高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力1 重力与弹力精品复习练习题

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3.1重力与弹力
学习目标


课程标准
学习目标
1．认识重力，理解重心概念。
2．通过实验确定物体的重心位置。
3．认识弹力，了解形变和弹性形变。
4．通过实验了解胡克定律。
5．知道力的图示，会画重力和弹力的示意图。

1.了解重力产生的原因，知道重力的大小和方向，理解重心的概念．　
2.理解力是物体间的相互作用，能分清施力物体和受力物体．会作力的图示和力的示意图．　
3.理解重心的位置与物体形状、质量分布有关．
4.通过实验观察，抽象概括弹力产生的条件。
5.知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活的紧密联系。
6.通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，了解胡克定律，了解科学探究中获取及处理数据的研究方法。


02
预习导学

（一） 课前研读课本，梳理基础知识：
一、力
1．定义：一个物体对另一个物体的作用．
2．力的三要素：大小、方向和作用点．
3．单位：牛顿，简称牛，符号：N.
二、重力
1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．
2．方向：竖直向下．
3．大小：G＝mg，g是自由落体加速度．
4．作用点——重心
(1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心．
(2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布．
三、力的表示方法
1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点．
2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小．
四、弹力
1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．
2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．
3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向．
五、胡克定律
1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变．
2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．
3．内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx.
4．劲度系数：k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.表示弹簧“软”“硬”程度的物理量．
（二）即时练习：
【小试牛刀1】下面关于力的说法，正确的是（　　）
A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用
B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体
C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
D．用拳头击打棉花包，拳头不会感到疼痛，说明棉花包对拳头没有作用力
【答案】C
【解析】A．射出的炮弹向前飞行的过程中，不受推力的作用，故A错误；
B．物体相互作用时，施力物体和受力物体同时出现，故B错误；
C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因，故C正确；
D．用拳头击打棉花包，拳头不会感到疼痛，说明棉花包对拳头的力作用效果较小，但不是没有作用力，故D错误.故选C。
【小试牛刀2】如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　）

A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高
C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D．瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
【答案】C
【解析】A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力的一个分力，故A错误；
B．瓶本身的重心不变的，随着装入瓶中的水的增加，瓶的重心位置可能先减小然后再逐渐升高，故B错误；
C．根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故C正确；
D．瓶的重心可能在两条绳子连线的交点上，不确定，故D错误。
故选C。
【小试牛刀3】请在图中画出杆或球所受的弹力。

甲图：杆靠在墙上；
乙图：杆一端放在地面上，另一端靠在固定的半球面上；
丙图：球用细线悬挂在竖直墙上；
丁图：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。
【答案】
【解析】甲图：杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的切面垂直。如图甲所示；
乙图：杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，所以C处弹力方向过圆心且垂直于杆向上；杆的D端与地面接触，弹力方向垂直于地面向上.如图乙所示；
丙图：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.如图丙所示；
丁图：当重心不在球心时，弹力作用也必通过球心2，如图丁所示.应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心。


