【与名师对话】高考物理总复习2.1力、重力和弹力课时作业新人教版必修11．(2022·上海闵行区模拟)下列说法正确的是( )A．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心上B．物体的重心一定在其内部C．地球对物体的吸引力就是物体的重力D．物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的答案：D2．(2022·山东日照检测)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( )A．F增大，P上移B．F减小，P下移C．F增大，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；同理，若力F减小，光点P上移．所以选项C、D正确．答案：CD 3．(2022·福建三明期末)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )A.B.C.D.解析：设弹簧原长为l，由题意知，F1＝k(l－l1)，F2＝k(l2－l)，两式联立，得k＝，选项C正确．答案：C4．如下图所示，下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是( )5\nA．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．丁球受到两个弹力的作用解析：甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和地面的两个弹力作用，丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为零，故C对，A、B、D错．答案：C5．如右图所示，小球A的重力为G＝20N，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为( )A．0，GB．G,0C.，D.G，G解析：球A处于静止状态，球A所受的力为平衡力，即线对球的拉力FT及桌面对球的支持力FN共同作用与重力G平衡，即FT＋FN＝G，若绳恰好伸直，则FT＝0，FN＝G，A对；若球刚好离开桌面，则FN＝0，FT＝G，B对；也可能FN＝FT＝，C对．答案：ABC6．实验室常用的弹簧测力计如(图甲)所示，有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳的一端上，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(重量为G)上，弹簧和拉杆的质量忽略不计．再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F05\n解析：对(乙)中弹簧测力计的外壳受力分析可知，受重力G、拉力F0和弹簧的拉力F1，如右图所示，则弹簧测力计的读数为F1＝F0－G；由于弹簧和拉杆的质量忽略不计，所以(丙)中弹簧的拉力等于F0，即弹簧测力计的读数为F2＝F0，故D正确．答案：D7.如右图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，A、B、O处均用铰链相连．设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是( )A．F1＝mgsinθB．F1＝C．F2＝mgcosθD．F2＝解析：由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，则绳子拉O点的力也等于重力．求OA和OB的弹力，选择的研究对象为作用点O，受力分析如图，由平衡条件可知，F1和F2的合力与FT等大反向，则由平行四边形定则和几何关系可得：F1＝mgtanθ，F2＝，故D正确．答案：D8.如右图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动．则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)( )A.B．mgC.F/3 D．F解析：根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，每个小球所受的拉力大小为F′，对结点进行受力分析，根据平衡条件可得，F＝2F′cos30°，解得小球所受拉力F′＝，C正确．答案：C9.(2022·洛阳期中)如右图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )5\nA.B.C.D.解析：考查受力分析、物体的平衡．对A受力分析可知，有竖直向下的重力mg、沿着细线方向的拉力FT以及水平向左的弹簧弹力F，由正交分解法可得水平方向FTsin＝F＝kΔx，竖直方向FTcos＝mg，解得Δx＝，C正确．答案：C10．(2022·台州质检)如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法中正确的是( )A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C．小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动D．小车一定以加速度gtgθ向右做匀加速运动解析：由于两小球加速度方向相同，所受弹力方向也应该相同，所以轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上，选项A错误B正确；对细线悬挂的小铁球受力分析，由牛顿第二定律可得，小车一定以加速度gtgα向右做匀加速运动，选项C正确D错误．答案：BC11．如右图所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来．轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为θ，试求此时弹簧的形变量．解析：FTsinθ＝ma，FTcosθ＋F＝mg，F＝kx联立解得：x＝m(g－acotθ)/k讨论：(1)若a<gtanθ，则弹簧伸长x＝m(g－acotθ)/k(2)若a＝gtanθ，则弹簧伸长x＝0(3)若a>gtanθ，则弹簧压缩x＝m(acotθ－g)/k答案：见解析12．如右图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．5\n(1)求这时两弹簧的总长．(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板对物体m2的支持力大小．解析：(1)设上面弹簧的伸长量为Δx1，下面弹簧的伸长量为Δx2，由物体的平衡及胡克定律得，k1Δx1＝(m1＋m2)g，Δx1＝，k2Δx2＝m2g，Δx2＝所以总长为L＝L1＋L2＋Δx1＋Δx2＝L1＋L2＋＋.(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长Δx，下面弹簧缩短Δx.对m2∶FN＝k2Δx＋m2g对m1∶m1g＝k1Δx＋k2ΔxFN＝m2g＋m1g.答案：(1)L1＋L2＋＋ (2)m2g＋m1g5
