
【詳解】A.根據(jù)牛頓第三定律可知,彈簧間的相互作用力,大小相等,故A正確;
B.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的彈力大小相等、彈簧的勁度系數(shù)不同,根據(jù)胡克定律可知兩彈簧的壓縮量不相等,故B錯(cuò)誤;
C.把這兩彈簧當(dāng)成一根,彈簧的形變量等于兩個(gè)彈簧的形變量和,則有
即
可知?jiǎng)哦认禂?shù)小于或,故C錯(cuò)誤;
D.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān),相同力情況下勁度系數(shù)越小,根據(jù)胡克定律可知彈簧形變量越大,緩沖效果越好,故D錯(cuò)誤。
故選A。
二、多選題
35.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))下列關(guān)于力的說法中正確的是( )
A.力是物體之間的相互作用
B.沒有施力物體的力有可能存在
C.一個(gè)物體受到力的作用,一定有另一個(gè)物體直接接觸它且施加了這種作用
D.當(dāng)兩個(gè)物體間發(fā)生力的作用時(shí),其中的任一物體既是施力物體,也是受力物體
【答案】AD
【詳解】A.力是物體之間的相互作用,離開了物體,力是不可能存在的,A正確;
B.力是施力物體對(duì)受力物體的作用,所以有力一定有施力物體,B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)物體相互施加力時(shí),不一定直接接觸,如地球和太陽之間存在相互作用力,但地球與太陽并不直接接觸;兩塊相距一定距離的磁鐵之間存在相互作用的吸引力或排斥力,但兩塊磁鐵沒有直接接觸,C錯(cuò)誤;
D.甲、乙兩個(gè)物體間發(fā)生相互作用時(shí),甲對(duì)乙施加了力,甲是施力物體,乙是受力物體,同時(shí),乙對(duì)甲也有力的作用,這時(shí),乙是施力物體,甲是受力物體,所以,兩個(gè)物體間發(fā)生力的作用時(shí),其中的任一物體既是施力物體,也是受力物體,D正確。
故選AD。
36.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))兩個(gè)光滑的木板固定為如圖所示的結(jié)構(gòu),其中下面的木板水平,小球A放于其中,且與兩木板都接觸,則( )
A.兩個(gè)木板對(duì)A都有彈力作用
B.只有下面的木板對(duì)A有彈力作用
C.將圖中結(jié)構(gòu)整體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一小角度后,A球受兩木板的彈力作用
D.將圖中結(jié)構(gòu)整體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一小角度后,A球僅受左邊木板的彈力作用
【答案】BC
【詳解】AB.判斷上板對(duì)A球有無彈力采取假設(shè)法,假設(shè)撤去上面的木板,則A球仍會(huì)保持靜止不動(dòng),不改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故上面的A板對(duì)A球沒有彈力的作用,同理,假設(shè)撤去下面的板,則A球會(huì)掉下去,改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以下面的板對(duì)A球有彈力的作用,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.將圖中結(jié)構(gòu)整體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一小角度后,采用假設(shè)法,兩個(gè)木板撤點(diǎn)任何一個(gè),A球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化,即兩板對(duì)A球都有彈力的作用,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
37.(2023秋·高一校考單元測(cè)試)關(guān)于物體的重心,下列說法正確的是( )
A.物體的重心就是物體所受重力的作用點(diǎn)
B.重心是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)
C.用一根細(xì)線懸掛的物體靜止時(shí),細(xì)線方向一定通過重心
D.物體重心位置可能隨著物體形狀的變化而變化
【答案】CD
【詳解】AB.重心只是物體所受重力的等效作用點(diǎn),不是物體內(nèi)最重的一點(diǎn),故AB錯(cuò)誤;
C.用一根細(xì)線懸掛的物體靜止時(shí),根據(jù)二力平衡可知細(xì)線方向一定通過重心,故C正確;
D.物體重心位置可能隨著物體形狀的變化而變化,故D正確。
故選CD。
38.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))如圖所示,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),各接觸面光滑,則小球受到兩個(gè)彈力的是( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【詳解】A.A中小球處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和繩的彈力平衡,斜面與球之間不可能產(chǎn)生彈力,否則小球不可能靜止,故A中小球只受一個(gè)彈力作用,故A錯(cuò)誤;
B.B中水平面對(duì)小球有彈力作用,由于F的作用,球與斜面之間產(chǎn)生彈性形變,所以斜面和球之間有彈力作用,故B中小球受兩個(gè)彈力作用,故B正確;
C.C中小球在繩子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),因此小球受兩個(gè)彈力作用,故C正確;
