2020秋物理第一冊(cè)課后作業(yè)：3-1 重力與彈力含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020秋物理新教材人教版必修第一冊(cè)課后作業(yè)：3-1重力與彈力含解析eq\o（\s\up7(限時(shí)：45分鐘)，\s\do5（))一、單項(xiàng)選擇題1．甲、乙兩拳擊運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技,甲一拳擊中乙肩部，觀眾可認(rèn)為甲運(yùn)動(dòng)員（的拳頭)是施力物體，乙運(yùn)動(dòng)員(的肩部)是受力物體，但在甲一拳打空的情況下，下列說(shuō)法中正確的是（C)A．這是一種只有施力物體，沒(méi)有受力物體的特殊情況B．此時(shí)的受力物體是空氣C．甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體D．以上說(shuō)法都不正確解析：力的作用是相互的,同時(shí)存在著施力物體與受力物體，只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受力物體，甲運(yùn)動(dòng)員擊空了,但在其擊拳過(guò)程中，其拳頭、胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用而產(chǎn)生力，故選C。2．足球運(yùn)動(dòng)員已將足球踢向空中，如圖所示,下列描述足球在向斜上方飛行過(guò)程中某時(shí)刻的受力圖中，正確的是（G為重力，F(xiàn)為腳對(duì)球的作用力，F(xiàn)f為空氣阻力)（B）解析:重力方向豎直向下，阻力Ff與飛行速度方向相反，在飛行過(guò)程中球不受腳的作用力．3．跳高運(yùn)動(dòng)員在下列各圖所示的四種過(guò)桿姿勢(shì)中，重心最能接近甚至低于橫桿的是（D）解析：四種過(guò)桿姿勢(shì)中，A、B、C三種過(guò)桿時(shí)重心均在橫桿之上，而背越式過(guò)桿時(shí)，頭、軀干、腿依次過(guò)桿，身體的大部分與桿接近，重心接近甚至低于桿．選項(xiàng)D正確．4。在立起一根木棍的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)如圖所示的位置，此時(shí)地面對(duì)木棍的彈力方向是圖中的(B)A．F1的方向 B．F2的方向C．F3的方向 D．F4的方向解析:本題屬于點(diǎn)面接觸，彈力方向垂直于接觸面指向被支持的物體，所以地面施予木棍的彈力方向正確的是F2。B正確．5。如圖所示,一勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F壓縮彈簧至穩(wěn)定，然后改用向上的力F拉彈簧，再次至穩(wěn)定,從壓縮彈簧至穩(wěn)定到拉彈簧至穩(wěn)定這一過(guò)程中彈簧上端上升的高度為（B）A.eq\f(F,k) B。eq\f（2F,k）C。L0＋eq\f(F,k） D.L0－eq\f(F，k)解析：當(dāng)用向下的力F壓縮彈簧至穩(wěn)定時(shí),彈簧壓縮的長(zhǎng)度為x1＝eq\f（F,k）；當(dāng)改用向上的力F拉彈簧，再次至穩(wěn)定時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x2＝eq\f(F,k）；則彈簧上端上升的高度為h＝x1＋x2＝eq\f（2F,k），故選B。二、多項(xiàng)選擇題6．關(guān)于重力與重心，下列說(shuō)法不正確的是（ABC)A．物體在空中下落時(shí)受到的重力比靜止時(shí)受到的重力大B．規(guī)則物體的重心一定在其幾何中心C．放在桌面上的物體對(duì)桌面的壓力，其實(shí)就是該物體的重力D．重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的合力的等效作用點(diǎn)解析：空中下落時(shí)物體重力與靜止時(shí)物體重力相同，故A錯(cuò)誤；規(guī)則物體的重心不一定在它的幾何中心上,還與物體的質(zhì)量分布有關(guān)，當(dāng)物體的質(zhì)量分布均勻時(shí)，規(guī)則物體的重心，一定在它的幾何中心上，故B錯(cuò)誤；壓力是由于相互擠壓而產(chǎn)生的，與重力的性質(zhì)不同，二者不是同一種力，故C錯(cuò)誤；重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的合力的等效作用點(diǎn)，故D正確．7．如右圖所示，地面受到的彈力的大小等于（BD）A．A和B產(chǎn)生的壓力之和B．B對(duì)地面的壓力C．A的重力加上B對(duì)地面的壓力D．A和B的重力之和解析:地面受到的彈力是由與它接觸的B物體施加的，大小等于A和B的重力之和．8．如圖所示，一傾角為45°的斜面固定于豎直光滑墻上,為使一光滑的鐵球靜止，需加一水平力F，且F通過(guò)球心，則下列說(shuō)法正確的是（BD）A．球一定受墻的彈力且水平向左B．球可能受墻的彈力且水平向左C．球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上D．