高中物理人教版必修第一册3.1 重力与弹力 同步练习

2019-2020年高中物理弹力同步练习（含解析）新人教版必修11．如图所示，物块质量为m，一直随转筒一起以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动，以下描述正确的是()A．物块所需向心力由圆筒对物块的摩擦力提供B．若角速度ω增大，物块所受摩擦力增大C．若角速度ω增大，物块所受弹力增大D．若角速度ω减小，物块所受摩擦力减小2．如图所示，木块A静止在斜面体B上。设木块受到斜面体的支持力大小为N，摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时，若木块A相对于斜面体B始终保持静止，则()A．N增大,f增大B．N不变，f增大C．N减小,f先增大后减小D．N增大,f先减小后增大3．如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N／m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为=0．5。现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0.2m时，水平推力的大小为（g取10m／s2）（）A．200NB．250NC．300ND．350N4．如图，L形木板置于粗糙水平面上，光滑物块压缩弹簧后用细线系住．烧断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过程A．弹簧对物块的弹力不变B．弹簧对物块的弹力逐渐增大C．地面对木板的摩擦力不变D．地面对木板的摩擦力逐渐减小5．如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。闭合开关，待电路稳定后，则有 A．导体棒中电流为B．轻弹簧的长度增加C．轻弹簧的长度减少D．电容器带电量为CR26．如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，用劲度系数为k的轻弹簧相连，处于竖直静止状态．现对A施加竖直向上的力F将A提起，稳定时B对地面无压力．当撤去F，A由静止向下运动至速度最大时，重力做功为A．B．C．D．7．在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A．物块接触弹簧后立即做减速运动B．当物块的速度为零时，它所受的合力为零C．物块接触弹簧后先加速后减速D．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零8．关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（）A．物体形状或体积的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变9．如图所示，将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中间用一轻弹簧连接，b的右端用平行于斜面的细绳与固定在斜面上的挡板相连。开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力，下列说法正确的是A．细绳剪断瞬间，a所受摩擦力也立刻发生变化B．细绳剪断瞬间，b所受摩擦力可能为零C．a所受的摩擦力一定不为零 D．b所受的摩擦力一定不为零10．一本书静止放在桌面上，下列说法正确的是（）A．桌面对书的支持力的大小等于书的重力，它们是一对平衡力B．书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力C．书对桌面的压力就是书的重力，它们是同一性质的力D．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力11．如图所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定，当弹簧的长度为原长时，其上端位于O点。现有一小球从O点由静止释放，将弹簧压缩至最低点（弹簧始终处于弹性限度内）。在此过程中，关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系，下图中正确的是O12．如图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为A．B．C．D．13．水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。下列关于所加力F的大小和运动距离x之间关系图像正确的是()x0FDx0Fx0FBCx0FAAF 14．下列说法正确的是A．有规则形状的物体重心一定在几何中心处B．物体受滑动摩擦力一定运动C．只要物体发生形变一定产生弹力D．静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反15．如图所示,轻质弹簧一端系在质量为m=1kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角=37°。，斜面与小物块间的动摩擦因数μ=0.5,斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确是A.小物块可能只受三个力B.斜面对物块支持力可能为零C.弹簧弹力大小一定等于4ND.弹簧弹力大小可能等于5N16．