D.D中豎直面對(duì)小球沒有彈力作用,否則小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),故D錯(cuò)誤。
故選BC。
39.(2023秋·廣東汕頭·高一校考期末)同學(xué)做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的彈力大小F與彈簧總長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線,由此圖線可得( )
A.該彈簧的原長(zhǎng) x0=4cm
B.該彈簧的勁度系數(shù)k=40N/m
C.該彈簧的勁度系數(shù)k=50N/m
D.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明該彈簧的彈力大小與彈簧的形變量不成正比
【答案】AC
【詳解】A. 由圖像可知,該彈簧的原長(zhǎng)
x0=4cm
選項(xiàng)A正確;
BC. 該彈簧的勁度系數(shù)
選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;
D. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明該彈簧的彈力大小滿足
F=k(L-L0)
即彈簧彈力與彈簧的形變量成正比,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。
40.(2023秋·浙江杭州·高一統(tǒng)考期末)疫情肆虐,研究表明戴口罩仍是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)有效的防疫措施。為了研究口罩彈性繩對(duì)耳朵的彈力大小,某物理探究小組測(cè)量圖(a)所示口罩兩側(cè)彈性繩的勁度系數(shù)。
①將兩條彈性繩A、B端拆離口罩并如圖(b)在水平面自然平展,總長(zhǎng)度為;
②如圖(c)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)緩慢拉A、B端,當(dāng)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)均為時(shí),總長(zhǎng)度為。不計(jì)一切阻力,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知( )
A.圖(c)中,每條彈性繩的形變量為
B.圖(c)中,口罩兩側(cè)均受到的彈力
C.每條彈性繩的勁度系數(shù)為
D.每條彈性繩的勁度系數(shù)為
【答案】AD
【詳解】A.每條彈性繩的形變量
故A正確;
B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,故口罩兩側(cè)均受2N的拉力,故B錯(cuò)誤;
CD.由胡克定律可得每條彈性繩的勁度系數(shù)為
故D正確,C錯(cuò)誤。
故選AD。
三、解答題
41.(2023秋·高一課時(shí)練習(xí))圖所示,勁度系數(shù)為k2的輕彈簧乙豎直固定在桌面上,上端連一質(zhì)量為m的物塊,另一勁度系數(shù)為k1的輕彈簧甲固定在物塊上?,F(xiàn)將彈簧甲的上端A緩慢向上提,當(dāng)提到乙彈簧的彈力大小恰好等于時(shí),求A點(diǎn)上升的高度。
【答案】或
【詳解】在沒有向上提彈簧甲時(shí),物塊受重力和彈簧乙的支持力,二力平衡,有
F2=mg
向上提彈簧甲,當(dāng)乙處于壓縮狀態(tài)時(shí),物塊受重力mg、彈簧乙向上的支持力,彈簧甲向上的拉力F1,則有
,
則A點(diǎn)上升的高度為
解得
當(dāng)乙處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí),物塊受重力mg、彈簧乙向下的拉力F4和彈簧甲向上的拉力F5,則有
,
則A點(diǎn)上升的高度為
解得
42.(2022秋·福建廈門·高一廈門市湖濱中學(xué)??计谥校┤鐖D所示,在一原長(zhǎng)等于3cm的輕質(zhì)彈簧下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為600g的可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,彈簧始終在彈性限度內(nèi),彈簧勁度系數(shù)k=200N/m。(g=10m/s2)
(1)求系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度;
(2)物體某瞬間從彈簧上脫落后做自由落體,求物體下落1s時(shí)的速度大小和第3秒內(nèi)下落的高度。(物體還沒有著地)
【答案】(1)6cm;(2)10m/s;25m
【詳解】(1)系統(tǒng)靜止時(shí),小物體處于平衡狀態(tài),彈力與重力平衡,有
解得彈簧伸長(zhǎng)量
則彈簧長(zhǎng)度
(2)做自由落體,物體下落時(shí)的速度大小
第3秒內(nèi)下落的高度
這是一份第13講 共點(diǎn)力的平衡-2024年暑假預(yù)習(xí)高一物理同步精品導(dǎo)與練系列(人教版必修第一冊(cè)),文件包含第13講共點(diǎn)力的平衡原卷版docx、第13講共點(diǎn)力的平衡解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共70頁, 歡迎下載使用。
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這是一份第11講 牛頓第三定律-2024年暑假預(yù)習(xí)高一物理同步精品導(dǎo)與練系列(人教版必修第一冊(cè)),文件包含第11講牛頓第三定律原卷版docx、第11講牛頓第三定律解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共36頁, 歡迎下載使用。
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