03
探究提升

【问题探究1】力的理解
1.力的概念
（1）在力学中，物体间的相互作用称为力。力是矢量，不但有大小，而且有方向，国际单位制中力的单位为牛顿，简称牛，符号为N。
（2）力的作用效果∶使物体发生形变或改变物体的运动状态。
（3）大小∶力的大小可以用弹簧测力计测量。
（4）方向∶力的方向不同，力的作用效果也不同。作用在物体上的力，如果方向与物体的运动方向相同，将促进物体的运动;如果方向与物体的运动方向相反，将阻碍物体的运动。
2.对力的理解
（1）力的物质性∶力不能脱离物体而独立存在，每个力都有施力物体和受力物体，所以在分析某一物体的受力情况时，一定要清楚物体受到的各力的来源，不能"无中生有"。
（2）力的相互性∶力是物体间的相互作用，力总是成对并同时出现的.施力物体同时也是受力物体。一对相互作用力总是同时产生，同时消失，没有先后之分。
（3）力的矢量性∶力是矢量，既有大小，又有方向.由于力是矢量，所以力也有正负.正负号只表示力的方向是否与正方向相同，与力的大小无关。
（4）相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触，如地球对物体的吸引力。
3.力的分类
（1）按力的性质分为重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。
（2）按力的作用效果分为拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
对力进行分类时，可以按照力产生的原因，即力的性质分，也可以按照力的作用效果分，分析某一物体受到的力时不能将效果力和性质力都分析进去。
【典型例题1】（多选）下列关于力的说法中正确的是（　　）
A．力是物体之间的相互作用
B．没有施力物体的力有可能存在
C．一个物体受到力的作用，一定有另一个物体直接接触它且施加了这种作用
D．当两个物体间发生力的作用时，其中的任一物体既是施力物体，也是受力物体
【答案】AD
【解析】A．力是物体之间的相互作用，离开了物体，力是不可能存在的，A正确；B．力是施力物体对受力物体的作用，所以有力一定有施力物体，B错误；C．两个物体相互施加力时，不一定直接接触，如地球和太阳之间存在相互作用力，但地球与太阳并不直接接触；两块相距一定距离的磁铁之间存在相互作用的吸引力或排斥力，但两块磁铁没有直接接触，C错误；D．甲、乙两个物体间发生相互作用时，甲对乙施加了力，甲是施力物体，乙是受力物体，同时，乙对甲也有力的作用，这时，乙是施力物体，甲是受力物体，所以，两个物体间发生力的作用时，其中的任一物体既是施力物体，也是受力物体，D正确。故选AD。
【典型例题2】某班同学在系统学习了力的概念后，四位同学对力的认识展开了讨论，下列说法正确的是（　　）
A．没有相互接触的物体间不可能有力的作用
B．一个力不可能只有施力物体而没有受力物体
C．物体受到的合外力为零，其运动状态可能发生变化
D．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，弹簧被压缩一段距离之后再给手一个弹力
【答案】B
【解析】A．没有相互接触的物体间也可能有力的作用，比如重力，磁场力等，故A错误；
B．力是物体间的相互作用，力的存在必须有施力物体和受力物体，故B正确；
C．当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动，所以运动状态不会改变，故C错误；
D．由于作用力与反作用力同时产生、同时消失，故D错误。
故选B。
【对点训练1】如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是（　　）

A．人 B．球拍 C．乒乓球 D．无法确定
【答案】B
【解析】球拍击球时，球拍对球施加力的作用，因此施力物体是球拍，受力物体是球，ACD错误，B正确。故选B。
【对点训练2】当某架战斗机以速度v斜向上飞行时，其发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是（　　）

A． B． C． D．
【答案】C
【解析】BD．由题意可知，飞机的升力应与速度方向垂直，故BD错误；AC．由题意可知，空气阻力应与速度方向相反，故A错误，C正确。故选C。
【问题探究2】重力的理解
1.重力的定义
地面附近一切物体都受到地球的吸引。由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体。重力是由于地球吸引而产生的，但不能说地球对物体的引力就是重力.
2.对重力的理解
重力是矢量，不但有大小，而且有方向。重力的大小可以用弹簧测力计来测量，重力的方向为"竖直向下"。计算公式为G=mg，其中m为物体的质量，g为当地的自由落体加速度，也叫重力加速度。
3.重心
（1）一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。重心是等效作用点。
（2）重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关，但跟物体的放置情况和运动状态无关。①形状规则、质量分布均匀的物体，重心位于其几何中心，如圆柱体、球体等。②质量分布均匀的物体，重心的位置可能在物体上，也可能在物体外。例如，对于均匀圆板，它的重心在圆心处，位于圆板上;而对于均匀圆环，它的重心位于圆心处，并不在圆环上。

【典型例题3】关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（　　）
A．物体重力的大小等于它对竖直悬绳拉力的大小或等于它对水平支持面压力的大小
B．在地球各处的重力方向都是相同的
C．重心是理想化的物理模型
D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化
【答案】C
【解析】A．物体的重力大小与它对竖直悬绳的拉力或它对水平面压力的大小并不一定相等，只有在物体静止或匀速直线运动时才相等，选项A错误；
BD．在地球上各处的重力都是竖直向下，但各个地方的竖直向下并不是指向同一方向，例如南极和北极的重力方向恰好相反；同一物体在不同纬度处的重力也是不同的，地球表面上，越靠近两极其重力越大，选项B、D错误；
C．重心是为研究问题的方便引入的一个物理模型，物体各个部分都受重力作用，可以等效看作集中在一点上，选项C正确。
故选C。
【典型例题4】（多选）图书馆的读书角摆了一个装饰瓶，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．装饰瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力
B．装饰瓶重心一定在其几何中心
C．装饰瓶的重心位置与其形状结构及质量分布有关
D．若装饰瓶底部出现一个小洞，那么在水滴完前后的过程中，装饰瓶的重心先降低后升高
【答案】CD
【解析】A．力的作用是相互的，瓶子受到地球对它的吸引力，它对地球也有吸引力，A错误；
BC．装饰瓶的重心位置与其质量分布和形状有关，只有形状规则且质量均匀分布的物体的重心才与几何中心重合，B错误，C正确；
D．若装饰瓶底部出现一个小洞，在水滴完的过程中，装饰瓶的重心先降低后升高，故D正确。故选CD。
【对点训练3】如图所示，一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是（       ）

