志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 1重力与弹力 课时1重力与弹力 课后·训练提升 合格考基础巩固 一、选择题(第1~5题为单选题,第6-7题为多选题) 1.下列关于重力的说法正确的是() A.重力就是地球对物体的吸引力 B.只有静止的物体才受到重力作用 C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力 D.物体只有在向下运动时才受到重力作用 含案c 解析重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力是引力的一个分力,不能说重力就是地球对物体 的吸引力,故选项A错误;静止的物体和运动的物体都受到重力作用,故选项B错误;物体受到的重力 与物体的运动方向无关,同一物体在地球上无论向什么方向运动,都受到重力,故选项C正确,D错 误。 2.下列关于重心位置的说法正确的是() A汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了 B.物体在斜面上下滑时,物体的重心相对该物体降低了 C.对于形状规则的物体,重心一定在物体的几何中心 D.对于重力一定的物体,无论其形状如何变化,其重心位置不变 含案A 解析重心位置随质量的变化而改变,选项A正确:运动物体的重心相对自身位置不变,选项B错误:质 量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心,选项C错误;物体的形状改变,质量分布改变,重 心位置也要发生变化,选项D错误。 3.如图所示,撑竿跳高运动员正在跳高,此时竿对运动员的弹力() 1
1 1 重力与弹力 课时 1 重力与弹力 课后· 合格考基础巩固 一、选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~7 题为多选题) 1.下列关于重力的说法正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.只有静止的物体才受到重力作用 C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力 D.物体只有在向下运动时才受到重力作用 答案:C 解析:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力是引力的一个分力,不能说重力就是地球对物体 的吸引力,故选项 A 错误;静止的物体和运动的物体都受到重力作用,故选项 B 错误;物体受到的重力 与物体的运动方向无关,同一物体在地球上无论向什么方向运动,都受到重力,故选项 C 正确,D 错 误。 2.下列关于重心位置的说法正确的是( ) A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了 B.物体在斜面上下滑时,物体的重心相对该物体降低了 C.对于形状规则的物体,重心一定在物体的几何中心 D.对于重力一定的物体,无论其形状如何变化,其重心位置不变 答案:A 解析:重心位置随质量的变化而改变,选项 A 正确;运动物体的重心相对自身位置不变,选项 B 错误;质 量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心,选项 C 错误;物体的形状改变,质量分布改变,重 心位置也要发生变化,选项 D 错误。 3.如图所示,撑竿跳高运动员正在跳高,此时竿对运动员的弹力( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org A.方向向下 B.方向一定沿竿 C.由竿的形变所产生 D.由手的形变所产生 答案c 解析运动员运动状态不能确定,则竿对运动员的弹力方向也不能确定,选项A、B错误;竿对运动员 的弹力是由竿的形变产生的,选项C正确,D错误。 4.建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断。 关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向,下面哪个图是正确的() 7777 77777777777777 777777 D 答案 解析M处受到的支持力与地面垂直,即竖直向上,N处受到的支持力与木头P垂直,向上,但不是竖直 向上,故选项C正确,A、B、D错误。 5.如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过 程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会() tttttttttttt A.一直下降 2
2 A.方向向下 B.方向一定沿竿 C.由竿的形变所产生 D.由手的形变所产生 答案:C 解析:运动员运动状态不能确定,则竿对运动员的弹力方向也不能确定,选项 A、B 错误;竿对运动员 的弹力是由竿的形变产生的,选项 C 正确,D 错误。 4.建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头 P 搁在上面,便于将木头 P 锯断。 关于木头 P 在支撑点 M、N 处受到的弹力的方向,下面哪个图是正确的( ) 答案:C 解析:M 处受到的支持力与地面垂直,即竖直向上;N 处受到的支持力与木头 P 垂直,向上,但不是竖直 向上,故选项 C 正确,A、B、D 错误。 5.如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过 程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会( ) A.一直下降
