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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
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料水平地面上的两球,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F 应指向球心,D错误。
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3. (2024·辽宁鞍山市月考)如图所示,一重为10 N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7.5 N,则AB杆对球的作用力(sin 53°=0.8)(
)
A.大小为7.5 N
B.大小为10 N
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= N=12.5 N,方向与水平方向的夹角的正切值 tan α==,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40 cm,一次锻炼时,他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m,如图所示,
则( )
A.每根弹簧产生的弹力为600 N
B.每根弹簧产生的弹力为200 N
C.每根弹簧的劲度系数为200 N/m
D.每根弹簧的劲度系数为600 N/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 600 N,则每根弹簧产
生的弹力均为200 N,A错误,B正确;每根弹簧的伸长量为x=1.4 m-0.4 m=1.0 m,弹力
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料F=200 N,则由胡克定律F=kx得,劲度系数k== N/m=200 N/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5 cm
B.弹簧的劲度系数为400 N/m
C.l=10 cm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15 cm,A项
错误;由胡克定律可得k===400 N/m,B项正确;由题意知,弹簧长度为10 cm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. B. C. D.
答案 D
解析 未施加外力,系统静止时轻弹簧P的压缩量x=,轻弹簧Q的压缩量x=,轻弹簧Q
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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x=,物体a上升的高度
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关注公众号《黑洞视角》获取更多资料h=x+x+x=,故D正确。
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