1.关于重力,下列说法中正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.重力是由于地球吸引而使物体受到的力C.重力大小为G=mgD.重力的大小可以用弹簧测力计测量【解析】 重力是由于地球吸引而使物体受到的力,但一般情况下重力不等于地球对物体的吸引力,A错,B对.重力和质量的关系是G=mg,重力的大小可以用弹簧测力计测量,C、D正确.【答案】 BCD2.在半球形光滑容器内,放置一细杆,如图所示,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,则容器上A、B两点对细杆的作用力方向分别为( )A.均竖直向上B.均指向球心C.A点处指向球心O,B点处竖直向上D.A点处指向球心O,B点处垂直于细杆【解析】 A点处应为杆端点与一曲面接触点,支持力的方向应垂直于该点的切面,故支持力应过A点和O点,斜向上.而B点应为容器边缘点与杆平面接触,支持力应垂直于杆所在平面向上,作出弹力的示意图如图所示.【答案】 D3.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方,如图所示.三球均处于平衡状态,支点P对a球的弹力Fa,对b球和c球的弹力分别为Fb和Fc,则( )A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fa>FcC.Fb<Fa<FcD.Fa>Fb=Fc【解析】 三种情况下,支点P、Q对球的弹力都沿着它们与球心的连线指向球心,而不是想当然地错认为弹力都沿着它们与重心的连线而指向重心.由对称性可知:P、Q两点对球的作用力大小相等.平衡时,每一种情况下,P、Q两点对球的弹力的夹角相同.故由三力平衡知识可得:三种情况下P点对球的弹力相等.【答案】 A4.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3N,GB=4N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是(多选)( )A.1N和6NB.5N和6NC.1N和2ND.5N和2N【解析】
弹簧可提供压力,也能提供拉力,由平衡知识可知A、D正确.【答案】 AD5.实验室常用的弹簧测力计如图甲所示,连接有挂钩的拉杆与弹簧相连,并固定在外壳一端O上,外壳上固定一个圆环,可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳(重力为G)上,弹簧和拉杆的质量忽略不计,现将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上,如图乙、丙所示,分别用恒力F0竖直向上拉弹簧测力计,静止时弹簧测力计的读数为( )A.乙图读数F0-G,丙图读数F0+GB.乙图读数F0+G,丙图读数F0-GC.乙图读数F0,丙图读数F0-GD.乙图读数F0-G,丙图读数F0【解析】 弹簧测力计的读数与弹簧的形变成正比,按图乙方式外壳受力F0=F+G,则弹簧测力计的读数F=F0-G;按图丙方式弹簧的读数直接由F0引起,弹簧测力计的读数为F0.【答案】 D6.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在粗糙的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4【解析】 以弹簧为研究对象,根据牛顿第二定律F合=ma,由于弹簧的质量都为零,无论弹簧的加速度a是否为零,弹簧的合外力均为零,所以①②③④中弹簧的弹力均为F,而四根完全相同的弹簧的劲度系数k都相同,由胡克定律F=kx可知四根弹簧的伸长量均相等,即L1=L2=L3=L4.【答案】 D7.台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点,反弹后速度为v1,方向与球桌边框夹角仍为θ,如图所示.OB
垂直于桌边,则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是( )A.可能沿OA方向B.一定沿OB方向C.可能沿OC方向D.可能沿OD方向【解析】 台球与球桌边框碰撞时,受到边框的弹力作用,弹力的方向应与边框垂直,即沿OB方向,故选B.【答案】 B8.S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两弹簧,k1>k2;a、b表示质量分别为ma和mb的两个小物体,ma>mb,将弹簧与物体悬挂起来,如图所示,要求两弹簧的总长度最大,则应使( )A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上【解析】 x=x上+x下=+=g(+)=g(+-),当m上取最小值,k下取最大值时伸长量x最大,弹簧总长度最大,故D正确.【答案】 D9.混凝土便宜而坚固耐压,但不耐拉,钢筋耐压也耐拉,通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固,如图所示,楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是下图中的()【解析】 钢筋耐压又耐拉,而混凝土耐压不耐拉,故钢筋应放于楼板中拉伸形变大的部位,房间内的楼板下表面比上表面拉伸形变大,故钢筋应放于楼板下表面,阳台楼板上表面比下表面拉伸形变大,故钢筋应放于楼板的上表面位置,故A选项正确.【答案】 A10.运输货车的制造标准是:当货车侧立在倾角为30°的斜坡上时,如图所示,仍不致翻倒.也就是说,货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面(地面上,以车轮为顶点构成的平面)以内,如果车轮间的距离为2m,车身的重心不能高出地面多少米?【解析】 重力的作用线在竖直方向,由题意知,要求重力的作用线落在货车的支持面内,即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间,当交点位于车轮与斜坡的接触点时,对应重心的位置即为满足条件的最高重心位置,作出示意图,利用几何关系可求解.作出如图所示的示意图,设重心离地面的最高位置为x,A点是车轮与地面的交点,B
为中轴线与地面的交点,由几何关系,在△ABO中,∠AOB=30°,有=tan30°,将AB=1m代入得x=m≈1.7m.【答案】 1.7m11.一根大弹簧内套有一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,它们一端平齐并固定,另一端自由,如图(甲)所示,当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图象如图(乙)所示,求大弹簧劲度系数k1和小弹簧劲度系数k2.【解析】 压缩距离在0~0.2m时,压力等于一根弹簧的弹力,当压缩距离大于0.2m时,压力等于两根弹簧的弹力之和.由图(乙)知,当x=0.2m时,F1=2N,由此得大弹簧的劲度系数为k1==N/m=10N/m.当大弹簧压缩0.3m时,小弹簧压缩0.1m,此时压力F2=5N.由此得;0.3k1+0.1k2=5.解得k2=20N/m.【答案】 k1=10N/m k2=20N/m.12.如图所示,水平地面上有一带斜面的小车,斜面倾角为θ,紧靠斜面有一质量为m的光滑球,试确定在下列状态下水平车板对球的弹力.(1)小车向右匀速运动;(2)小车向右以加速度a(a<gtanθ)做匀加速直线运动;(3)小车向右以a=gtanθ的加速度做匀加速直线运动.【解析】 (1)当车匀速运动时,斜板弹力为零,由平衡条件可知平板车对球弹力N=mg,方向竖直向上.(2)向右加速时,若a<gtanθ,则球受力如图所示,则N′sinθ=ma.N+N′cosθ-mg=0.解得N=mg-macotθ(3)若a=gtanθ.代入上式,则N=0.【答案】 (1)mg 竖直向上(2)mg-macotθ 竖直向上(3)0