第二單元相互作用物體平衡第4講重力彈力例1A[解析]物體受到的重力是由于地球的吸引而產生的,是萬有引力的一個分力,而萬有引力與運動狀態(tài)無關,與其他力無關,故A正確;重力的方向總是豎直向下的,在不同的位置方向不相同,故B錯誤;一個物體的各部分都受到重力作用,從效果上看,可以認為各部分受到的重力作用集中于一點,這一點叫作物體的重心,所以重心是等效出來的,重心可以不在物體上,故C錯誤;重力等于質量與重力加速度的乘積,在不同的地方,質量不變,但重力加速度有可能會變化,兩極的重力加速度最大,赤道最小,所以在地球的不同地方,物體的重力有可能變化,故D錯誤.例2C[解析]根據題意可知,AE和BF的交點是薄板的重心,如圖所示,由幾何關系可知,薄板的重心到AB邊的距離是d=12BE=14BC=14a,例3BC[解析]圖A中a、b無相互擠壓,沒有發(fā)生形變,a、b間無彈力,故A錯誤;圖B中細繩偏離豎直方向,則a、b相互擠壓,a、b間有彈力,故B正確;圖C中a、b間有彈力,且彈力方向垂直于a、b的接觸面,故C正確;圖D中假設a、b間有彈力,b對a的彈力垂直于斜面斜向上,a球不可能靜止,則a、b間無彈力,故D錯誤.例4C[解析]選項A中,小球只受重力和桿的彈力作用,且處于靜止狀態(tài),由二力平衡可得小球受到的彈力方向應豎直向上,故A錯誤;選項B中,因為右邊的繩豎直向上,如果左邊的繩有拉力,則豎直向上的那根繩就會發(fā)生傾斜,所以左邊的繩沒有拉力,故B錯誤;球與球接觸處的彈力方向垂直于過接觸點的公切面(即彈力方向在兩球心的連線上),且指向受力物體,球與墻面接觸處的彈力方向過接觸點垂直于接觸面,故C正確;球與面接觸處的彈力方向過接觸點垂直于接觸面(即彈力方向在接觸點與球心的連線上),即選項D中大半圓對小球的支持力FN的方向應沿著過小球與圓弧接觸點的半徑,且指向圓心,故D錯誤.例5D[解析]對小球進行受力分析如圖所示,AB桿對小球的作用力和繩的拉力的合力與小球的重力等大反向,設AB桿對小球的作用力F彈與水平方向的夾角為α,可得tanα=GF拉=43,則α=53°,F彈=Gsinα=12.5N,變式1AD[解析]小車靜止時,由平衡條件知,桿對球的作用力方向豎直向上,且大小等于球的重力mg,故A正確,B錯誤.小車向右以加速度a運動時,彈力F的方向一定指向右上方,才能保證小球在豎直方向上受力平衡且在水平方向上具有向右的加速度,假設小球所受彈力方向與豎直方向的夾角為α,如圖所示,根據牛頓第二定律得Fsinα=ma,Fcosα=mg,解得F=mg2+a2,tanα=ag,只有當加速度a=gtanθ時,桿對球的作用力才沿桿的方向,故例6D[解析]彈簧受到的拉力是由于兩邊手的形變產生的,選項A錯誤;該彈簧的勁度系數k=Fx=200.05N/m=400N/m,選項B錯誤;彈簧的勁度系數k是由彈簧本身決定的,與彈簧彈力F的大小無關,選項C錯誤;若將該彈簧的左端固定,只在右端施加10N的拉力,則穩(wěn)定后彈簧伸長x'=F'k=10400m=2.5cm,變式2BD[解析]由圖乙可知,彈簧A圖像的斜率大小等于彈簧A的勁度系數,即k=5N0.2m=25N/m,A錯誤;由圖乙可知,彈簧B的勁度系數k'=10N/m,當彈簧B產生1.8N的彈力時,彈簧B的伸長量為x=Fk'=0.18m=18cm,B正確;由胡克定律F=k(L-L0)可知,斜率不變,圖像的斜率仍為彈簧的勁度系數,C錯誤;由圖乙可知,相同的彈力作用下,彈簧B的伸長量比彈簧A的伸長量大,則用彈簧B制作的彈簧測力計靈敏度更高,D例7AC[解析]結點O受到三個力作用FA、FB、FC,如圖所示,其中FA、FB的合力與FC等大反向,即F合=FC=G,則FAFC=tanθ,FCFB=cosθ,解得FA=Gtanθ,FB=Gcosθ變式3A[解析]對沙桶分析,由平衡條件可知F=m1g,對動滑輪C受力分析,由平衡條件可得2Fcos37°=mg,往沙桶D中添加細沙后,F'=(m1+Δm)g,2F'cos60°=mg,聯立解得Δm=38m,所以A正確,B、C、D錯誤例8C[解析]彈簧一端固定一端用力F拉和兩端都用力F拉,彈簧的彈力均為F,彈簧的伸長量為l1=l2=Fk;物體在光滑的水平面上加速運動,因為彈簧是輕彈簧質量忽略不計,故彈簧所受合力為0,即物體對彈簧的拉力等于F,故彈簧的伸長量l3=l1=Fk;物體在粗糙的水平面上運動時,物體的加速度雖然變小,但輕彈簧兩端拉力相同,故物體對彈簧的拉力仍等于F,所以l4=l3=l1=l2=Fk,變式4BC[解析]每條彈性繩的形變量Δx=l-l02=81-512cm=15cm,故A錯誤;彈簧測力計的示數均為1N,口罩兩側受到彈性繩的彈力均為1N,故B正確;由胡克定律F=kΔx可得每條彈性繩的勁度系數為k=FΔx=115×10-2N/m=203N/m,故C正確例9A[解析]對題圖中的A點受力分析,則由圖甲可得Fa=Fa'=2mgcos30°=3mg,由圖乙可得tan30°=mgFb',則Fb=Fb'=mgtan30°=3mg,故Fa變式5C[解析]對滑輪B受力分析,滑輪受到繩子的作用力應為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力