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org B.一直不变 C先下降后上升 D.先上升后下降 答案c 解析装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心,随着细沙从阀门不断流出,重心位置不断下降,当细 沙快流完时,重心又上升,最后处于球心,故重心的位置先下降后上升,故选项A、B、D错误,C正确。 6.一根轻弹簧一端固定,用大小为F1的力压轻弹簧的另一端,平衡时长度为,若改用大小为F3的力 拉轻弹簧,则平衡时长度为l2。轻弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,则下列说法正确的是() A轻弹簧的劲度系数为 B轻弹簧的劲度系数为 C轻弹簧的原长为+F2 F1+F2 D.轻弹簧的原长为2业 F1-F2 含案BC 解析设轻弹簧的原长为16,动度系数为k根据胡克定律得F1=6l),F=-l0),联立两式得 k2+2,选项B、C正确,A、D错误。 2-h F1+F2 7.关于下列四幅图中的弹力说法正确的是( ) 20N 丙 A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力F 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,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,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 3
3 B.一直不变 C.先下降后上升 D.先上升后下降 答案:C 解析:装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心,随着细沙从阀门不断流出,重心位置不断下降,当细 沙快流完时,重心又上升,最后处于球心,故重心的位置先下降后上升,故选项 A、B、D 错误,C 正确。 6.一根轻弹簧一端固定,用大小为 F1 的力压轻弹簧的另一端,平衡时长度为 l1;若改用大小为 F2 的力 拉轻弹簧,则平衡时长度为𝑙2。轻弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,则下列说法正确的是( ) A.轻弹簧的劲度系数为𝐹2-𝐹1 𝑙2-𝑙1 B.轻弹簧的劲度系数为𝐹2+𝐹1 𝑙2-𝑙1 C.轻弹簧的原长为𝐹1𝑙2 +𝐹2𝑙1 𝐹1+𝐹2 D.轻弹簧的原长为𝐹1𝑙2-𝐹2𝑙1 𝐹1-𝐹2 答案:BC 解析:设轻弹簧的原长为 l0,劲度系数为 k,根据胡克定律得 F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),联立两式得 k=𝐹2+𝐹1 𝑙2 -𝑙1 ,l0= 𝐹1𝑙2+𝐹2𝑙1 𝐹1+𝐹2 ,选项 B、C 正确,A、D 错误。 7.关于下列四幅图中的弹力说法正确的是( ) A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力 F1 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,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,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
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 答案AD 解析F1为桌面受到的压力,所以是由于书的形变对桌面产生向下的弹力,故选项A正确:由胡克定律 可知,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的形变量成正比,故选项B错误;碗对筷子的弹力应 垂直该处碗的切面斜向上,即由接触点指向碗心,故选项C错误:绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方 向,故选项D正确。 二、作图题 8.按下列要求在图中画出物体所受的弹力的示意图。 (1)图甲中斜面对物块的支持力: (2)图乙中大半球球面对小球的支持力: (3)图丙中光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O处,重心在P处,静止在竖直墙和桌边之间,试画 出小球所受的弹力 (4)图丁中均匀细杆被细绳拉住而静止,画出杆所受的弹力。 B 7777777777777777 甲 77777 丙 答案见解析 解析解答本题时要明确以下三,点: (1)当点与面(或曲面)接触时,弹力方向与面之间的关系。 (2)绳上弹力方向的特点。 (3)接触面为球面时,弹力方向的延长线或反向延长线的特点。 各物体所受弹力的示意图如图所示