如图所示，一木棒M搭在水平地面和一矮墙上，两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向，下列说法正确的是A．E处受到的支持力竖直向上B．F处受到的支持力竖直向上C．E处受到的静摩擦力沿EF方向D．F处受到的静摩擦力沿水平方向17．如图所示，倾角为30的斜面固定在水平地面上。两根相同的光滑细钉（大小不计）垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO'的两侧，相距，将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时，弹性绳恰好处于自然伸长状态。现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置，物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO'向下移动。当物块运动至B位置时撤去外力，物块处于静止状态。已知AB=，轻绳始终与斜面平行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是A．在移动物块的过程中，斜面对物体的作用力保持不变B．物块到达B位置时，弹性绳的张力大小为C．撤去外力后，物块在B位置受到的摩擦力可能大于D．物体从A位置到达B位置的过程中，物体与弹性绳系统机械能守恒18．轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上．在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示．现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长．在此过程中 A．木块的动能一直增大B．弹簧的弹性势能一直增大C．弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能D．弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能19．一个轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放瞬间，重物的加速度大小是：（取g=10m/s2）（）A．7.5m/s2B．2.5m/s2C．10m/s2D．12.5m/s220．如图所示，A、B两球质量均为m．固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处，已知两球均处于平衡状态，OAB恰好构成一个正三角形，则下列说法正确的是（重力加速度为g）A．球A一定受到四个力的作用B．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C．绳OB对球B的拉力大小一定小于mgD．绳OA对球A的拉力大小等于或小于1．5mg参考答案1．C【解析】试题分析：物块所需向心力由圆筒对物块的支持力提供，选项A错误；在竖直方向，摩擦力等于物体的重力，故无论角速度ω如何增大，物块所受摩擦力不变，选项BD错误；由于物块所需向心力由圆筒对物块的支持力提供，则，若角速度ω增大，物块所受弹力增大，选项C正确；故选C.考点：向心力；牛顿第二定律.2．D【解析】试题分析：当加速度较小时，摩擦力f沿斜面向上.将加速度分解为沿斜面向下的加速度和垂直于斜面向上的加速度．根据牛顿第二定律得：，，得到；,可知当a增大时，N增大，f减小．当加速度较大时，摩擦力f沿斜面向下．根据牛顿第二定律得:，，得到，,可知当a增大时,N增大,f增大．所以N增大，f先减小后增大．故D正确．故选D．考点：本题考查牛顿第二定律、整体法与隔离法、力的合成与分解、正交分解法。3．C【解析】试题分析：当B向墙壁移动0.2m时，如果弹簧也缩短0.2m，则弹簧对A的作用力是250N/m×0.2m=50N，而A与B有相对运动的摩擦力大小为200N×0.5=100N，故A与B不发生相对运动；我们将AB看成一个整体，则它们在水平方向受推力F，摩擦力（200N+300N）×0.5=250N及弹簧弹力50N的作用，故推力F=250N+50N=300N，故选项C正确。 考点：力的平衡，摩擦力，胡克定律。4．D【解析】试题分析：烧断细线后，弹簧要恢复原状，伸长量逐渐减小，弹力逐渐减小，故弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A、B错误．木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的摩擦力，两个力处于平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小．故C错误，D正确．故选：D考点：弹力；物体的平衡.5．C【解析】试题分析：闭合开关，电路稳定后，则有导体棒中电流为，选项A错误；对导体棒，由左手定则可知，受向左的安培力，故弹簧被压缩，由，解得：，选项B错误，C正确；电容器两端的电压为：，故电容器带电量为，选项D错误；故选C.考点：直流电路中的含电容电路；安培力.6．C【解析】试题分析：开始时弹簧的压缩量为：；当对A施加竖直向上的力F将A提起，B对地面无压力时，弹簧伸长量为；当撤去F，A由静止向下运动至速度最大时，此位置在A开始时的平衡位置，则此过程中重力做功为：，选项C正确.考点：胡克定律；物体的平衡.7．