A．中国结受到的重力都集中在重心上
B．中国结的重心一定在它的几何中心
C．中国结的重心一定在通过OA的直线上
D．中国结受到的重力大小为
【答案】C
【解析】A．重心可以理解为重力的等效作用点，但不能认为重力都集中在重心上，所以中国结受到的重力不是都集中在重心上，A错误；
B．质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心上，中国结质量分布不均匀，形状不规则，则它的重心不一定在它的几何中心，B错误；
C．对结点A受力分析，其受到向下的拉力大小等于中国结的重力和绳OA的拉力，根据二力平衡可知，中国结的重心一定在通过OA的直线上，C正确；
D．中国结受到的重力大小为mg，D错误。
故选C。
【对点训练4】如图有一材质均匀的玻璃水杯，在逐渐倒水至杯满过程中，下列说法正确的是（　　）

A．未加水时，水杯的重心在水杯壁上某位置
B．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置不发生变化
C．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置逐渐降低
D．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置先降低后升高
【答案】D
【解析】A．水杯未加水时，重心位置在水杯的中心略偏下一点的位置，不在玻璃壁上，故A错误；
BCD．在水杯加水的过程中，水杯和水整体的重心先降低后升高，故BC错误，D正确。
故选D。
【问题探究3】弹力的理解
1.形变
物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。形变包括拉伸、压缩、弯曲、扭转等。
2.形变的分类
（1）弹性形变∶物体在发生形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。
（2）非弹性形变∶物体在发生形变后撤去作用力时不能完全恢复原状的形变。
3.弹性限度
如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。若超出弹性限度，形变就不再是弹性形变。
4.弹力的定义
发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。这时物体内部各部分之间也有力的作用，这种力也是弹力.常见的拉力、推力、压力、支持力等在本质上都属于弹力。
5.弹力的产生条件
（1）物体间直接接触;（2）接触处发生弹性形变。两个条件缺一不可。
6.弹力的方向
总是指向施力物体恢复形变的方向。
（1）压力（支持力）的方向总是垂直于支持面指向被压（被支持）的物体。
（2）绳子的拉力方向是沿绳子指向绳收缩的方向。
（3）弹簧的弹力方向沿弹簧轴线指向形变的反方向。
（4）轻杆的弹力可以向任意方向。
7.弹力的大小
弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力越大;形变消失，弹力也消失。
【典型例题5】两个光滑的木板固定为如图所示的结构，其中下面的木板水平，小球A放于其中，且与两木板都接触，则（　　）
  
A．两个木板对A都有弹力作用
B．只有下面的木板对A有弹力作用
C．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球受两木板的弹力作用
D．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球仅受左边木板的弹力作用
【答案】BC
【解析】AB．判断上板对A球有无弹力采取假设法，假设撤去上面的木板，则A球仍会保持静止不动，不改变其运动状态，故上面的A板对A球没有弹力的作用，同理，假设撤去下面的板，则A球会掉下去，改变运动状态，所以下面的板对A球有弹力的作用，故A错误，B正确；
CD．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，采用假设法，两个木板撤点任何一个，A球的运动状态都会发生变化，即两板对A球都有弹力的作用，故C正确，D错误。
故选BC。
【典型例题6】作出下列A物体受到的弹力。

