2025年高中物理新教材版专题第二章 微专题8　重力与弹力.docx

第二章相互作用

微专题8重力与弹力

1．弹力的有无可用条件法、假设法或牛顿第二定律等判断。2.接触面上的弹力方向总是垂直接触面，指向受力物体。3.有铰链的轻杆，弹力一定沿杆方向，没有铰链的轻杆，弹力不一定沿杆方向。4.弹力大小与形变量有关，弹簧弹力遵循胡克定律(弹性限度内)，接触面上的弹力、绳上的弹力往往通过平衡条件或牛顿第二定律求解。

1.如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会()

A．一直下降 B．一直不变

C．先下降后上升 D．先上升后下降

答案C

解析装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故A、B、D错误，C正确。

2．(多选)如图所示，四种情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面(点)均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是()

答案ABC

解析弹力的方向垂直接触面指向受力物体，与物体的重心无关，A、C正确；对于B项中水平地面上的两球，假设两球间有弹力，两球将分离，所以两球间无弹力，B正确；弹力的方向垂直接触面指向受力物体，所以F1应指向球心，D错误。

3.(2024·辽宁鞍山市月考)如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，现用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力(sin53°＝0.8)()

A．大小为7.5N

B．大小为10N

C．方向与水平方向成53°角斜向右下方

D．方向与水平方向成53°角斜向左上方

答案D

解析对球受力分析如图，球处于平衡状态，则重力与绳子拉力的合力与杆的作用力等大反向，可得F＝eq\r(102＋7.52)N＝12.5N，方向与水平方向的夹角的正切值tanα＝eq\f(10,7.5)＝eq\f(4,3)，故α＝53°，斜向左上方。故选D。

4.(多选)(2024·广西桂林市期中)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm，一次锻炼时，他用600N的力把弹簧拉长至1.4m，如图所示，则()

A．每根弹簧产生的弹力为600N

B．每根弹簧产生的弹力为200N

C．每根弹簧的劲度系数为200N/m

D．每根弹簧的劲度系数为600N/m

答案BC

解析由于三根弹簧并列，每根弹簧产生的弹力相等，弹力之和等于600N，则每根弹簧产生的弹力均为200N，A错误，B正确；每根弹簧的伸长量为x＝1.4m－0.4m＝1.0m，弹力F＝200N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝eq\f(F,x)＝eq\f(200,1.0)N/m＝200N/m，D错误，C正确。

5．如图甲所示，一轻弹簧左端与墙壁相连于O点，作用于右端A点的水平外力F(未画出)变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，测得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是()

A．弹簧原长为5cm

B．弹簧的劲度系数为400N/m

C．l＝10cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右

D．墙壁对弹簧的力与水平外力F是一对相互作用力

答案B

解析根据题图乙可知，当F＝0时，弹簧处于自然伸长状态，即自然长度为15cm，A项错误；由胡克定律可得k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(40N,?25－15?×10－2m)＝400N/m，B项正确；由题意知，弹簧长度为10cm时，F方向向左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙壁的弹力水平向左，C项错误；墙壁对弹簧的力与水平外力F均作用于弹簧，不是相互作用力，D项错误。

6.(2023·重庆北碚区期末)如图所示，a、b两物体通过轻弹簧P拴接，轻弹簧Q上端与物体b拴接，下端与水平地面接触但不拴接，两物体及两轻弹簧在同一竖直线上且均处于静止状态。a、b两物体所受重力均为G，P、Q两轻弹簧的劲度系数均为k，且两轻弹簧始终在弹性限度内。现对物体a施加一竖直向上的力，使其缓慢上升，轻弹簧Q下端脱离地面瞬间，物体a上升的高度为()

A.eq\f(G,k)B.eq\f(2G,k)C.eq\f(3G,k)D.eq\f(4G,k)

答案D

解析未施加外力，系统静止时轻弹簧P的压缩量x1＝eq\f(G,k)，轻弹簧Q的压缩量x2＝eq\f(2G,k)，轻弹簧Q下端脱离地面瞬间轻弹簧Q恢复为原长，轻弹簧P的伸长量x3＝eq\f(G,k)，物体a上升的高度h＝x1＋x2＋x3＝eq\f(4G,k)，故D正确。