3.1 重力与弹力（同步训练）
一、选择题
1.关于物体的重力，下列说法正确的是( )
A.做自由落体运动的物体不受重力作用
B.挂在绳子上静止的物体，它受到的重力就是绳子对它的拉力
C.物体在地球任何地方重力大小都相等
D.重力可以用弹簧测力计测量
2.重庆某中学教学楼的读书角迎来了一些“新客人”，如图所示．这些小瓶子非常漂亮，不经意之间增添了许多审美的情趣．关于这些装饰瓶，下列说法正确的是( )
A.瓶子受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力
B.装饰瓶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.若装饰瓶底部出现一个小洞，那在水滴完的过程中，装饰瓶的重心一直在降低
3.从科学方法角度来说，物理学中引入“重心”概念主要运用了( )
A.控制变量方法 B.等效替代方法
C.理想实验方法 D.建立模型方法
4.下图中各物体静止，C图中的接触面是光滑的，A、B两球间一定有弹力作用的是( )
5.关于重力的说法，正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力作用
C.同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力
D.物体只有在向下运动时才受到重力作用
6.关于物体的重心，下列说法不正确的是( )
A.物体的重心有可能不在物体上
B.用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心
C.一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变
D.舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内的位置不变
7.如图所示，两辆车正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( )
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无关
D.重心是重力的作用点，重心一定在物体上
8.下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在
B.不接触的物体间也可能存在弹力
C.只要物体发生形变就一定有弹力
D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
9.下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是( )
10.一根轻质弹簧原长10 cm，悬挂钩码静止后，弹簧长度变为12 cm.已知该弹簧的劲度系数为1 N/cm，则钩码重为( )
A.22 N B.12 N
C.10 N D.2 N
11.下列关于物体重力的说法中正确的是( )
A.重力的受力物体是地球
B.物体重力大小与其质量无关
C.物体的重心一定在物体身上
D.某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的
12.在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变。图所示各姿势中身体重心位于体外的是( )
A B C D
13.(多选)射箭是指借助弓的弹力将箭射出，在一定的距离内比拼精准度的体育运动．运动员放开弓弦，箭射出的过程中，有关弓弦受到的弹力的说法正确的是( )
A.弓弦受到的弹力是手施加的 B.弓弦受到的弹力的施力物体是箭
C.由于弓弦产生弹性形变使弓弦受力 D.由于箭产生弹性形变使弓弦受到力的作用
二、非选择题
14.矩形均匀长薄板AB边长为60 cm，BC边长为10 cm。在O点以细线挂起并处于平衡状态。AO段长为35 cm，如图所示，则悬线与AB边的夹角α为____________。
15.下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所测得的几组数据.
F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
x/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
(1)请在坐标系中作出F-x图线．
(2)弹簧的劲度系数是________N/m.
16.一位同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验．
(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学将操作的先后顺序，用字母排列出来：________.
A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来
B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0
C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、5个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)如表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：
弹簧的弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧的原长L0/cm 15 15 15 15 15
弹簧的长度L/cm 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8
弹簧的伸长量x/cm
①写出弹力F关于弹簧伸长量x的函数表达式(x用cm作单位)：________________
②函数表达式中比例常数的物理意义：________________________________________________
参考答案及解析：
一、选择题
1.D 解析：做自由落体运动的物体只受重力作用，不受其他力，故A错误；用绳子悬挂处于静止状态的物体，所受重力等于绳子对它的拉力大小，但两力性质不同，故B错误；同一物体，处在地球表面的不同纬度，重力大小可能不同，故C错误；弹簧测力计可以测量力的大小，包括重力的大小，故D正确．
2.C 解析：瓶子受到地球对它的吸引力，同时它对地球也有吸引力，A错误；装饰瓶内装有水，则其重心不一定在其几何中心，B错误；装饰瓶的重心与其形状、结构及质量分布有关，C正确；若装饰瓶底部出现一个小洞，那在水滴完的过程中，装饰瓶的重心先降低后升高，D错误．
3.B 解析：物体的各个部分都受重力的作用，从作用效果上来说，可以认为与作用在物体上一点的作用效果是一样的，这一点就叫作重心，故运用了等效替代的方法，故B正确，A、C、D错误．
4.B 解析：判断A、B两球间有无弹力，要依据弹力产生的两个条件：一是相互接触；二是发生弹性形变．四个选项中都满足了接触这一条件，但是否发生了形变难以观察，这时可以利用“假设法”来判断．在A图中，若拿去A球，则B球静止，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力；在B图中，若拿去A球，则B球将向左运动，故A、B间存在相互挤压，即A、B间存在弹力；在C图中，若拿去A球，则B球静止，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力；在D图中，A、B间可能有弹力，也可能无弹力．故选项B正确．
5.C 解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误．
6.D 解析：物体的重心不一定在物体上，故A正确；用线悬挂物体时，当物体静止时，悬线的方向一定通过重心，B正确；重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无关，C正确；舞蹈演员在做各种动作时形态变化，所以重心会发生变化，D错误．
7.A 解析：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，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，A正确，B错误；从题图中可以看出，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，C错误；重心不一定在物体上，如圆环，D错误．
8.D 解析：弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变，所以D正确，A、B、C错误．
9.B 解析：A图中若两球间无弹力则小球将均向凹面的底部运动，P、Q间有弹力，故A错误；B图两球间若有弹力则小球将向两边运动，P、Q间无弹力，故B正确；C图两球间若无弹力则小球P将向下运动，P、Q间有弹力，故C错误；D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动，P、Q间有弹力，故D错误．
10.D 解析：根据胡克定律F＝kΔx＝2 N，悬挂钩码静止后，由平衡条件可得G＝F＝2 N．A、B、C错误，D正确．
11.D 解析：重力的施力物体是地球，受力物体是物体，选项A错误；根据G＝mg可知，物体重力大小与其质量有关，选项B错误；物体的重心不一定在物体身上，可能在物体的外部，选项C错误；某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的，选项D正确。
12.B 解析：根据人体的姿势和重力分布确定重心的位置。A选项中若保持平衡，重力作用线应通过站在地面上的那只脚，其重心在着地脚的正上方的身体上；C、D两选项中，人的重力作用线应通过两脚中间的位置，其重心应在身体上；B选项中重心位置应在身体下方，在体外。
13.BD 解析：拉弓的过程中，箭产生弹性形变，有恢复原来状态的趋势，产生了对弓弦的作用力，所以B、D正确．
二、非选择题
14.答案:45°
解析：均匀矩形薄板的重心在对角线的交点上，悬挂时悬线的延长线应过重心。应注意O点不是AB的中点，E点才是AB的中点。要根据几何关系求出OE及O′E的长度，再根据OE与O′E互相垂直来计算夹角。如图所示，AE＝30 cm，AO＝35 cm，所以OE＝5 cm，由BC＝10 cm可得O′E＝5 cm，由此可见OE＝O′E＝5 cm，又因为OE与O′E互相垂直，所以α＝45°。
15.答案:(1)见解析图 (2)25 N/m
解析：(1)用描点法得出图像如图所示．
(2)图像的斜率表示劲度系数的大小，注意单位要化成国际单位，由此可得k＝ N/m＝25 N/m.
16.答案：(1)CBDAEF (2)①F＝x ②弹簧的劲度系数
解析：(1)按实验操作的先后顺序，步骤为CBDAEF.
(2)①k＝＝ N/cm，得F＝x
②比例常数为弹簧的劲度系数．