4 答案:AD 解析:F1 为桌面受到的压力,所以是由于书的形变对桌面产生向下的弹力,故选项 A 正确;由胡克定律 可知,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小 F 跟弹簧的形变量成正比,故选项 B 错误;碗对筷子的弹力应 垂直该处碗的切面斜向上,即由接触点指向碗心,故选项 C 错误;绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方 向,故选项 D 正确。 二、作图题 8.按下列要求在图中画出物体所受的弹力的示意图。 (1)图甲中斜面对物块的支持力; (2)图乙中大半球球面对小球的支持力; (3)图丙中光滑但质量分布不均匀的小球的球心在 O 处,重心在 P 处,静止在竖直墙和桌边之间,试画 出小球所受的弹力; (4)图丁中均匀细杆被细绳拉住而静止,画出杆所受的弹力。 答案:见解析 解析:解答本题时要明确以下三点: (1)当点与面(或曲面)接触时,弹力方向与面之间的关系。 (2)绳上弹力方向的特点。 (3)接触面为球面时,弹力方向的延长线或反向延长线的特点。 各物体所受弹力的示意图如图所示
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org A B 77777777777777777 甲 等级考拓展提高 选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题) 1.关于重力,下列说法正确的是() A.重力的大小与质量成正比,所以质量相同的物体在不同地点受重力相同 B.重力的大小与质量无关 C重力的方向都是竖直向下的,因此在地球上不同的纬度重力方向相同 D.重力的作用点可能不在物体的几何中心 答案D 解析重力加速度大小与纬度和高度有关,因此质量相同的物体在不同的地,点所受重力不同,故选项A 错误;物体受到的重力G=g,重力的大小和质量成正比,故选项B错误;重力的方向总是竖直向下,即 近似指向球心,因此地球上不同地方重力方向一般不同,故选项C错误:重心的位置与物体的形状以及 质量分布都有关,只有质地均匀、外形规则的物体的重心才在其几何中心上,故选项D正确。 2.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中,重心最能接近甚至低于横杆的是() A滚式 B跨越式 处动 C剪式 D.背越式 答案D 解析四种过杆姿势中,前三种过杆时重心均在横杆之上,而背越式过杆时,头、躯干、腿依次过杆,身 体的重心可以在横杆下方。 3.如图所示,水平地面上的倾斜直杆顶端固定一小球,则直杆对小球的作用力方向为() 5
5 等级考拓展提高 选择题(第 1~4 题为单选题,第 5~7 题为多选题) 1.关于重力,下列说法正确的是( ) A.重力的大小与质量成正比,所以质量相同的物体在不同地点受重力相同 B.重力的大小与质量无关 C.重力的方向都是竖直向下的,因此在地球上不同的纬度重力方向相同 D.重力的作用点可能不在物体的几何中心 答案:D 解析:重力加速度大小与纬度和高度有关,因此质量相同的物体在不同的地点所受重力不同,故选项 A 错误;物体受到的重力 G=mg,重力的大小和质量成正比,故选项 B 错误;重力的方向总是竖直向下,即 近似指向球心,因此地球上不同地方重力方向一般不同,故选项 C 错误;重心的位置与物体的形状以及 质量分布都有关,只有质地均匀、外形规则的物体的重心才在其几何中心上,故选项 D 正确。 2.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中,重心最能接近甚至低于横杆的是( ) 答案:D 解析:四种过杆姿势中,前三种过杆时重心均在横杆之上,而背越式过杆时,头、躯干、腿依次过杆,身 体的重心可以在横杆下方。 3.如图所示,水平地面上的倾斜直杆顶端固定一小球,则直杆对小球的作用力方向为( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org W A.沿杆向上 B.沿杆向下 C竖直向上 D.竖直向下 客案c 解析由二力平衡知F=mg,故F的方向竖直向上,选项C正确。 4.如图所示,木块A、B的质量分别为3m、m,一个劲度系数为k的轻质弹簧,其两端分别与A、B相 栓接。最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为() A A婴 B兴 c D缨2 答案p 解析开始时,A、B都处于静止状态,弹簧的压缩量设为x1,由胡克定律有c1=3mg。物体B恰好离开 地面时,弹簧的拉力等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为2,由胡克定律有2=mg,这一过程中,物体 A上升的高度h0,联立可得h-吧,故选项A、B、C错误,D正确。 5.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍如图所示的跳水运动就是一个实例。 请判断下列说法正确的是() A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变 B.跳板和运动员的脚都发生了形变 C运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的 D.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的 6
