人教版（2019）高一物理必修 第一冊 第三章 相互作用3.1力重力與彈力 課時(shí)作業(yè)

1、新人教版必修第一冊課時(shí)作業(yè) 第三章 相互作用力重力與彈力一、選擇題1.關(guān)于重力的大小及重心的位置,以下說法中正確的是()A.重力是物體本身具有的力,大小與物體的質(zhì)量成正比B.靜止在水平面上的物體對水平面的壓力一定小于其所受的重力C.重力只作用在物體的重心上,重心的位置總在物體的幾何中心D.重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的,重力的施力物體是地球2.跳高運(yùn)動員在如圖所示的四種過桿姿勢中,重心最接近甚至低于橫桿的是()3.殲-20戰(zhàn)機(jī)是我國最新研制出的第五代隱身重型殲擊機(jī)。它以隱身性、高機(jī)動性以及先進(jìn)的航電系統(tǒng)讓世界震驚。關(guān)于殲-20戰(zhàn)機(jī)的受力,下列說法正確的是()A.戰(zhàn)機(jī)受到的重力指向地心B.戰(zhàn)

2、機(jī)受重力的同時(shí),也對地球產(chǎn)生引力C.戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動的推力無施力物體D.戰(zhàn)機(jī)勻速飛行,它不受重力作用4.如圖所示,“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶,是我國古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶。飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上,是因?yàn)?)A.馬跑得快B.馬蹄大C.馬的重心在飛燕上D.馬的重心位置和飛燕(視為質(zhì)點(diǎn))在一條豎直線上5.足球運(yùn)動是目前全球體育界最具影響力的項(xiàng)目之一,深受青少年喜愛。如圖為三種與足球有關(guān)的情景。下列說法正確的是()A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它所受的重力B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的

3、彈力C.丙圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變D.丙圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變6.(多選)玩具汽車停在模型橋面上,如圖所示,下列說法正確的是()A.橋面受向下的彈力,是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變B.汽車沒有發(fā)生形變,所以汽車不受彈力C.汽車受向上的彈力,是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D.汽車受向上的彈力,是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變7.如圖所示,球A在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于球A所受的彈力,以下說法正確的是()A.球A僅受一個(gè)彈力作用,彈力的方向垂直斜面向上B.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向左,一個(gè)垂直斜面向下C.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面

4、向上D.球A受三個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上,一個(gè)豎直向下8.如圖所示是我國的極地考察破冰船“雪龍?zhí)枴?。為滿足破冰航行的要求,其船體結(jié)構(gòu)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),船體下部與豎直方向成特殊角度,則船體對冰塊的彈力示意圖正確的是()9.(多選)關(guān)于胡克定律,下列說法正確的是()A.由F=kx可知,在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B.由k=Fx可知,勁度系數(shù)k與彈力F成正比,與彈簧形變量x成反比C.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身決定的,與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關(guān)D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時(shí)彈力的大小10.(多選)一根輕彈簧一端固定,用大小為F1的

5、力壓輕彈簧的另一端,平衡時(shí)長度為l1;若改用大小為F2的力拉輕彈簧,則平衡時(shí)長度為l2。輕彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),則下列說法正確的是()A.輕彈簧的勁度系數(shù)為F2-F1l2-l1B.輕彈簧的勁度系數(shù)為F2+F1l2-l1C.輕彈簧的原長為F1l2+F2l1F1+F2D.輕彈簧的原長為F1l2-F2l1F1-F2二、非選擇題11.請?jiān)趫D中畫出桿或球所受彈力的方向。12.如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的彈力F大小和長度L的關(guān)系圖像,試由圖線求:(1)彈簧的原長;(2)彈簧的勁度系數(shù);(3)彈簧伸長0.10 m時(shí),彈力的大小。(形變在彈性限度內(nèi))13.某同學(xué)做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。步驟

6、如下:(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在方向(填“水平”或“豎直”)。 (2)彈簧自然懸掛,待彈簧時(shí),長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時(shí),長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10 g砝碼,彈簧長度依次記為L1、L2、L6,數(shù)據(jù)如表。 代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)據(jù)/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范,代表符號為。由表可知所用刻度尺的分度值為。 (3)如圖所示是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與的差值(填“L0”或“Lx