【答案】
【解析】两物体直接接触产生的弹力与接触面垂直，点点接触的过接触点做出公切面，弹力垂直与共切面，绳子的弹力沿绳子收缩方向，对A物体受到的弹力如图

【对点训练5】画出下图中物体A受力的示意图（各接触面均光滑）。
（1）；（2） ；（3）；（4）；（5）
【答案】
【解析】（1）弹力方向垂直于接触面。（2）杆的弹力的方向可以不沿杆，但是由于必须平衡重力，所以杆的弹力方向向上。（3）绳子的拉力必须沿绳，若斜面有支持力，则物体受力不平衡，则支持力不存在。（4）加速度方向水平向右，所以合外力方向水平向右且等于重力，所以杆在水平方向和竖直方向的分力都等于重力，则杆的力斜向右上方45°。
（5）绳子的拉力必须沿绳。
【对点训练6】如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面，观察墙上光点位置的变化。下列说法中正确的是（　　）

A．F增大，P不动 B．F增大，P上移
C．F减小，P下移 D．F减小，P上移
【答案】D
【解析】AB．若在两镜之间桌面用力F下压，桌面发生形变，平面镜M、N将向中间倾斜，垂直镜面的法线也向中间倾斜，则入射角变小，光束下移，根据光的反射规律做出光路图如图

由光路图可知下压力F增大，光点P会向下移动，故A、B错误；
CD．若下压力F减小，桌面形变减小，光束入射角变大，光束上移，则光点P会向上移动，故C错误，D正确。故选D。
【问题探究4】胡克定律
1.胡克定律
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=kx。
其中，F为弹簧弹力，x为弹簧的形变量，是形变后弹簧长度与原长的差值的绝对值，即x=II，k为劲度系数，单位是牛顿每米，单位符号是N/m。x是形变后弹簧长度与原长的差值的绝对值，是标量，与弹簧被拉伸还是被压缩无关。弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同。

2.劲度系数
由胡克定律可知，劲度系数k=，但k与F和x无关，由弹簧本身决定，与弹簧的材料、长度、粗细、匝数等因素有关。k越大，弹簧越"硬";k越小，弹簧越"软"。
3.弹簧弹力
（1）胡克定律的适用条件∶弹簧在弹性限度内发生形变。
（2）根据胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为F=kx，F与x成正比，所以F-x图线是一条过原点的倾斜直线.如图所示，弹簧弹力的变化量△F与形变量的变化量△x也成正比，故胡克定律还可以写为△F=k△x。

（3）F-x图像中图线的斜率表示弹簧的劲度系数，对于同一根弹簧来说，其劲度系数是不变的.
（4）弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定。同样，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩状态还是伸长状态。
【典型例题7】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧和，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示，下列表述正确的是（　　）

  
A．的原长比的长
B．的劲度系数比的小
C．的劲度系数比的大
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】AC
【解析】A．根据可知图像与横轴交点坐标为弹簧的原长，可知的原长比的长，选项A正确；BC．图像的斜率等于劲度系数，可知的劲度系数比的大，选项B错误，C正确；D．测得的弹力与弹簧的形变量成正比，选项D错误。
故选AC。
【典型例题8】图所示，劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上。现将弹簧甲的上端A缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于时，求A点上升的高度。
    
【答案】或
【解析】在没有向上提弹簧甲时，物块受重力和弹簧乙的支持力，二力平衡，有F2=mg
向上提弹簧甲，当乙处于压缩状态时，物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力，弹簧甲向上的拉力F1，则有，
则A点上升的高度为
解得
当乙处于伸长状态时，物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力F4和弹簧甲向上的拉力F5，则有
，
则A点上升的高度为解得
【对点训练7】（多选）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受弹力的个数可能的是（　　）

A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】ABC
【解析】若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡，只有1个弹力；若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡，小球受3个力，有2个弹力；若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡，有3个弹力。故选ABC。
【对点训练8】弹力在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲装置可简化成如图所示的简单模型，图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列说法正确的是（　　）

A．缓冲效果与弹簧的劲度系数没有关系
B．两弹簧产生的弹力大小始终相等
C．两弹簧的长度始终保持相等
D．劲度系数大的弹簧的形变量大
【答案】B
【解析】A．劲度系数大的弹簧缓冲效果不明显，劲度系数小的弹簧缓冲效果明显，所以缓冲效果与弹簧的劲度系数有关。故A错误；
B．两弹簧始终在一条直线上，所以弹簧弹力处处相等。故B正确；
C．弹簧劲度系数不同，相同力下形变量不同，所以两弹簧的长度始终不同。故C错误；
D．相同的弹力，两弹簧均有形变量，劲度系数大的弹簧的形变量小。故D错误。
故选B。
04
体系构建




