高中物理人教版第三章相互作用2彈力 第3章

第三章2基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．(吉林二中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)體育課上一學(xué)生在水平籃球場(chǎng)上拍籃球，試分析籃球與地面作用時(shí)，地面給籃球的彈力的方向?yàn)閑q\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684347)(C)A．斜左上 B．斜右上C．豎直向上 D．豎直向下解析：支持力是彈力，方向總是垂直于接觸面，并指向被支持物，所以地面給籃球的彈力的方向?yàn)樨Q直向上，故選C。2．(河南鄭州一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684348)(C)A．橋面受向下的彈力，是因?yàn)闃蛄喊l(fā)生了彈性形變B．汽車沒(méi)有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C．汽車受向上的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D．汽車受向上的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變解析：汽車與橋面相互擠壓都發(fā)生了形變，B錯(cuò)；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對(duì)汽車有向上的彈力，C對(duì)D錯(cuò)；由于汽車發(fā)生了形變，所以對(duì)橋面產(chǎn)生向下的壓力，A錯(cuò)。3．(湖北黃石市有色一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)在立起一根木棍的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)如圖所示的位置，此時(shí)地面對(duì)木棍的彈力方向是圖中的eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684349)(B)A．F1的方向 B．F2的方向C．F3的方向 D．F4的方向解析：本題屬于點(diǎn)面接觸，彈力方向垂直于接觸面指向被支持的物體，所以地面施予木棍的彈力方向正確的是F2。4．(山東省濟(jì)南一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)下列說(shuō)法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684350)(BCD)A．書放在水平桌面上受到的支持力，是由于書發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的B．用細(xì)木棍撥動(dòng)浮在水中的圓木，圓木受到的彈力是由于細(xì)木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向D．支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體解析：書放在水平桌面上受到的支持力，不是由于書發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的，而是由于桌面發(fā)生了微小形變，要恢復(fù)原狀，對(duì)書產(chǎn)生的彈力，故A錯(cuò)誤；用細(xì)木棍撥動(dòng)浮在水中的圓木，圓木受到的彈力是由于細(xì)木棍發(fā)生形變，要恢復(fù)原狀，對(duì)圓木產(chǎn)生的彈力，故B正確；繩對(duì)物體的拉力是由于繩發(fā)生拉伸形變，所以繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向，故C正確；支持力是由于支持物體發(fā)生彈性形變而對(duì)被支持物體產(chǎn)生的彈力，其方向總是垂直于支持面，指向被支持的物體，故D正確。二、非選擇題5．如圖所示，三個(gè)重物均靜止。請(qǐng)分析并畫出桿A、B、C給重物彈力的示意圖。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684351)答案：6．如下圖(1)所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684352)①為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：_刻度尺_(dá)_。②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：_彈簧的原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量__。③圖(2)是彈簧所受彈力F與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_200__N/m，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于_彈簧有自重__。解析：①測(cè)彈簧伸長(zhǎng)量另需用到刻度尺，②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量：彈簧的原長(zhǎng)，彈簧所受外力及對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量，③據(jù)F＝kx可知k＝eq\f(ΔF,Δx)＝200N/m，圖象不過(guò)原點(diǎn)說(shuō)明沒(méi)有外力就有了伸長(zhǎng)量，應(yīng)為彈簧本身重力所致。7．一根彈簧原長(zhǎng)為20cm，當(dāng)用15N的力拉它時(shí)，彈簧長(zhǎng)為25cm。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684353)(1)求此彈簧的勁度系數(shù)。(2)若此彈簧受21N的壓力，則彈簧長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?？