7、”)。 (4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為N/m;通過圖和表知砝碼盤的質(zhì)量為g。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取9.8 N/kg) 新人教版必修第一冊第三章 相互作用力重力與彈力鞏固作業(yè)一、選擇題1.關(guān)于重力的說法,正確的是() A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B.只有靜止的物體才受到重力作用C.同一物體在地球上無論向上或向下運(yùn)動,都受到重力D.物體只有在向下運(yùn)動時(shí)才受到重力作用2.(多選)如果地面上物體所受重力都消失了,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.江河的水不會向下流動B.紙片和石塊皆可懸浮在空中C.天不會下雨D.所有物體的質(zhì)量都消失3.(多選)如圖所示,兩輛車以相同的速度做勻速運(yùn)動;根

8、據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識你可以得出的結(jié)論是()A.物體各部分都受重力作用,但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)B.重力的方向總是垂直向下的C.物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)D.物體只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用4.關(guān)于下列四幅圖中的彈力說法正確的是()A.甲圖中,由于書的形變,對桌面產(chǎn)生向下的彈力F1B.乙圖中,彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小F跟彈簧的長度x成正比C.丙圖中,碗對筷子的彈力沿筷子斜向上,如圖中箭頭所示D.丁圖中,繩的拉力沿著繩而指向繩拉伸的方向5.建筑工地上有三根木頭堆放在水平地面上,現(xiàn)工人將另一根木頭P擱在上面,便于將木頭P鋸斷,關(guān)于木頭P在支撐點(diǎn)M、N處

9、受到的彈力的方向,下面哪個(gè)圖是正確的()6.如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上,桿的另一端固定一個(gè)重為2 N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則彈性桿對小球的彈力()A.大小為2 N,方向平行于斜面向上B.大小為1 N,方向平行于斜面向上C.大小為2 N,方向垂直于斜面向上D.大小為2 N,方向豎直向上7.(多選)在“探究彈力與彈簧伸長量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法中錯(cuò)誤的是()A.測量彈簧原長時(shí)應(yīng)將彈簧平放于水平桌面B.彈簧豎直懸掛于鐵架臺的橫梁上,刻度尺應(yīng)豎直固定在彈簧附近C.在彈簧下端掛鉤碼時(shí),不能掛太多鉤碼,以保證彈簧處于彈性限度內(nèi)D.若誤將彈簧總長作為橫坐標(biāo),彈力作為

10、縱坐標(biāo),得到F-l圖像,則根據(jù)該圖像無法得出彈簧的勁度系數(shù)8.如圖所示,一根彈簧,其自由端B在未懸掛重物時(shí)指針正對刻度0,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上80 N重物時(shí)指針正對刻度40,若要指針正對刻度20應(yīng)掛重物的重力為()A.40 NB.30 NC.20 ND.因k值不知無法計(jì)算9.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈力F與彈簧伸長量x的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),彈簧自身質(zhì)量可忽略不計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他作出了F-x圖像,如圖乙所示,據(jù)此可知( )A.彈簧的勁度系數(shù)k=100 N/mB.彈簧的彈力F跟彈簧的長度成正比C.彈簧的彈力F跟彈簧伸長量x成正比D.彈簧的彈力F跟彈簧伸長量

11、x成反比10.(多選)如圖甲所示,一根彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連。當(dāng)對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彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像,如圖乙所示,則下列判斷正確的是()甲乙A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B.彈力增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量成正比C.該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD.該彈簧受到壓力時(shí),勁度系數(shù)不變11.(多選)如圖所示,探究的是某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系,下列說法中正確的是()A.彈簧的勁度系數(shù)是2 N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2×103 N/mC.當(dāng)彈簧受F2=800 N的拉力作用時(shí),彈簧伸長量x2=4

12、0 cmD.當(dāng)彈簧伸長量x1=20 cm時(shí),拉力F1=200 N二、非選擇題12.以下是一位同學(xué)做“探究彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的,請你幫這位同學(xué)按操作的先后順序,用字母排列出來:。 A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F)對應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連接起來B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí),其下端在刻度尺上的刻度L0C.將鐵架臺固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí),彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼E.以彈簧伸

13、長量為自變量,寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義(2)如表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù):彈簧的彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧的原長L0/cm1515151515彈簧的長度L/cm16.217.318.519.620.8彈簧的伸長量x/cm寫出彈力F關(guān)于彈簧伸長量x的函數(shù)表達(dá)式(x用cm作單位):。 函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義:。 13.用金屬絲制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會伸長。17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它伸長的長度與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這一發(fā)現(xiàn)為后人對

