新高考浙江版2025届高考物理一轮总复习训练第2单元相互作用作业3重力弹力(人教版)

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微练一 重力、弹力的判定与方向
1.关于重力及重心,下列说法正确的是( )
A.一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力
B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大
C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变
2.(2023浙江名校协作体高三选考)如图教室的读书角处挂了一个漂亮的装饰瓶,为教室增加了许多生趣,关于这个装饰瓶,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.装饰瓶的重心一定在其几何中心
C.装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关
D.随着时间流逝,装饰瓶内的水会慢慢蒸发减少,在水减少的过程中,装饰瓶(含水)的重心一直在降低
3.一个足球放在一长木板上,如图所示,长木板和足球均发生了弹性形变,关于弹力的情况,下列说法正确的是( )
A.长木板受向下的弹力,是因为长木板发生了弹性形变
B.足球对长木板的压力就是足球受到的重力
C.足球受向上的弹力,是因为长木板发生了弹性形变
D.足球受向上的弹力,是因为足球发生了弹性形变
微练二 弹力的分析与计算
4.(多选)(2023浙江湖州期中)如图甲所示,一根轻质弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比
C.该弹簧的劲度系数为20 N/m
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变
5.如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°。在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB面的压力为F1,对BC面的压力为F2,则的值为( )
A.B.
C.D.
微练三 轻绳、轻杆、轻弹簧模型
6.(2023浙江宁波奉化中学期中)如图所示,站在水平地面上的人通过轻绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B将一重物吊起。若在图示位置时静止,B两侧轻绳的夹角为120°,A右侧轻绳沿竖直方向,不计一切摩擦,此时人对地面恰好无压力,则人与重物的质量之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.2∶1D.2∶3
7.在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便,把吊车简化成如图所示的模型,支撑硬杆OP的一端装有定滑轮,另一端固定在车体上,质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的货物缓慢上升,不计定滑轮的质量和滑轮与钢丝绳索及轴承之间的摩擦,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下
B.钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着OP方向
C.钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mg
D.钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg
8.(多选)如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,两球可视为质点,用三根完全相同的轻弹簧固连着,在水平拉力F下均处于静止状态,k1弹簧位于竖直方向,则下列说法正确的是( )
A.B球必受四个力作用
B.k2、k3弹簧长度一样长
C.k3弹簧没有发生形变
D.k2弹簧最长
B组 综合提升
9.(多选)(2023浙江衢州五校期中)橡皮筋具有与弹簧类似的性质,如图所示,一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂,劲度系数k=100 N/m,橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力。当下端悬挂一个钩码,静止时拉力传感器读数为10 N,现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方,g取10 m/s2,则( )
A.悬挂第二个钩码的瞬间,拉力传感器的读数仍为10 N
B.悬挂第二个钩码的瞬间,钩码受到橡皮筋的弹力大小是20 N
C.悬挂第二个钩码后,拉力传感器的读数恒为20 N
D.悬挂第二个钩码后,钩码运动速度最大时下降的高度为10 cm
10.口罩是一种卫生用品,一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气。为了佩戴舒适,口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小,某同学将弹性绳拆下,当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时,弹性绳的长度为30 cm,悬挂两块相同的橡皮擦时,弹性绳的长度为40 cm,如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时,弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内,不计弹性绳受到的重力。则下列说法错误的是( )