答案?1)300N/m(2)13cm解析：(1)彈簧原長(zhǎng)l0＝20cm＝0.2m，現(xiàn)在長(zhǎng)度l＝25cm＝0.25m由胡克定律F＝kx＝k(l－l0)得勁度系數(shù)k＝300N/m。(2)由胡克定律F＝kx＝k(l0－l)l＝l0－eq\f(F,k)＝(20－eq\f(21,300)×102)cm＝13cm。能力提升一、選擇題(1、2題為單選題，3題為多選題)1.如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈性桿對(duì)小球的彈力eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684354)(D)A．大小為2N，方向平行于斜面向上B．大小為1N，方向平行于斜面向上C．大小為2N，方向垂直于斜面向上D．大小為2N，方向豎直向上解析：小球受重力和桿的支持力(彈力)作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡可知，彈性桿對(duì)小球的彈力與重力等大、反向。2．(浙江省金蘭教育合作組織2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)彈簧拉力器是一種適合于大眾健身的器械，如圖所示，它由幾根規(guī)格相同的彈簧并聯(lián)而成，彈簧根數(shù)可以調(diào)整，甲同學(xué)使用掛有3根彈簧的拉力器訓(xùn)練，乙同學(xué)使用掛有2根彈簧的拉力器訓(xùn)練，乙同學(xué)將彈簧拉開的最大長(zhǎng)度是甲同學(xué)的2倍，則乙同學(xué)對(duì)拉力器施加的最大拉力是甲同學(xué)的eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684355)(B)A．eq\f(3,4)倍 B．eq\f(4,3)倍C．eq\f(3,2)倍 D．2倍解析：設(shè)一根彈簧的勁度系數(shù)為k，甲拉開的長(zhǎng)度為x，乙拉開的長(zhǎng)度為2x，甲的力為：F＝3kx乙的力為：F′＝2k×2x設(shè)乙同學(xué)對(duì)拉力器施加的最大拉力是甲同學(xué)的n倍n＝eq\f(F′,F)＝eq\f(4kx,3kx)＝eq\f(4,3)，故選B。3．(湖南師大附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)，在電腦上得到了彈簧長(zhǎng)度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684356)(BCD)A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B．彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變解析：圖象所描述的是彈簧的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，而不是指彈簧的長(zhǎng)度，故A錯(cuò)誤、B正確；由圖象求得k＝eq\f(ΔF,Δx)＝200N/m，C正確；彈簧的勁度系數(shù)由彈簧的本身性質(zhì)決定，與彈簧受力與否及受力方向無(wú)關(guān)，D正確。二、非選擇題4．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桿或球所受的彈力。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684357)甲圖中桿靠在墻上；乙圖中球用細(xì)線懸掛在豎直墻上；丙圖中點(diǎn)1、2、3都可能是球的重心位置，點(diǎn)2是球心，1、2、3點(diǎn)在同一豎直線上。答案：解析：甲圖中桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用，故A、B兩處對(duì)桿都有彈力，彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直。如圖甲所示。乙圖中球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩子向上。如圖丙所示。丙圖中當(dāng)重心不在球心處時(shí)，彈力作用線也必通過(guò)球心，如圖丙所示。應(yīng)注意不要錯(cuò)誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過(guò)球的重心。5．下表是某同學(xué)為探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684358)彈力F/N彈簧伸長(zhǎng)量x/cm(1)請(qǐng)你在圖中的坐標(biāo)系中作出F－x圖象。(2)寫出圖線所代表的函數(shù)表達(dá)式(x用m作單位)。_F＝20x__(3)函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義是：_20表示彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)1m所需的拉力為20N__。答案：(1)解析：(1)將x軸每一小格設(shè)為1cm，y軸每一小格設(shè)為。將各點(diǎn)描在坐標(biāo)紙上，并連成直線，如圖所示。(2)由圖象得：F＝20x。(3)函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)：表示使彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)1m所需的拉力為20N。6．一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，小彈簧比大彈簧長(zhǎng)0.2m，它們的一端齊平并固定在地面上，另一端自然放置，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)系圖象如圖乙所示，求兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684359)答案：k1＝10N/mk2＝20N/m解析：由圖象知，當(dāng)x1＝0.2m時(shí)，F(xiàn)1＝2N，在0.2m之內(nèi)只有小彈簧被壓縮。由胡克定律得F1＝k1x1，所以k1