14、材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)。現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為5 m,橫截面積為0.4 cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后伸長的長度不超過原長的11 000,問最大拉力可為多大?由于這一拉力很大,桿又較長,直接測量有困難,但可以選用同種材料制成的樣品進(jìn)行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:長度拉力伸長量橫截面積250 N500 N750 N1 000 N1 m0.05 cm20.04 cm0.08 cm0.12 cm0.16 cm2 m0.05 cm20.08 cm0.16 cm0.24 cm0.32 cm1 m0.10 cm20.02 cm0.04 cm0.06 cm0.08 cm(1)測試結(jié)果表明線材受拉

15、力作用后其伸長量與材料的長度成比,與材料的橫截面積成比。 (2)上述金屬桿能承受的最大拉力為N。 答案一、選擇題1.D重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力,并不是物體本身具有的力,重力的施力物體是地球,物體重力的計(jì)算式是G=mg,其中g(shù)的值與物體所處的地理位置有關(guān),同一位置,g值相同,物體的重力與物體的質(zhì)量成正比,不同地點(diǎn),不同高度,g值一般不同,因此,不能說物體的重力大小與物體的質(zhì)量成正比,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,D正確;不受其他外力而靜止在水平面上的物體,對水平面的壓力大小等于物體的重力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn),重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān),只有形

16、狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布時(shí),重心的位置才在物體的幾何中心,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。2.D四種過桿姿勢中,前三種過桿時(shí)重心均在橫桿之上,而背越式過桿時(shí),頭、軀干、腿依次過桿,身體的大部分與桿接近,甚至低于桿。選項(xiàng)D正確。3.B重力的方向豎直向下,不一定指向地心,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于地球?qū)?zhàn)機(jī)的引力而產(chǎn)生重力,同時(shí)戰(zhàn)機(jī)對地球也產(chǎn)生引力,選項(xiàng)B正確。任何力都有施力物體,故戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動的推力有施力物體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。戰(zhàn)機(jī)勻速飛行時(shí)仍受重力作用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.D馬的重心不在飛燕上,由二力平衡可知,只有馬的重心位置和飛燕(視為質(zhì)點(diǎn))在一條豎直線上,才能保持平衡,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.D靜止在草地上的足球受到的彈力,

17、與重力相平衡,但不是它的重力,故A錯(cuò)誤;靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球雖然接觸,但由于沒有彈性形變,所以沒有受到相互作用的彈力,B錯(cuò)誤;足球撞到網(wǎng)上,球網(wǎng)被撐開,由于球網(wǎng)發(fā)生形變,足球受到了彈力,故C錯(cuò)誤,D正確。6.AC汽車與橋面相互擠壓都發(fā)生了形變,B錯(cuò);由于橋面發(fā)生了彈性形變,所以對汽車有向上的彈力,C對,D錯(cuò);由于汽車發(fā)生了形變,所以對橋面產(chǎn)生向下的彈力,A對。7.C用假設(shè)法可知如果沒有擋板,則球的運(yùn)動狀態(tài)將會改變,所以擋板對球有向右的彈力;如果沒有斜面,則球的運(yùn)動狀態(tài)將會改變,所以斜面對球有垂直斜面向上的彈力,所以C正確。8.C彈力方向垂直于接觸面,故C項(xiàng)正確。9.ACD在彈性限度內(nèi)

18、,彈簧的彈力與伸長量(或壓縮量)成正比,故A項(xiàng)正確;彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身的性質(zhì)決定,與彈力F及彈簧形變量x無關(guān),故C項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由胡克定律得k=Fx,可理解為彈簧每伸長(或縮短)單位長度時(shí)彈力的改變值與k值相等,故D項(xiàng)正確。10.BC設(shè)輕彈簧的原長為l0,勁度系數(shù)為k,根據(jù)胡克定律得F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),聯(lián)立兩式得k=F2+F1l2-l1,l0=F1l2+F2l1F1+F2,選項(xiàng)B、C正確,A、D錯(cuò)誤。二、非選擇題11.答案見解析圖解析甲圖中桿在重力作用下對A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A、B兩處對桿都有彈力,彈力方向與接觸的平面垂直。如圖甲所示。乙圖中桿對C

19、、D兩處都有擠壓作用,因C處為曲面,D處為支撐點(diǎn),所以C處彈力垂直于圓弧切面指向球心,D處彈力垂直于桿斜向上。如圖乙所示。丙圖中球擠壓墻壁且拉緊細(xì)線,所以墻對球的彈力與墻面垂直,細(xì)線對球的彈力沿細(xì)線向上。如圖丙所示。丁圖中即使重心不在球心處時(shí),彈力作用線也必通過球心,如圖丁所示。應(yīng)注意不要錯(cuò)誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過球的重心。12.答案(1)10 cm(2)200 N/m(3)20 N解析(1)由題圖知,當(dāng)彈簧的彈力F=0時(shí),彈簧的長度L=10 cm,這就是彈簧的原長。(2)由題圖知,當(dāng)彈簧的長度L1=15 cm,即伸長量x1=L1-L=5 cm 時(shí),彈簧的彈力F1=10 N。由胡克定律得F1

