（暑期辅导专用）2020年初高中物理衔接教材衔接点08重力和弹力 9页

衔接点08 重力和弹力 知识点梳理 一、重力 ‎1、重力产生的原因是什么?（是由于地球的吸引而使物体受到的力）．‎ 要研究一个力，首先要研究这个力的三要素，重力的三要素应该怎样进行研究呢?‎ 同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的，根据公式G＝mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关．当高度增加时，g的值减小；当纬度增加时，g的值增大．那么重力的方向是如何的呢?‎ ‎2、重力的方向是竖直向下的．‎ ‎3、重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心。‎ 二、弹力 ‎1、形变：物体形状或体积的变化叫做形变。‎ 形变分为很多种类，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变．‎ 思考：发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?‎ 发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度．超过一定限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状．‎ ‎2、弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。‎ ‎3、弹力产生的条件：‎ 弹力产生的条件有两个：①直接接触；②发生弹性形变。‎ ‎1．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会 9‎ A．一直下降 B．一直不变 C．先下降后上升 D．先上升后下降 ‎【答案】C ‎【解析】装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD错误，C正确；故选：C。‎ ‎2．如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，在水由小孔缓慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会 A．先降低后升高 B．一直上升 C．先升高后降低 D．一直下降 ‎【答案】A ‎【解析】装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先下降后上升，故BCD错误，A正确．故选A．‎ ‎3．下列关于重力的说法中，正确的是 A．只有静止的物体才受到重力作用 B．一个挂在绳子上的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 C．重力没有施力物体 D．在地面上同一地点，质量大的物体受到的重力大 ‎【答案】D ‎【解析】A．任何物体在地球附近都要受到重力作用，故A错误；B．拉力是弹力，和重力性质不同，故不有说重力就是绳子的拉力，故B错误；C．重力的施力物体是地球，故C错误；D．根据G=mg，在地面上同一地点，质量大的物体受到的重力大，故D正确。故选D．‎ 9‎ ‎4．下列说法中，正确的是 A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体 B．没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在 C．有的物体自己就有一个力，这个力不是另外的物体施加的 D．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在 ‎【答案】D ‎【解析】，力是物体对物体的作用，任何一个力都与两个物体或同一个物体的两个部分相联系，如果找不到施力物体或受力物体，这个力是不存在的，故D正确。‎ ‎5．如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是 A．F1=F2=F3‎ B．F1=F2＜F3‎ C．F1=F3＞F2‎ D．F3＞F1＞F2‎ ‎【答案】A ‎【解析】第一幅图：以下面的小球为研究对象，由平衡条件得知，；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，，对绳与弹簧的连接点分析知，故；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1＝F2＝F3，故A正确，BCD错误。‎ ‎6．如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L1＝3.40 cm，当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L2＝5.10 cm．g取9.8 m/s2．由此可知 9‎ A．弹簧的原长是1.70 cm B．仅由题给数据无法获得弹簧的原长 C．弹簧的劲度系数是25 N/m D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数 ‎【答案】A ‎【解析】根据公式△F=k△x，得：，故C错误；由胡克定律得：F=kx，即 0.49=28.8x，可得：x=0.0170m=1.70cm，弹簧的原长是：L0=3.40cm-1.70 cm=1.70cm，故A正确，BD错误．‎ ‎7．静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是 A．细线对它一定有拉力作用 B．细线可能对它没有拉力作用 C．斜面对它可能有支持力作用 D．斜面对它一定有支持力作用 ‎【答案】A ‎【解析】小球静止时合力为零，先分析小球肯定受到的力：重力和细线的拉力，再用假设法分析斜面对球有无支持力．若细线对小球没有拉力作用，则小球受到重力和斜面的支持力，二力合力不为零，不能保持静止状态，故细线对小球一定有拉力作用，A正确B错误；若斜面对小球有支持力作用，则小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，和垂直斜面的支持力，小球的合力不为零，不能保持静止状态，故斜面对小球没有力的作用，CD错误。‎ ‎8．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力 9‎ A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 ‎【答案】D ‎【解析】小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F，由于小球处于静止状态，弹力与重力平衡，故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上，大小为F=G=2N；A. 大小为2N，方向平行于斜面向上，与结论不相符，选项A错误；B. 大小为1N，方向平行于斜面向上，与结论不相符，选项B错误；C. 大小为2N，方向垂直于斜面向上，与结论不相符，选项C错误；D. 大小为2N，方向竖直向上，与结论相符，选项D正确。‎ ‎9．