05
记忆清单

1.重力理解
(1)地球上所有物体都受重力作用，不管其质量大小，或有无生命．
(2)重力虽是地球对物体的引力产生，但两力并不相等，方向也不完全相同.
(3)重力是非接触力，同一物体在运动和静止时所受的重力大小相等.
2.判断弹力方向的方法∶先确定两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。

（1）弹力的方向可归纳为"有面垂直于面，有绳沿绳，有杆不一定沿杆".杆的弹力不一定沿杆，可与杆成任意角度，带铰链的轻杆的弹力方向一定沿杆。
（2）轻绳的受力特点∶①只能拉不能压;②轻绳的拉力一定沿绳方向;③同一根绳子张力处处相等;④弹力可突变。
（3）轻杆是指不计质量的杆，受力特点∶①可拉可压;②杆所受的力不一定沿杆的方向，可能沿任意方向，一般根据物体的受力平衡来判断。
（4）弹簧既可以产生拉力，也可以产生支持力，形变需要一定时间，弹力不能突变。









0601
强化训练

1．松鼠在中国的东北和华北各地十分常见，如图所示，一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为（　　）

A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直树枝斜向上 D．沿树枝方向
【答案】C
【解析】松鼠站在倾斜的树枝上，它使树枝发生了垂直树枝向下的弹性形变，所以树枝对松鼠产生垂直树枝斜向上的弹力，故ABD错误，C正确。
故选C。
2.玩具汽车停在模型桥面上，如下图所示，下列说法正确的是（　　）

A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
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，是因为桥面发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
【答案】C
【解析】AB．由于汽车发生了弹性形变，所以对桥面产生向下的弹力，AB错误。
CD．由于桥面发生了弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C正确，D错误。
故选C。
3.乒乓球运动是我们所熟知的，让乒乓球从左向右触桌面后反弹，下图中对于反弹过程中乒乓球受到桌面的弹力方向的分析正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】在乒乓球与桌面作用时，乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面竖直向上。
故选A。
4.（多选）下图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器，墙上出现一个红色光斑，然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是（　　）


A．墙上光斑不移动 B．墙上光斑明显向上移动
C．桌面发生明显形变 D．桌面发生微小形变
【答案】BD
【解析】C D．用力向下压桌面，桌面向下发生微小形变。C错误，D正确；
A B．桌面向下发生微小形变，形成中间低，四周高，激光器不发光一端低于发光一端，墙距离激光器较远，因此墙上光斑明显向上移动。A错误，B正确。
故选BD。
5.（多选）如图所示，一辆吉普车停在水平地面上，下列说法正确的是（　　）

A．吉普车没有发生形变，所以汽车不受弹力
B．吉普车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变
C．吉普车受到向上的弹力，是因为吉普车发生了形变
D．地面受到向下的弹力，是因为吉普车发生了形变
【答案】BD
【解析】A．吉普车和地面相互挤压，都发生了弹性形变，故汽车受到地面的弹力，地面受到汽车的弹力，A错误；BC．地面发生形变，对吉普车产生向上的弹力，B正确，C错误；D．吉普车发生形变，对地面产生向下的弹力，D正确。故选BD。
6.脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱。如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120N时，弹性绳比原长伸长了30cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是（　　）

A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的
B．弹性绳的劲度系数为400N/m
C．弹性绳的劲度系数为800N/m
D．若每只手的拉力改为80N，弹性绳长度为20cm
【答案】B
【解析】A.把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的，A错误；
BC.根据胡克定律可得，k= 400N/m，B正确,C错误；
D.弹性绳原长度未知，每只手的拉力改为80N, 弹性绳长度不知，D错误．故选B。
7．（多选）射箭，即箭术（Archery），是指借助弓的弹力将箭射出，在一定的距离内比赛精准度的体育运动，别称射箭运动。如图为奥运会上的射箭比赛，运动员放开弓弦，箭射出的过程中，有关弓弦受到的弹力的说法正确的是（　　）