20、=kx1,則k=10N0.05m=200 N/m。(3)當(dāng)彈簧伸長0.10 m時(shí),F=kx2=200 N/m×0.10 m=20 N。13.答案(1)豎直(2)靜止L31 mm(3)Lx(4)4.910解析(1)為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力引起,所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在豎直方向。(2)彈簧靜止時(shí),記錄原長L0;表中的數(shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)不同,所以數(shù)據(jù)L3不規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)讀至厘米位的后兩位,最后一位應(yīng)為估計(jì)值,精確至mm位,所以刻度尺的分度值為1 mm。(3)由題圖知所掛砝碼質(zhì)量為0時(shí),x為0,所以x=L-Lx。(4)由胡克定律F=kx知,mg=k(L-Lx),

21、所以圖線的斜率即kg=mx,則彈簧的勁度系數(shù)k=mgx=(60-10)×10-3 kg×9.8N/kg(12-2)×10-2 m=4.9 N/m。砝碼盤質(zhì)量m=k(Lx-L0)g=4.9N/m×(27.35-25.35)×10-2 m9.8N/kg=0.01 kg=10 g。答案一、選擇題1.C重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,重力是引力的一個(gè)分力,不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,故A錯(cuò)誤;靜止的物體和運(yùn)動的物體都受到重力作用,故B錯(cuò)誤;物體受到的重力與物體的運(yùn)動方向無關(guān),同一物體在地球上無論向什么方向運(yùn)動,都受到重力,故C正確,D錯(cuò)誤。

22、2.ABC江河中水的流動、紙片和石塊下落、雨滴下落都是重力引起的,而物體的質(zhì)量與物體所受重力無關(guān),它表示物體所含物質(zhì)的多少,故A、B、C均正確,D錯(cuò)誤。3.AC重力作用在物體的各部分,重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn),A正確,D錯(cuò)誤;重力的方向總是豎直向下的,B錯(cuò)誤;物體的形狀和質(zhì)量分布影響物體重心的位置,C正確。4.AF1為桌面受到的壓力,是由于書的形變,對桌面產(chǎn)生的向下的彈力,故A正確;由胡克定律可知,彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小F跟彈簧的形變量成正比,故B錯(cuò)誤;碗對筷子的彈力應(yīng)垂直該處碗的切面斜向上,即沿接觸點(diǎn)與碗心的連線向上,故C錯(cuò)誤;繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向,故D錯(cuò)誤。5.C

23、M處受到的支持力與地面垂直,向上,即豎直向上;N處受到的支持力與木頭P垂直,向上,不是豎直向上,則C正確,A、B、D錯(cuò)誤。6.D小球受重力和桿的支持力(彈力)作用處于靜止?fàn)顟B(tài),由二力平衡知識可知,桿對小球的彈力與小球重力等大、反向,故D正確。7.AD為消除彈簧自重的影響,應(yīng)將彈簧豎直懸掛后測彈簧的原長,故A錯(cuò)誤;彈簧豎直懸掛于鐵架臺的橫梁上,刻度尺應(yīng)豎直固定在彈簧附近,故B正確;在彈簧下端掛鉤碼時(shí),不能掛太多鉤碼,以保證彈簧處于彈性限度內(nèi),故C正確;將彈簧總長作為橫坐標(biāo),彈簧彈力作為縱坐標(biāo),圖線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù),故D錯(cuò)誤。8.A彈簧的自由端B未懸掛重物時(shí),指針正對刻度0,當(dāng)掛上80 N重物時(shí),指針正對刻度40,則彈力F1=80 N,彈簧伸長為x1=40。指針正對刻度20時(shí),彈簧伸長為x2=20。根據(jù)胡克定律F=kx得F1F2=x1x2,解得F2=40 N,即所掛重物的重力為40 N,故選A。9.C依據(jù)作出的圖像過原點(diǎn),可知彈簧的彈力F跟彈簧伸長量x成正比;圖像的斜率表示勁度系數(shù)的大小,由此可得k=Fx=(3.0-0)N(0.06-0)m=50 N/m,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。方法總結(jié)彈力大小的計(jì)算方法公式法利用公式F=kx計(jì)算,適用于彈性體彈力的計(jì)算平衡法如果懸掛在豎直細(xì)繩上的物