6 A.沿杆向上 B.沿杆向下 C.竖直向上 D.竖直向下 答案:C 解析:由二力平衡知 F=mg,故 F 的方向竖直向上,选项 C 正确。 4.如图所示,木块 A、B 的质量分别为 3m、m,一个劲度系数为 k 的轻质弹簧,其两端分别与 A、B 相 栓接。最初系统静止,现在用力缓慢拉 A 直到 B 刚好离开地面,则这一过程 A 上升的高度为( ) A. 𝑚𝑔 𝑘 B. 2𝑚𝑔 𝑘 C. 3𝑚𝑔 𝑘 D. 4𝑚𝑔 𝑘 答案:D 解析:开始时,A、B 都处于静止状态,弹簧的压缩量设为 x1,由胡克定律有 kx1=3mg。物体 B 恰好离开 地面时,弹簧的拉力等于 B 的重力,设此时弹簧的伸长量为 x2,由胡克定律有 kx2=mg,这一过程中,物体 A 上升的高度 h=x1+x2,联立可得 h=4𝑚𝑔 𝑘 ,故选项 A、B、C 错误,D 正确。 5.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的跳水运动就是一个实例。 请判断下列说法正确的是( ) A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变 B.跳板和运动员的脚都发生了形变 C.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的 D.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 答案BC 解析发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,发生形变的物体是施力 物体,选项B、C正确。 6.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是 () A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B.重力的方向总是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用 答案AC 解析重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,选项A正确,D错误:重力的方向 总是竖直向下的,选项B错误:物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,选项C正确。 7.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有() A把它从赤道拿到南极 B.把它送到月球上去 C把它从地面上浸入水中 D.把它置于向上加速的电梯内 含案AB 解析由G=mg可知,物体质量不变,当重力加速度g发生变化时,重力G随之改变。由于地球两极的 g值与赤道上的g值不同,地球上的g值与月球上的g值不同,所以选项A、B正确。由于重力大小与 物体所处的环境和运动状态无关,所以选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化。 挑战创新 如图所示,把一个平放着的、边长为I的均质立方体绕bc棱翻转,使对角面AbcD处于竖直平面内, 则它的重心位置升高了多少? 7
7 答案:BC 解析:发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,发生形变的物体是施力 物体,选项 B、C 正确。 6.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是 ( ) A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B.重力的方向总是垂直向下的 C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用 答案:AC 解析:重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,选项 A 正确,D 错误;重力的方向 总是竖直向下的,选项 B 错误;物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,选项 C 正确。 7.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有( ) A.把它从赤道拿到南极 B.把它送到月球上去 C.把它从地面上浸入水中 D.把它置于向上加速的电梯内 答案:AB 解析:由 G=mg 可知,物体质量不变,当重力加速度 g 发生变化时,重力 G 随之改变。由于地球两极的 g 值与赤道上的 g 值不同,地球上的 g 值与月球上的 g 值不同,所以选项 A、B 正确。由于重力大小与 物体所处的环境和运动状态无关,所以选项 C、D 两种情况下物体的重力没有发生变化。 挑战创新 如图所示,把一个平放着的、边长为 l 的均质立方体绕 bc 棱翻转,使对角面 AbcD 处于竖直平面内, 则它的重心位置升高了多少?
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 醫案斗 解析均质立方体的重心位于中心,也就是对角面AbD两对角线AC、bD的交点O,立方体平放时O 点离地面的高度h。当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbD处于竖直平面内时,O点离地的高 度等于0点到b加棱的距离,即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来0点离地的高度h/受,所以 翻转后这个均质立方体的重心位置升高了△h-h-斗. 8
8 答案: √2-1 2 l 解析:均质立方体的重心位于中心,也就是对角面 AbcD 两对角线 Ac、bD 的交点 O,立方体平放时 O 点离地面的高度 h=𝑙 2 。当把立方体绕 bc 棱翻转到使对角面 AbcD 处于竖直平面内时,O 点离地的高 度等于 O 点到 bc 棱的距离,即等于对角面边长 Ab 或 cD 的一半,故后来 O 点离地的高度 h'=√2 2 l,所以 翻转后这个均质立方体的重心位置升高了 Δh=h'-h=√2 2 l- 𝑙 2 = √2-1 2 l