C【解析】试题分析：物块接触弹簧后，弹簧刚开始发生形变，产生的弹力小于恒力F，所以合力向右，物块仍做加速运动，随着弹簧形变量增大，弹力在增大，当弹力等于F时，合力为零，此时速度最大，之后由于物块仍有向右的速度，所以弹簧继续被压缩，弹力继续增大，弹力大于F，合力向左，速度向右，物块做减速运动，当速度为零时，弹簧压缩量最大，此时合力不为零，加速度不为零，物块在运动过程中先加速后减速，故C正确考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性8．D【解析】试题分析：物体的形状发生变化，在外力停止作用后能恢复原来状态的形变为弹性形变，AC错误，D正确；一根钢筋弯折后不能恢复原来的形状，为塑形形变，B错误；考点：考查了对弹性形变的理解9．BC【解析】试题分析：细绳剪断瞬间，因弹簧的弹力不能突变，故a所受摩擦力不能立刻发生变化，选项A错误；若开始时，b受沿斜面向上的弹力F，细绳的拉力T，沿斜面向下的mgsinθ及沿斜面向下的摩擦力作用时，且当mgsinθ=F，T=f时，剪断细绳的瞬时，则摩擦力f变为零，选项B正确；因弹簧对a的弹力F向下，故a所受的摩擦力为fa=mgsinθ+F，即a所受的摩擦力一定不为零，选项C正确；对b物体，当满足mgsinθ=T+F时，b所受的摩擦力为零，选项D错误；故选BC.考点：物体的平衡.10．A【解析】试题分析： 书本处于平衡状态，竖直方向只受重力和支持力作用，所以此二力平衡，故A项正确；由上面分析可知B项错；压力属于弹力，与重力产生的条件不同，是不同性质的力，故C项错；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力，故D项错。考点：本题考查了一对平衡力与作用力和反作用力的概念和区别。11．【解析】试题分析：小球受竖直向下的重力和竖直向上的弹力，下降位移x为弹簧的形变量，设弹簧劲度系数为k,根据牛顿第二定律，可得，为一次函数，简谐运动，A正确；B、C、D错误。考点：本题考查竖直方向的简谐运动12．C【解析】试题分析：以下面的木块为研究对象进行分析，开始时m2受到的k2的弹力大小等于（m1+m2）g，则此时k2的压缩量为x1，则有，当上面的木块移开时m2受到的k2的弹力大小等于m2g，设此时k2的压缩量为x2，则有，联立前两式得，此过程中下面木块移动的距离为下面弹簧伸长量的变化即，故应选C。考点：本题考查了胡克定律、力的平衡条件13．D【解析】物体A处于平衡状态，力与重力的合理等于弹簧弹力，弹簧弹力与位移是一次线性关系。考点：物体平衡14．D【解析】试题分析：重心还与质量分布有关，故A项错；因运动是相对的，一个物体在另一个物体表面上滑动，另一个物体相对地面可不动，但都受到滑动摩擦力，故B项错；物体发生弹性形变才能够跟它接触的物体产生弹力，如果形变不可恢复，则不能产生弹力，故C项错；静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，故D项正确。考点：本题考查了重心、滑动摩擦力、弹力、静摩擦力概念。15．D【解析】试题分析：分析物块的受力知：重力，斜面的支持力，弹簧对物体的压力和斜面的静摩擦力，而且若不受弹簧的压力则木块不可能静止，故物块一定受弹簧的压力，所以物体受到4个力的作用，A选项错误；由题意知弹簧与竖直方向的夹角为37°，斜面倾角=37°故弹簧的弹力必垂直斜面，故B选项错误；由于。μmgcos37°=4N，mgsin37°=6N，即μmgcos37°＜mgsin37°，若要物块静止，μ（mgcos37°+N）≥6N，得：N≥4N，故C选项错误，D选项正确。考点：受力分析物体的平衡16．A【解析】试题分析：弹力与接触面垂直，E处受到的支持力竖直向上，F处受到的支持力与木棒竖直，A正确、B错误；摩擦力沿接触面与相对运动或相对运动方向相反，E处受到的静摩擦力沿水平方向，F处受到的静摩擦力沿EF方向，CD错误。故选A。考点：弹力、摩擦力17．AC【解析】试题分析：在移动物块的过程中，斜面对物体的支持力为，滑动摩擦力为，都不变，A对，物块到达B位置时，由几何知识可知弹性绳的伸长量为，张力大小为，B错；撤去外力后，摩擦力可能沿斜面向上，，摩擦力小于，摩擦力可能沿斜面向下，，摩擦力大于，C对；因有滑动摩擦力做功机械能不守恒，D错。考点：本题考查共点力的平衡和机械能守恒 18．D【解析】试题分析：撤去外力木块向右运动过程中，当木块所受的弹簧的弹力大于滑动摩擦力时，木块速度增大，当弹力小于摩擦力时，木块的速度减小，所以木块的速度先增大后减小，其动能先增大后减小，A错误；弹簧的压缩量逐渐减小，弹性势能一直减小，故B错误；D弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能，根据能量守恒定律弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能．故C错误，D正确．故选D考点：能量守恒定律19．B【解析】试题分析：重物平衡时，由平衡状态的条件F0=kx0=mg，再将重物向下拉1cm，弹簧伸长量x1=5cm，此时弹力为F1=kx1，由牛顿第二定律得F1-mg=ma，即kx1-kx0=ma，解得重物的加速度大小a=2.5m/s2，选项B正确。考点：本题考查胡克定律、牛顿第二定律。20．D【解析】试题分析：弹簧发生弹性形变时，各部分弹力都相等，所以对A和对B的弹力大小相等，选项B错。单独对B受力分析如左图，根据B处于平衡状态可知弹簧处于压缩状态，自身重力，绳子拉力，弹簧弹力，根据几何关系可得，所以可得，所以选项C错。单独对A进行受力分析则已知的有自身重力，拉力，弹簧弹力，竖直方向可能还有地面支持力,竖直方向受力平衡则有，所以，选项D对。小球A是否收到地面竖直向上的支持力不确定，所以选项A错误。考点：共点力的平衡