A.弹性绳的原长为20 cm
B.弹性绳的劲度系数为10 N/m
C.一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍
D.将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,弹性绳长45 cm
11.如图所示,一个轻型衣柜放在水平地面上,一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上,再挂上带有衣服的衣架。若保持绳长和左端位置点不变,将右端依次改在C点或D点后固定,衣柜一直不动,下列说法正确的是( )
A.若改在C点,轻绳的拉力大小不变
B.若改在D点,衣架两侧轻绳的拉力大小不相等
C.若改在D点,衣架两侧轻绳的拉力大小相等且不变
D.若改在C点,衣柜对地面的压力将会增大
12.(2023浙江绍兴期末)如图所示,轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接,轻杆CD的左端固定在竖直墙上,图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体,另一端系于B点,图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体,另一端系于D点。四个物体均处于静止状态,图中轻绳OB、O'D与竖直方向的夹角均为θ=30°,下列说法正确的是( )
A.m1∶m2=1∶1
B.m1∶m2=2∶
C.m3∶m4=1∶1
D.m3∶m4=2∶
参考答案
第二单元 相互作用
作业3 重力、弹力
1.D 解析 当物体放在水中时,受到向上的浮力,从而减小了弹簧的拉伸形变,弹簧测力计的示数减小了,但物体的重力并不改变,故A错误;当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,导致质量大的物体的重力不一定大,故B错误;重力的方向总是竖直向下的,故C错误;物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,物体的形状改变后,其重心位置往往发生改变,故D正确。
2.C 解析 力的作用是相互的,装饰瓶受到地球对它的吸引力,它对地球也有吸引力,故A错误;装饰瓶的重心位置与其质量分布和形状有关,它的重心不一定与几何中心重合,只有形状规则的均匀物体的重心才与几何中心重合,B错误,C正确;随着时间流逝,装饰瓶内的水蒸发减少,在水减少的过程中,装饰瓶(含水)的重心先降低后升高,故D错误。
3.C 解析 长木板受向下的弹力,是因为足球发生了弹性形变,A错误;足球对长木板的压力与足球受到的重力不是一个力,压力的受力物体是长木板,重力的受力物体是足球,B错误;足球受向上的弹力,是因为长木板发生了弹性形变,C正确,D错误。
4.BD 解析 弹簧产生的弹力和弹簧的形变量成正比,和弹簧的长度不成正比,A错误;由胡克定律可得k=,即弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比,B正确;由题图乙知,F-x图像是过原点的直线,可求得弹簧的劲度系数k=N/m=200N/m,C错误;由于图像斜率不变,该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变,D正确。
5.B 解析 如图所示,金属球受到的重力产生两个作用效果,挤压AB面和BC面,对AB面的压力F1等于分力F1',对BC面的压力F2等于分力F2',故=tan30°=,选项B正确。
6.A 解析 人对地面恰好无压力,则轻绳的拉力大小为F=m人g,对重物分析由几何关系,有2Fcs60°=m物g,则人与重物的质量之比为m人∶m物=1∶1,故选A。
7.D 解析 钢丝绳索对定滑轮的作用力方向如图所示,即为F合的方向,故A、B错误;质量为m的货物缓慢上升,可看成匀速运动,则F=mg,由几何关系得F合=2Fsinα=2mgsinαx1,故k2弹簧最长,故D正确。
9.AD 解析 悬挂第二个钩码的瞬间,橡皮筋长度还没发生变化,根据胡克定律,橡皮筋拉力大小仍为10N,钩码受到橡皮筋的弹力大小仍是10N,A正确,B错误;悬挂第二个钩码后,橡皮筋继续伸长,拉力传感器的读数从10N继续增大,直到弹力等于两个钩码的重力时,拉力传感器的读数才为20N,C错误;设悬挂第一个钩码稳定时橡皮筋的伸长量为x1,kx1=G,悬挂第二个钩码后,钩码运动速度最大时,钩码受力平衡,设此时又伸长x2,则k(x1+x2)=2G,解得x2=10cm,D正确。
10.B 解析 设弹性绳原长为L0,劲度系数为k,橡皮擦的重力为G1,笔的重力为G2,由胡克定律可知G1=k(0.3m-L0),2G1=k(0.4m-L0),G2=k(0.35m-L0),联立解得L0=0.2m,G2=1.5G1,根据已知条件无法计算k,选项A、C正确,B错误;将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,由胡克定律可知G2+G1=k(x-L0),解得x=0.45m=45cm,选项D正确。
11.C 解析 设轻绳与竖直方向的夹角为θ,轻绳的拉力为FT,衣服的质量为m;根据共点力的平衡条件可得2FTcsθ=mg,若改在C点,轻绳与竖直方向的夹角变小,轻绳的拉力变小,A错误;轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上时,受力情况如图所示,设轻绳长为L,AB间距为d,有sinθ=,当轻绳的右端上下移动过程中,轻绳与竖直方向的夹角不变,根据2FTcsθ=mg可知,轻绳的拉力不变,B错误,C正确;若改在C点,衣柜对地面的压力等于整体的重力,不变,D错误。
12.B 解析 图甲中,轻绳OB的拉力为FT=m1g,由平衡条件可得m2g=csθ·m1g,则m1∶m2=2∶,故A错误,B正确;CD杆固定在墙上,杆的弹力方向不确定,则m3、m4的比例不确定,故C、D错误。