球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上解析：若沒(méi)有豎直墻,球在水平力F和斜面共同作用下也可能處于靜止?fàn)顟B(tài),即球有可能不受墻的彈力,若有彈力則該彈力方向垂直豎直墻水平向左,A錯(cuò)誤、B正確；若無(wú)斜面，球一定不會(huì)保持靜止，即球一定受到斜面的彈力，該彈力方向垂直斜面向上，C錯(cuò)誤、D正確．三、非選擇題9．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)裝置．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,然后在彈簧下端依次掛1、2、3、4、5個(gè)鉤碼，待靜止時(shí)，測(cè)出彈簧相應(yīng)的總長(zhǎng)度．每只鉤碼的質(zhì)量都是10g．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表．（彈力始終未超過(guò)彈性限度,g取10N/kg）鉤碼質(zhì)量/g01020304050彈簧總長(zhǎng)度/cm5。005.506。006。507。007。50彈力大小/N00.10。20.30。40.5（1)試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在給定的如上圖(2）所示的坐標(biāo)紙上，作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)度l之間的函數(shù)關(guān)系圖像．答案：如圖所示(2）圖像跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是表示彈簧原長(zhǎng)．該彈簧的勁度系數(shù)k是20N/m。解析：(1)描點(diǎn)作出圖像，如圖所示．（2)圖像跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義表示彈簧原長(zhǎng)．由圖像可知,彈簧的勁度系數(shù)應(yīng)等于直線的斜率，即k＝eq\f(ΔF，Δl）＝20N/m。10．如圖所示，把一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的勻質(zhì)立方體繞B′C′棱翻到使對(duì)角面AB′C′D處于豎直位置，此時(shí)，立方體的重心位置升高了多少？解析：本題考查重心的計(jì)算,關(guān)鍵是明確勻質(zhì)規(guī)則的幾何體重心在幾何中心．勻質(zhì)立方體的重心位于其中心,即對(duì)角面AB′C′D兩條對(duì)角線AC′和B′D的交點(diǎn)，如圖所示．開(kāi)始時(shí)重心離地面的高度h1＝eq\f（L，2)。當(dāng)翻到對(duì)角面AB′C′D處于豎直時(shí)，重心O離地高度h2＝eq\f（\r（2），2）L.故前、后兩位置重心升高Δh＝h2－h(huán)1＝eq\f（1,2）(eq\r(2）－1)L。答案：eq\f（1,2）(eq\r（2)－1）L11．我們知道月球表面的重力加速度約為地球表面的六分之一，假設(shè)將來(lái)我國(guó)一名質(zhì)量為70kg的宇航員登上月球:（地球表面的重力加速度g＝10N/kg）（1）求這名宇航員在月球上的重力大?。?2）假設(shè)這名宇航員在地球上最多能舉起100kg的物體，那么該宇航員在月球上最多能舉起多大質(zhì)量的物體？解析：（1）月球上的重力加速度為g月＝eq\f(1，6）g＝eq\f(5,3）N/kg宇航員在月球上的重力大小為：G月＝mg月＝70×eq\f（5，3）N≈117N。（2）在月球上能舉起的最大質(zhì)量的物體的重力與100kg的物體在地球上的重力相等，即m月g月＝mg，得m月＝eq\f（mg,g月)＝eq\f（100×10,5/3)kg＝600kg.答案：(1）117N(2）600kg12．如右圖所示,一勁度系數(shù)為k2的彈簧豎直地放在桌面上，上面壓一質(zhì)量為m的物體，另一勁度系數(shù)為k1的彈簧豎直地放在物體上面，其下端與物體的上表面連接在一起，兩個(gè)彈簧的質(zhì)量都不計(jì)．要想使物體在靜止時(shí)下面彈簧承受的壓力減為原來(lái)的eq\f（2，3），應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提一段距離d，則d為多少？解析：本題考查胡克定律與二力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是A端上移距離應(yīng)是上面彈簧的伸長(zhǎng)量與下面彈簧壓縮量的減少量的和．物體處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上所受的合外力為零．當(dāng)上面的彈簧沒(méi)有作用力時(shí)，下面彈簧對(duì)物體的支持力等于物體的重力，所以下面彈簧的壓縮量為Δx1＝eq\f（mg,k2)。當(dāng)上面彈簧提起時(shí),下面彈簧的彈力為物體重力的eq\f(2，3)，故彈簧的壓縮量為Δx2，k2Δx2＝eq\f(2mg，3)，Δx2＝eq\f（2mg,3k2)。下面彈簧兩次壓縮量之差為Δx＝Δx1－Δx2＝eq\f（mg，3k2).這說(shuō)明重物要上升Δx。當(dāng)提起A端時(shí)，上面的彈簧伸長(zhǎng)量為Δx3，產(chǎn)生的彈力大小為eq\f(mg,3)＝k1Δx3，所以Δx3＝eq\f（mg,3k1).A端豎直上提的高度等于下面