2020学年新教材高中物理课后作业10重力与弹力含解析新人教版必修1

新人教版必修1高中物理课后作业：

课后作业(十)

[要点对点练]

要点一：重力

1．有一质量均匀分布的长方形薄板，若在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆，则薄板的余下部分( )

A．重力和重心都不变

B．重力减小，重心位置改变

C．重力减小，重心位置不变

D．重力减小，重心不存在了

[解析]质量均匀分布的长方形薄板，重心在其几何中心，在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆，薄板的余下部分质量仍然均匀分布，关于原长方形的几何中心对称，故其重心仍然在原长方形的几何中心．由于薄板的质量减小，因此重力减小．选项C正确．[答案] C

2.一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图所示．现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统(包括容器和水)的重心位置( )

A．慢慢下降

B．慢慢上升

C．先下降后上升

D．先上升后下降

[解析]重心的位置与物体的质量分布和形状有关，装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水快要流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升．C正确．

[答案] C

3．下列关于重力的说法中正确的是( )

A．物体所受重力的方向总是指向地球球心

B．用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力就是小球的重力

C．物体只有在落向地面时才受到重力作用

D．同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的

[解析]物体所受重力的方向总是竖直向下，A错误；在平衡状态用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小，但拉力不是重力，B错误；在地球表面附近，物体都受到重力作用，C错误；同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的，因为重力加速度不同，D正确．

[答案] D

要点二：弹力胡克定律

4．关于形变与弹力的说法中正确的是( )

A．只有弹簧才可以产生弹力

B．接触的物体之间发生的形变程度越大，它们之间的弹力越小

C．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重

D．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小

[解析]弹力产生在相互接触且相互挤压的两物体间，不仅仅是弹簧，A错误；由胡克定律可知，接触的物体之间发生的形变程度越大，弹力越大，B错误；日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小，C错误，D正确．

[答案] D

5.(多选)玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )

A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变

B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变

[解析]弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变．模型桥受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，A正确，B错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C正确，D错误．

[答案]AC

6.如图所示，一根棒放在台阶上，F a、F b、F c、F d分别表示A、B两点可能的弹力方向，

其中F a、F c竖直向上，F b、F d垂直于棒的方向斜向上．其中正确表示棒上A、B两点所受弹力的是( )

A．F a、F c B．F b、F c

C．F a、F d D．F b、F d

[解析]弹力方向是与接触面垂直．在A处是台阶上的点与棒的面接触，所以弹力应是F b；在B处，是棒的一端点与台阶平面接触，所以弹力应是F c.B正确．

[答案] B

7．一根弹簧受到30 N的拉力时，长度为20cm，受到30 N的压力时，长度为14cm，则该弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )

A．L＝17cm，k＝1000 N/m

B．L＝10cm，k＝1.5 N/m

C．L＝17cm，k＝10 N/m

D．L＝10cm，k＝150 N/m

[解析]设弹簧的原长为L0，根据胡克定律有F1＝k(L1－L0)，F2＝k(L0－L2)，代入数据有30＝k(0.2－L0)，30＝k(L0－0.14)，联立两式得k＝1000 N/m，L0＝0.17m＝17cm，A正确．[答案] A

要点三：探究弹簧弹力与形变量的关系

8.(多选)用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，下列说法正确的是( )

A．要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量

B．为减小实验误差，应多测几组数据

C．每次增加的钩码数量必须相等

D．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比

[解析]弹簧被拉伸时，要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量，方便研究力与形变量的关系，故A正确；为减小实验误差，应多测几组数据，故B正确；每次增加的钩码数量不必相等，故C错误；在弹性限度内，弹力与形变量成正比，故D错误．

[答案]AB

9．某同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，设计了如图(a)所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10 g．实验数据如下表所示．(弹力始终未超出弹簧的弹性限度，g取10 N/kg)

钩码质量/g010******** 弹簧总长度/cm 5.00 5.50 6.00 6.507.007.50 弹力大小/N00.10.20.30.40.5

(1)试根据这些实验数据，在图(b)所示的坐标纸上作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l 之间的函数关系图像．

(2)图像在l轴上的截距的物理意义是____________．

该弹簧的劲度系数k＝________N/m.

[解析] (1)根据实验数据描点连线，所得图像如图所示．

(2)图像在l轴上的截距的物理意义是表示弹簧原长．由图像可知，弹簧的劲度系数应

等于直线的斜率，即k ＝ΔF

Δl

＝20 N/m.

[答案] (1)见解析图 (2)表示弹簧原长 20

[综合提升练]

10．(多选)如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则可能出现的现象是(不考虑地球自转)( )

A ．江河的水不会流动

B ．鸡毛和铁球都可悬浮在空中

C ．天不会下雨

D ．一切物体的质量都变为零

[解析] 物体受到的重力消失，则一切由重力产生的作用效果都将消失，但质量不会变．故选项A 、B 、C 正确；选项D 错误．

[答案] ABC

11．锻炼身体用的拉力器中，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm ，某人用600 N 的力把它们拉长至1.6m ，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150 N

C ．每根弹簧的劲度系数为93.75 N/m

D ．每根弹簧的劲度系数为500 N/m

[解析] 每根弹簧的弹力F ＝600

4 N ＝150 N ，故B 正确；根据胡克定律有150 N ＝k (1.6m

－0.4m)，解得k ＝125 N/m ，故C 、D 错误；人的每只手所受的拉力均为600 N ，A 错误．

[答案] B

12.如图所示，一光滑的球静止在水平地面与竖直墙壁所夹的墙角处，下列说法正确的是( )

A ．球一定受墙壁的弹力且水平向左

B ．球可能受墙壁的弹力且水平向左

C ．球一定受到地面的弹力且竖直向上

D ．球可能受到地面的弹力且竖直向上

[解析] 若球受到墙壁向左的弹力就一定会运动，所以选项A 、B 错误；球一定受到地

面的弹力且竖直向上，否则球不能静止，所以选项C正确，D错误．

[答案] C

13.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为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )

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，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向．故D正确．

[答案] D

14．如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G＝10 N，则弹簧测力计A和B的读数分别为( )

A．10 N,20 N B．10 N,10 N

C．10 N,0 D．0,0

[解析]弹簧测力计的示数是弹簧测力计一端所受拉力的大小．物体都处于静止状态，拉力大小都等于物体所受重力的大小，B正确．

[答案] B

15．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm.

(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________(填选项前的字母)．

A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是______．

[解析](1)题图乙的示数为14.66cm，所以弹簧的伸长量为(14.66－7.73)cm＝6.93cm.

(2)为了得到较多的数据点，应通过逐一增挂钩码，并记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，即A正确．

(3)如果超出了弹簧的弹性限度，不遵循胡克定律，则伸长量Δl与弹力F不成正比．

[答案](1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度