高中物理 第三章 相互作用 課后提升訓(xùn)練 3.2 彈力 新人教版必修1

1、課后提升訓(xùn)練 彈 力(25分鐘 50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(多選)如圖所示的四個(gè)圖中球和每個(gè)接觸面間均存在彈力的是()【解析】選b、d。選項(xiàng)a中由于球受到重力,與面a一定擠壓,但與面b不產(chǎn)生擠壓(如果與b面擠壓,則球不會(huì)靜止)。選項(xiàng)b中若撤去面a或面b球均不能靜止,故球與a、b面均產(chǎn)生擠壓,b正確。選項(xiàng)c中球與面間不擠壓,如果擠壓,彈力方向垂直于斜面,則球不會(huì)處于圖中位置,必使繩偏離豎直方向,故c錯(cuò),d正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列四個(gè)圖中,所有的球都是相同的,且形狀規(guī)則,質(zhì)量分布均勻。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙

2、球與其右側(cè)的球放在另一個(gè)大的球殼內(nèi)部并相互接觸,丁球用兩根輕質(zhì)細(xì)線吊在天花板上,且其中右側(cè)一根線是沿豎直方向。關(guān)于這四個(gè)球的受力情況,下列說法正確的是()a.甲球受到兩個(gè)彈力的作用b.乙球受到兩個(gè)彈力的作用c.丙球受到兩個(gè)彈力的作用d.丁球受到兩個(gè)彈力的作用【解析】選c。甲球受水平面的彈力,斜面對(duì)甲球無彈力,乙球受水平面的彈力,乙與另一球之間無彈力,丙球受右側(cè)球和球殼的兩個(gè)彈力作用,丁球受豎直細(xì)線的拉力,傾斜細(xì)線的拉力剛好為零,故c對(duì),a、b、d錯(cuò)。2.(多選)關(guān)于胡克定律,下列說法中正確的是()a.由f=kx可知,彈力f的大小與彈簧的長(zhǎng)度x成正比b.由k=可知,勁度系數(shù)k與彈力f成正比,與彈

3、簧長(zhǎng)度的改變量x成反比c.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的,與彈力f的大小和彈簧形變量x的大小無關(guān)d.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小【解析】選c、d。胡克定律f=kx中,x是彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度;k是勁度系數(shù),與彈簧本身的性質(zhì)有關(guān),與f、x均無關(guān),故a、b錯(cuò)誤,c、d正確。3.(多選)如圖所示,小球a的重力g=20n,上端通過豎直懸線掛于o點(diǎn),下端與水平桌面相接觸,懸線對(duì)球a、水平桌面對(duì)球a的彈力大小可能為()a.0,gb.g,0c.,d.g,g【解析】選a、b、c。球a處于靜止?fàn)顟B(tài),球a所受的力為平衡力,即線對(duì)球的拉力ft及桌面對(duì)球的彈力fn共同作用

4、與重力g平衡,即ft+fn=g,若線恰好伸直,則ft=0,fn=g,a正確。若球剛好離開桌面,則fn=0,ft=g,b正確。也可能fn=ft=,c正確。4.(2017·大慶高一檢測(cè))如圖所示,一勁度系數(shù)為k的彈簧,下端懸掛一重物,重物質(zhì)量為m,平衡時(shí)物體在a位置,現(xiàn)用力將物體向下拉長(zhǎng)x至b位置,則此時(shí)彈簧的彈力為()a.kxb.mg+kxc.mg-kxd.以上說法都不正確【解析】選b。題中給出的x并非在原長(zhǎng)基礎(chǔ)上的形變量,因此彈力fkx,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤;開始時(shí),物體在位置a靜止,此時(shí)彈力與重力平衡,即f1=mg,由f1=kx知,彈簧伸長(zhǎng)量x1=,又因?yàn)槔κ箯椈捎稚扉L(zhǎng)了x,則彈簧總的形

