第2章 第1讲重力 弹力.doc

必修二
第一章　相互作用
第1讲　重力　弹力

A　对点训练——练熟基础知识
题组一　对力、重力概念的理解
1．(单选)下列说法正确的是 (　　)．
A．力是物体对物体的作用
B．只有直接接触的物体间才有力的作用
C．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动
D．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后
解析　力的作用不一定要直接接触．譬如地球与物体之间的万有引力，电荷与电荷之间的作用力，都不需要直接接触，所以B错误；力的作用离不开物体，用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，球没有受到向前的力来维持它向前运动，C错误；两个物体之间的相互作用力没有先后之说，所以D错误．
答案　A
2．(单选)下列关于重力的说法中正确的是 (　　)．
A．物体只有静止时才受重力作用
B．重力的方向总是指向地心
C．地面上的物体在赤道上受的重力最小
D．物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数一定等于物体的重力
解析　物体是否受重力作用与其运动状态无关，故A错．重力实际是万有引力的一个分力(另一个分力提供物体绕地球自转的向心力)，万有引力方向指向地心，重力方向不一定指向地心(只有在两极或赤道上的物体所受的重力方向才指向地心)，故B错．在赤道上，物体所受的重力等于万有引力与物体随地球运动的向心力之差，而在赤道上向心力最大，物体在赤道上受的重力最小，C正确．在弹簧秤和物体都静止或匀速运动时，测出的示数才等于物体的重力，若弹簧秤拉着物体加速上升或下降，则弹簧秤的示数不等于重力，故D错．
答案　C
3．(单选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是 (　　)．
A．在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用
B．物体只有落向地面时才受到重力作用
C．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小
D．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关
解析　重力是由于地球的吸引而使物体受到的地球的作用力，不管物体静止还是运动，也不管物体上升还是下落，一切物体都受重力作用．在“天上”绕地球飞行的人造卫星也要受重力作用，故A、B项错误．地面附近同一物体的重力大小、方向都不会发生改变，重力的大小可由公式G＝mg求出，C项错误．重力大小与物体的质量有关，与运动状态无关，选项D正确．
答案　D
题组二　对弹力的理解
4．(多选)在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图2－1－11所示的情况就是一个实例．当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是 (　　)．

图2－1－11
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
解析　发生相互作用的物体均要发生形变，故A错；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B正确；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误、D正确．
答案　BD
5．(多选)如图2－1－12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 (　　)．

图2－1－12
A．F增大，P上移 B．F增大，P下移
C．F减小，P下移 D．F减小，P上移
解析　本题考查微小形变的放大法．当力F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P下移；反之，若力F减小，光点P上移．所以，选项B、D正确．
答案　BD
6．(单选)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2－1－13所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是 (　　)．

图2－1－13

解析　小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝gsin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确．
答案　C
7．(单选)如图2－1－14所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是 (　　)．

图2－1－14
A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零
B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零
C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用
D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用
解析　若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A项错误，B项正确．若小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小车向右做减速运动，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D项都不对．
答案　B
题组三　弹力大小的分析计算
8．(2013·银川、吴忠部分中学联考)(单选)如图2－1－15所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计．将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是 (　　)．

图2－1－15
A．只有F1>F2时，示数才为F1
B．只有F1<F2时，示数才为F2
C．不论F1、F2关系如何，示数均为F1
D．不论F1、F2关系如何，示数均为F2
解析　弹簧秤的示数决定于作用在秤钩上力的大小，而与作用在与外壳相连的提环上的力无关，故C正确．
答案　C
9．(单选)如图2－1－16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 (　　)．

图2－1－16
A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2<F3
C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F2
解析　第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象．第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；后面两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等．
答案　A
10．(单选)如图2－1－17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 (　　)．

图2－1－17
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28 N/m
D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数
解析　设弹簧原长为L0，由胡克定律得k(L1－L0)＝mg，k(L2－L0)＝2mg，解得L0＝1.70 cm，k＝29 N/m，A正确．
答案　A
B　深化训练——提高能力技巧
11．(2013·浙江金华十校联考)(单选)如图2－1－18所示，重为10 N的小球套在与水平面成37°角的硬杆上，现用一垂直于杆向上、大小为20 N的力F拉小球，使小球处于静止状态(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则 (　　)．

图2－1－18
A．小球不一定受摩擦力的作用
B．小球受摩擦力的方向一定沿杆向上，大小为6 N
C．杆对小球的弹力方向垂直于杆向下，大小为4.8 N
D．杆对小球的弹力方向垂直于杆向上，大小为12 N

解析　对小球受力分析，正交分解如图，由共点力平衡可知，f＝mgsin 37°＝10×0.6 N＝6 N，FN＝F－mgcos 37°＝20 N－8 N＝12 N、方向垂直杆向下，故B正确，A、C、D错误．
答案　B
12．(单选)如图2－1－19所示，一重为120 N的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为100 N，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则杆AB对球作用力的大小为 (　　)．

图2－1－19
A．80 N B．100 N
C．110 N D．120 N
解析　球受到重力mg、测力计的弹力F＝100 N和杆对其的作用力FN，根据平衡条件可得：FNx＝Fcos 37°＝80 N，FNy＝mg－Fsin 37°＝60 N，所以FN＝＝100 N，即B正确．
答案　B
13．(单选)如图2－1－20所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1 000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为 (　　)．

图2－1－20
A．10 N B．20 N　　
C．40 N D．60 N
解析　当物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，且达到最大静摩擦力时，测力计的示数最大，此时
F＋kΔx＝mgsin θ＋Ffmax
解得F＝45 N，故F不能超过45 N，选D.
答案　D
14．(多选)如图2－1－21所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是 (　　)．

图2－1－21
A．弹簧处于拉伸状态 B．弹簧处于压缩状态
C．弹簧的弹力大小为mg D．弹簧的弹力大小为mg

解析　若弹簧处于压缩状态，右侧小球受到竖直向下的重力，水平向右的弹簧弹力和垂直细杆斜向左下方的弹力，小球不可能平衡，所以弹簧处于拉伸状态，对左侧小球受力分析如图所示，由平衡条件知F＝mgtan 37°＝mg，则A、C对，B、D错．
答案　AC