A．弓弦受到的弹力是手施加的
B．弓弦受到的弹力的施力物体是箭
C．由于弓弦产生弹性形变使弓弦受力
D．由于箭产生弹性形变使弓弦受到力的作用
【答案】BD
【解析】ABCD．箭射出的过程中，箭产生弹性形变，有恢复原来状态的趋势，产生了对弓弦的作用力，故BD正确，AC错误。故选BD。
8.（多选）2021年10月18日，全国“体校杯”足球比赛在江西省赣州市开赛。如图所示的四个情景，分别对应四个选项。其中说法正确的是（　　）

A．图甲中，即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变
B．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．图丙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D．图丁中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
【答案】AC
【解析】A．即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变，选项A正确；
B．静止在光滑水平地面上的两个足球接触，若相互之间有弹力作用，则需求无法保持静止状态，所以没有受到相互作用的弹力，选项B错误；
C．落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，选项C正确；
D．静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡。但不是它的重力，选项D错误。
故选AC。
9.在实验室中，同学将两根相同的轻弹簧串接在一起，下面挂两个相同的钩码，如图甲所示，此时两根轻弹簧的总伸长量为x。若该同学将两个钩码按照图乙方式挂在两轻弹簧上，则两根轻弹簧的总伸长量为（　　）

A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据胡克定律可得，按图甲所示连接时，两轻弹簧的伸长量为
按图乙所示连接时，两轻弹簧的伸长量为
联立解得
故选B。
10.如图所示跳水运动员静止站在跳板的一端时，关于弹力这个物理量下列说法正确的是（　　）

A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板受到向下的压力，是跳板发生形变而产生的
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的
【答案】C
【解析】A．跳板发生形变，运动员的脚也会受到力的作用，也发生形变，故A错误；
B．跳板受到向下的压力，是因为运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；
CD．运动员受到的支持力是因为跳板发生形变而产生的，C正确，故D错误。故选C。
11.如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为的物块，两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为和，已知重力加速度大小为g，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为（　　）

A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据平衡条件得 mAg=k（l1－l0） mBg=k（l0－l2）
解得
故选B。
12.如图所示，物体A和B的重力分别为10N和3N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，则弹簧秤的读数为（　　）

A．3N B．6N C．10N D．13N
【答案】A
【解析】物体B处于静止状态，所以B受力是平衡的，即：弹簧右端受到的力大小为3N；又因为弹簧秤处于静止状态，所以弹簧秤受力是平衡的，弹簧右端受到的拉力是3N，虽然A的重力是10N，但因弹簧受力平衡，A端绳受的力是3N，而弹簧秤的合力为零。弹簧秤的示数是钩上的拉力或是一端受到的力，所以示数为3N。故选A。
13.如图为骑行者驾驶摩托车在水平路面上左拐弯，下列说法正确的是（　　）

A．地面对摩托车的弹力斜向左上方
B．地面对摩托车的弹力竖直向上
C．轮胎受到的弹力是由于轮胎发生形变产生的
D．摩托车对驾驶员的作用力竖直向上
【答案】B
【解析】AB．将人和摩托看作一个整体，竖直方向上重力和地面对其支持力，两个力平衡，即地面对摩托车的弹力竖直向上，A错误，B正确；
C．轮胎受到的弹力是由于地面发生形变产生的，C错误；
D．摩托车对驾驶员的作用力斜向左上方，D错误。故选B。
14.在如图所示的半球形光滑容器内放置一细杆m，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，容器上A、B两点对细杆m作用力的方向判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】弹力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，故容器上A点对细杆的作用力方向为垂直于过A点切线且指向圆心，容器上B点对细杆的作用力方向为垂直于杆指向杆。
故选D。
15.如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、两点分别是球与墙、球与地面的接触点。下列说法中正确的是（　　）

A．物体受到重力、点的支持力、A点的弹力作用
B．物体之间有接触但不一定有弹力，物体间有弹力则一定会有接触
C．物体受到的支持力是由于物体的弹性形变而产生的
D．物体对地面的压力就是物体的重力
【答案】B
【解析】A．小球在B点受到支持力，在A点虽然接触，但不挤压，不受弹力，所以小球受重力和B点的支持力处于平衡，故A错误；
B．弹力的产生条件是：接触，挤压，所以接触不一定有弹力，有弹力则一定会有接触，故B正确；
C．物体受到的支持力是由于地面的弹性形变而产生，故C错误；
D．物体对地面的压力是由于物体发生形变而引起的，不是重力，故D错误。故选B。
16．如图甲所示，小车上固定的一根直杆A，顶端固定着一个小球B，现小车从斜面上匀速下滑， 如图乙所示，则小球受到的弹力方向正确的是（　　）