5、變量為x1+x=+x,故彈簧彈力為f2=k(+x)=mg+kx,故選項(xiàng)b正確。5.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示。開始時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧,已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為l,則()a.b彈簧的伸長(zhǎng)量也為lb.b彈簧的伸長(zhǎng)量為c.p端向右移動(dòng)的距離為2ld.p端向右移動(dòng)的距離為(1+)l【解析】選b。兩彈簧的彈力相等,由f=kx,得b彈簧的伸長(zhǎng)量為,p端向右移動(dòng)的距離為l+=(1+)l,b正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,兩個(gè)重物p、q與兩根彈簧連接。設(shè)兩彈簧共伸長(zhǎng)l,現(xiàn)用手向上托重物q,緩慢上移l后停止,下列結(jié)

6、論正確的是()a.兩彈簧均變?yōu)樽杂砷L(zhǎng)b.彈簧比自由長(zhǎng)短,彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng)c.彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),彈簧比自由長(zhǎng)短d.彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),彈簧恰為自由長(zhǎng)【解析】選c。假設(shè)兩彈簧均變?yōu)樵L(zhǎng),則重物p只受重力,不能平衡,故重物p一定會(huì)向下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),彈簧比自由長(zhǎng)短。6.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的是()a.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)b.a的勁度系數(shù)比b的大c.a的勁度系數(shù)比b的小d.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):(1)f-l圖象中直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)。(2)f-l圖

7、象中橫軸上的截距表示彈簧的原長(zhǎng)。【解析】選b。在圖象中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng),故a的原長(zhǎng)比b的短,故a錯(cuò)誤;在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k,故a的勁度系數(shù)比b的大,故b正確、c錯(cuò)誤;彈簧的彈力滿足胡克定律,彈力與彈簧的形變量成正比,故d錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題,共20分)7.(10分)(2017·淮北高一檢測(cè))探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),在彈性限度內(nèi),懸掛15n重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.16 m,懸掛20 n重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.18 m,求彈簧的原長(zhǎng)l0和勁度系數(shù)k?！窘馕觥坑珊硕煽傻?f1=k(l1-l0)f2=k(l2-l0)由代入數(shù)據(jù)解得:l0=0.10mk=250n

8、/m。答案:0.10m250 n/m8.(10分)一根彈簧的伸長(zhǎng)(l)和所受的外力(f)之間的關(guān)系如圖所示,彈簧原長(zhǎng)l0為50cm,試根據(jù)圖象回答:(1)若要使彈簧伸長(zhǎng)到60cm,需要多大拉力?(2)如果用900n的拉力(仍在彈性限度內(nèi)),彈簧長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?【解析】(1)由題圖可得:彈簧伸長(zhǎng)l1=l1-l0=(60-50)cm=10 cm,需要拉力為f1=300n。(2)當(dāng)拉力為f2=900n時(shí),彈簧伸長(zhǎng)l2=30cm,所以彈簧長(zhǎng)度變?yōu)閘2=l0+l2=(50+30)cm=80 cm。答案:(1)300n(2)80 cm【延伸探究】將上題中的彈簧壓縮到35cm,需要多大的力?提示:f3=k(l

9、0-l3)k=解得:f3=450n答案:450n【補(bǔ)償訓(xùn)練】在現(xiàn)代汽車技術(shù)中,一般轎車都設(shè)置有“汽車懸架”,麥弗遜式及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機(jī)結(jié)合,對(duì)緩沖沖擊和削減沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)全面考慮,大大提高了乘坐者的舒適性?，F(xiàn)在有一組合彈簧,一根大彈簧內(nèi)套了一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2m。為了測(cè)量彈簧的勁度系數(shù),把組合彈簧的一端平齊并豎直固定,另一端處于自由狀態(tài),如圖甲所示。當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí),測(cè)得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖線如圖乙所示,則大彈簧的勁度系數(shù)k1和小彈簧的勁度系數(shù)k2分別為多少?【解析】從題圖可知,壓縮距離x在00.2m范圍內(nèi),有f=k1x,此時(shí)只有大彈簧起作用,小彈簧并沒有承受壓力,所以大彈簧的勁度系數(shù)k1=10n/m;壓縮距離x在0.20.3m范圍內(nèi),兩個(gè)彈簧都被壓縮,都產(chǎn)生彈力,當(dāng)大彈簧壓縮了x時(shí),小彈簧壓縮了(x-0.2)m,所以f=k1x+k2(x-0.2),由圖中數(shù)據(jù)可求得k2=20n/m。答案:10n/m20n/m6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191