如下图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是 A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C．量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D．口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 ‎【答案】A ‎【解析】如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎10．如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象，弹簧始终处于弹性限度内．则弹簧的劲度系数为 9‎ A．1×102N/m B．2×102N/m C．66.7N/m D．50N/m ‎【答案】B ‎【解析】当弹力时，弹簧处于原长，则弹簧的原长为：；由图知，当弹簧的长度时，弹力，此时弹簧的压缩量为根据胡克定律得：；A．1×102N/m，与结论不相符，选项A错误；B．2×102N/m，与结论相符，选项B正确；C．66.7N/m，与结论不相符，选项C错误；D．50N/m，与结论不相符，选项D错误；故选B． ‎ ‎11．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，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，是因为桥梁发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 ‎【答案】C ‎【解析】A．桥面受向下的弹力，是因为车发生了弹性形变产生的对桥面向下的压力，选项A错误；B．汽车也会发生形变，汽车受到桥面向上的弹力，选项B错误；CD．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，选项C正确，D错误；‎ ‎12．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 ‎ 9‎ A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B．重力的方向总是垂直向下的 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D．力是使物体运动的原因 ‎【答案】AC ‎【解析】选AC.物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，故A对．重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，故B错．从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C对．力不是使物体运动的原因而是使物体发生形变或产生加速度的原因，故D错．‎ ‎13．如图所示，将一本字典放在水平桌面上，下列说法正确的是 A．字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力是一对平衡力 B．字典对桌面的压力就是字典受的重力 C．字典对桌面的压力是弹力，是由于字典发生形变而产生的 D．字典对桌面的压力使得桌面发生了弹性形变 ‎【答案】CD ‎【解析】A．字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上，作用在不同的物体上，是相互作用力，A错误；B．字典对桌面的压力和字典受的重力是两个作用在不同物体上的不同性质的力，B错误；C．字典对面的压力是弹力，是由于字典发生形变而产生的，C正确；D．字典对桌面的压力作用在桌面上，使桌面发生了弹性形变，D正确．‎ ‎14．物体各部分所受重力可看作集中于某一点，这一点叫做__________.质量均匀分布的物体，重心位置只跟物体的__________有关，有规则形状的均匀物体的重心在物体的 9‎ ‎__________上，形状不规则或质量不均匀的薄板状物体的重心一般可用__________来确定.‎ ‎【答案】重心形状几何中心悬挂法 ‎【解析】物体各部分所受重力可看作集中于某一点，这一点叫做重心；质量均匀分布的物体，重心位置只跟物体的形状有关，有规则形状的均匀物体的重心在物体的几何中心上，形状不规则或质量不均匀的薄板状物体的重心一般可用悬挂法来确定。‎ ‎15．实验表明，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的__________成正比,可用公式表为（常数），k称为__________，它的大小仅与弹簧长度、粗细及__________有关.设弹簧原长为，为弹簧在力作用下的长度，称为在力作用的伸长量，若为弹簧在力作用下的长度，则 =__________称为在力作用下的伸长量.‎ ‎【答案】形变量劲度系数材料 ‎【解析】由胡克定律可得，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比；为劲度系数，它的大小仅与弹簧长度、粗细及材料有关；形变是，为在力作用下的伸长量。‎ ‎16．一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如下图所示 ‎（1）求弹簧的劲度系数k；‎ ‎（2）若弹簧原长l0＝60 cm，当把弹簧压缩到40 cm长时，需要多大的压力？‎ ‎（3）如果用600 N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内，弹簧原长同上)，弹簧长度l是多少？‎ ‎【答案】(1)1 500 N/m　(2)300 N　(3)100 cm ‎【解析】（1）由x-F图线知，弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，根据胡克定律F=kx知图线的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数．则 ． （2）若弹簧原长l0=60cm，当把弹簧压缩到40cm长时，弹簧的压缩量为 x=60cm-40cm=20cm=0.2m 需要的压力 F=kx=1500×0.2N=300N ‎ 9‎ ‎（3）如果用600 N的拉力拉弹簧，则弹簧伸长量：‎ 则弹簧长度l= l0+∆x=100cm ‎17．如图为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系，试由图线确定：‎ ‎（1）弹簧的原长；‎ ‎（2）弹簧的劲度系数；‎ ‎（3）弹簧伸长了15cm时弹力的大小．‎ ‎【答案】（1）10cm；（2）200N/m；（3）30N ‎【解析】（1）当F=0时，弹簧处于原长状态，由图读出F=0时，l=10cm，即弹簧的原长为l0=10cm．‎ ‎（2）由图知：F=10N，l=5cm 则弹簧被压缩的长度x=l0-l=10cm-5cm=5cm=0.05m．‎ 根据胡克定律F=kx得：k==N/m=200N/m；‎ ‎（3）当弹簧伸长了x′=15cm=0.15m，弹力的大小为F′=kx′=200×0.15N=30N；‎ 9‎