A．沿杆方向向上 B．沿杆方向向下
C．竖直向上 D．上面说法均不正确
【答案】C
【解析】由杆产生弹力条件可知，杆产生的弹力的方向不一定沿着杆的方向。小球在重力和弹力作用下沿斜面做匀速直线运动，重力和弹力是一对平衡力，所以弹力与重力大小相等，方向相反，在一条直线上，即弹力方向竖直向上。故选C。
17．如图所示，物体A、B通过一轻质弹簧相连（弹簧产生的弹力F=kx，k为常量，x为弹簧相对原长的伸长量或压缩量），A的质量为m，B的质量为M，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度范围内，则（　　）

A． B． C． D．
【答案】B
【解析】开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，弹簧所受的弹力等于A的重力，有kx1=mg
当B刚要离开地面时，弹簧处于伸长状态，弹力大小恰好等于B的重力，有 kx2=Mg
由几何关系得知
故选B。
18．如图所示，小车受到水平向右弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是（　　）

A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的
C．该弹力是小车发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是小车
【答案】A
【解析】小车受到的水平向右的弹力，施力物体是弹簧，是由于弹簧发生了弹性形变产生的，因为弹簧对小车弹力向右，可知弹簧被拉长，所以该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的。
故选A。
19．（多选）如图甲所示，力F（未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（       ）

A．弹簧原长为5 cm
B．弹簧的劲度系数为400 N/m
C．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右
D．l=10 cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20 N
【答案】BD
【解析】A．根据图像可知，当时，弹簧处于自然伸长状态，即自然长度，A错误；B．由胡克定律可得，B正确；CD．由题意知，弹簧长度为10 cm时，F方向向左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力水平向左，大小为，C错误，D正确。故选BD。
20．某研究性学习小组采用实验法探究弹簧的弹力与其伸长量的关系。他们的实验装置如图所示。
  
（1）多次实验得到下列表格中的数据，分析此表中的数据，说明与弹簧弹力的大小有关的因素为___________；
所挂钩码的重力/N
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
弹簧长度/cm
甲（粗、短）
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
乙（细、长）
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
30.0
（2）用图像法分析，建立直角坐标系，以力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标（如图所示），根据所测的数据在坐标纸上描点，并尝试着作出一条平滑的图线__________；
  
（3）通过分析弹簧的弹力F与其伸长量x的关系图像，能得到___________；（要求用语言和公式两种形式表述）
（4）若将弹簧的弹力大小与对应的形变量之比定义为弹簧的劲度系数k，则甲、乙弹簧的劲度系数分别是___________和___________。你认为与弹簧的劲度系数有关的因素为___________。
【答案】 弹簧的伸长量和弹簧本身的性质（如弹簧的粗细、长短等）   

弹簧的弹力跟它的伸长量成正比，即 弹簧本身的因素如弹簧的材料、硬度、粗细、长短等有关，而与形变量无关
【解析】（1）[1]弹簧弹力的大小跟弹簧的伸长量和弹簧本身的性质（如弹簧的粗细、长短等）有关系。
（2）[2]由表格数据在坐标系中描点，如图所示：
  
（3）[3]通过分析图像可知，图线为两条过原点的直线，说明弹簧的弹力跟它的伸长量成正比，即。
（4）[4][5]由图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知

[6]劲度系数的大小只与弹簧本身的因素如弹簧的材料、硬度、粗细、长短等有关，而与形变量无关。
21．如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题：
(1)开始时q弹簧的长度x1=？
(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？
(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？

【答案】（1）x1=6.0cm（2）T=50N（3）d=20cm
【解析】(1)刚开始弹簧处于压缩状态，设其压缩量为，则：
解得：
刚开始弹簧的长度：
(2)最终木块刚好离开水平地面时，绳子对的拉力大小为：
(3)最终木块刚好离开水平地面，弹簧处于拉伸状态，设其拉伸量为，则：
解得：
最终木块刚好离开水平地面时，拉弹簧的水平拉力大小为：
则簧的伸长量为：
弹簧左端向左移动的距离：