新教材高中物理第3章第1节重力与弹力练习（含解析）新人教
版必修第一册
一、单项选择题
1．(2019·慈溪期末)嫦娥四号探月过程时，把一块矿石从月球运到地球，则矿石所受重力与质量的变化是( )
A．重力变小，质量变大 C．重力不变，质量不变
B．重力变大，质量变大 D．重力变大，质量不变
解析：选D.矿石从月球运到地球的过程中，其质量保持不变，但由于地球表面的重力加速度大，故重力变大，D正确，A、B、C错误．
2.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( )
A．马跑得快 B．马蹄大
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
解析：选D.马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，故选项D正确．
3．(2019·安吉校级期末)杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )
A．物体受到的重力 B．头的形变 C．坛子的形变 D．人受到的重力
解析：选C.头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头产生力的作用，故C正确，A、B、D错误．
4．(2019·湖南学业考试)一轻弹簧原长为10 cm，在它的下端挂一个重为4 N的物体时，弹簧的长度为12 cm，若在它的下端挂一个重为8 N的物体时，弹簧的长度应为( )
A．24 cm C．15 cm
B．20 cm D．14 cm
解析：选D.弹簧的原长l0＝10 cm.当弹簧下端挂重物而静止时，弹簧的弹力等于重物的重力．当挂4 N重物时，弹簧的弹力F1＝4 N，弹簧的长度l1＝12 cm，则形变量x1＝l1－l0＝2 cm；当挂8 N重物时，F2＝8 N，设弹簧的长度为l2，则x2＝l2－l0.由胡克定律F＝kx可知，
F1F2x1F124＝，即＝，得＝，解得l2＝14 cm. x1x2x2F2l2－108
5．(2019·广东期末)如图所示，一轻弹簧下端悬挂重为10 N的物体时弹簧的长度为12 cm.现换用另一个重为25 N的物体悬挂在弹簧的下端(仍在弹性限度内)，这时弹簧的长度为15 cm，则弹簧的原长、劲度系数分别是( )
A．20 cm，500 N/m C．10 cm，1 000 N/m
B．10 cm，500 N/m D．20 cm，1 000 N/m
解析：选B.设弹簧的原长、劲度系数分别为L、k，根据胡克定律F＝kx得：下端悬挂重为10 N的物体时：10＝k(0.12－L)；换用另一个重为25 N的物体悬挂时：25＝k(0.15－L)．联立两式解得：k＝500 N/m、L＝10 cm.
6.(2019·腾冲校级月考)如图所示，一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F压缩弹簧至稳定，然后改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定，则弹簧上端上升的高度( )
A. C．L0＋
FkB.
2Fk
FkD．L0－
Fk解析：选B.当用向下的力F压缩弹簧至稳定时，弹簧压缩的长度为 x1＝；当改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2＝；则弹簧上端上升的高度为 h＝x1＋x22F＝，故B正确，A、C、D错误．
FkFkk二、多项选择题
7．关于重力，下列说法中正确的是( )
A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向必定垂直于支持面 B．重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出 C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小 D．物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力可以不等于重力
解析：选CD.重力产生的原因是地球对物体的吸引，但通常情况下重力只是地球对物体吸引力的一部分，重力的方向竖直向下，只有在支持面水平时，重力的方向才垂直于支持面，选项A错误；杆秤测量的是物体的质量而非重力，选项B错误；由公式G＝mg可知，重力的大小由质量m和g值共同决定，由于在不同的地理位置g值可能不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确；用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该悬绳的拉力才等于物体受到的重力；把物体静置于一水平面上，物体对该水平面的压力等于物体受到的重力，物体静止于斜面上，
物体对该斜面的压力就不等于物体受到的重力，选项D正确．
8．(2019·天津南开中学高一期中)有关弹力，下列说法正确的是( ) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的 B．拿一根细竹杆拨动水中木头，木头受到竹杆的弹力，是由于木头发生形变而产生的 C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的
解析：选CD.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是由于桌面发生向下的微小形变而产生的，故A错误；木头受到竹杆的弹力，是由于竹杆发生形变而产生的，不是木头发生形变产生的，故B错误；绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变，由于弹性绳子要收缩而对物体产生拉力，绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，故C正确；挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变，电线由于收缩要恢复原状而对电灯产生了拉力，故D正确．
9.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论有( )
A．弹簧的劲度系数为1 N/m B．弹簧的原长为6 cm
C．弹簧伸长8 cm时，弹力为2 N
D．当弹力为4 N时，弹簧长度为10 cm或2 cm
ΔF解析：选BD.由k＝得，k＝100 N/m，A错；F＝0时，弹簧处于原长，由图可知x0＝6
Δxcm，B对；伸长8 cm时的弹力：F＝k·Δx＝8 N，C错；由图知，F＝4 N时，弹簧长2 cm或10 cm，D对．
10．某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm, 一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，如图所示，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200 N C．每根弹簧的劲度系数为200 N/m D．每根弹簧的劲度系数为600 N/m
解析：选BC.由题，某人用600 N的力，根据牛顿第三定律可知，人的每只手受到拉力器的拉力为600 N，故A错误．由于三根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于600 N，则每根弹簧产生的弹力均为200 N，故B正确．每根弹簧的伸长长度为x＝1.4 m－0.4
F200
m＝1.0 m，弹力F＝200 N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m，故
x1.0
C正确，D错误．
三、非选择题
11．请在图中画出杆或球所受的弹力．
甲图中杆靠在墙上； 乙图中杆放在半球形的槽中； 丙图中球用细线悬挂在竖直墙上；
丁图中点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，点1、2、3在同一竖直线上． 解析：甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处墙对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直．如图(a)所示．
乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图(b)所示．
丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子向上．如图(c)所示．
丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图(d)所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．
答案：见解析图
12．在“探究弹簧的弹力与伸长量之间关系”实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于表中：
伸长量x/(×10 m) 弹力F/N －22.00 1.50 4.00 2.93 6.00 4.55 8.00 5.98 10.00 7.50
(1)以x为横坐标、F为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与
伸长量之间的关系图线．
(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________．(结果保留三位有效数字) 解析：(1)描点作图，如图．
(2)根据图象，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图象的斜率表ΔF示弹簧的劲度系数，k＝＝75.0 N/m.
Δx答案：(1)见解析图 (2)75.0 N/m
13．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．
甲
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图乙中，请作出F－L图线．
乙
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m. (3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．
(4)该同学实验时把弹簧水平放置，与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：________________________________________________________________________，
缺点在于：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
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