教科版高中物理必修第一冊(cè)第3章相互作用第2節(jié)彈力練習(xí)含答案

第2節(jié)彈力課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.如圖,小明同學(xué)在籃球比賽中進(jìn)行擊地傳球,下列說(shuō)法正確的是()A.籃球給地面的彈力方向斜向下B.地面給籃球的彈力方向豎直向下C.地面受到的壓力是由于籃球發(fā)生了形變而產(chǎn)生的D.籃球受到地面的支持力是由于籃球發(fā)生了形變而產(chǎn)生的答案:C解析:根據(jù)彈力垂直接觸面,則籃球給地面的彈力方向垂直地面向下,故A錯(cuò)誤;同理,地面給籃球的彈力方向垂直地面向上,故B錯(cuò)誤;地面受到的壓力是由于籃球發(fā)生了形變而產(chǎn)生的,故C正確;籃球受到地面的支持力是由于地面發(fā)生了形變而產(chǎn)生的,故D錯(cuò)誤。2.(多選)一個(gè)靜止的小球,處于不同的狀態(tài),如圖,不考慮摩擦,則小球受到彈力一定有兩個(gè)的是()答案:BC解析:小球和斜面接觸,受到重力和繩的拉力,斜面對(duì)小球沒(méi)有彈力,如有彈力,小球?qū)⑹艿饺齻€(gè)力作用,重力和繩的拉力在豎直方向上,彈力垂直于斜面向上,三個(gè)力的合力不可能為零,小球?qū)⑾蜃笊戏竭\(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;由于推力作用,導(dǎo)致兩接觸面發(fā)生彈性形變,從而兩接觸面要恢復(fù)原狀,即對(duì)球產(chǎn)生兩個(gè)彈力,故B正確;球除受到繩子的拉力外,還受到斜面的支持力作用,故C正確;球只受到水平面的支持力,豎直面沒(méi)有彈力,否則球不會(huì)靜止,故D錯(cuò)誤。3.(多選)下圖為彈簧彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖像,由圖可得()A.彈簧的原長(zhǎng)為10cmB.彈簧的勁度系數(shù)為60N/mC.彈簧的勁度系數(shù)為120N/mD.當(dāng)彈簧的拉力為12N時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為20cm答案:AC解析:當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為10cm時(shí),彈簧彈力為零,可知彈簧的原長(zhǎng)為10cm,故A正確;圖線(xiàn)的斜率為彈簧的勁度系數(shù),即k=1220-10×102N/m=120N/m,故B錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)F=kx知當(dāng)彈簧的拉力為12N時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x=Fk=121204.(多選)如圖所示,A、B兩物體的重力分別是GA=3N,GB=4N。A用細(xì)線(xiàn)懸掛在頂板上,B放在水平面上,A、B間輕彈簧的彈力F=2N,則細(xì)線(xiàn)的拉力T及B對(duì)地面的壓力N的可能值分別是()A.5N和6N B.5N和2NC.1N和6N D.1N和2N答案:BC解析:如果彈簧處于被拉伸的狀態(tài),它將有收縮到原狀的趨勢(shì),會(huì)向下拉A,向上提B,則對(duì)物體A、B,有T=GA+F=5N,N=GB-F=2N,選項(xiàng)B正確;如果彈簧處于被壓縮的狀態(tài),它將有向兩端伸長(zhǎng)恢復(fù)原狀的趨勢(shì),會(huì)向上推A,向下壓B,則T'=GA-F=1N,N'=GB+F=6N,選項(xiàng)C正確。5.如圖所示,一輕彈簧下端懸掛重為10N的物體時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為12cm?，F(xiàn)換用另一個(gè)重為25N的物體懸掛在彈簧的下端(仍在彈性限度內(nèi)),這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為15cm,則彈簧的原長(zhǎng)、勁度系數(shù)分別是()A.20cm,500N/mB.10cm,500N/mC.10cm,1000N/mD.20cm,1000N/m答案:B解析:設(shè)彈簧的原長(zhǎng)、勁度系數(shù)分別為l、k,根據(jù)胡克定律F=kx得,下端懸掛重為10N的物體時(shí),10N=k(0.12m-l);換用另一個(gè)重為25N的物體懸掛時(shí),25N=k(0.15m-l)。聯(lián)立兩式解得k=500N/m,l=10cm。6.某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)研究彈簧彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上作出彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度l的關(guān)系圖像如圖所示,該彈簧的勁度系數(shù)為()A.2N/cm B.2.5N/cmC.3N/cm D.4N/cm答案:C解析:由F-l圖像和胡克定律結(jié)合分析知,圖像的斜率為彈簧的勁度系數(shù),k=30-015-5N/cm=3N/cm,故C正確,A能力提升1.如圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在墻上,②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng),④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有()A.l4=l3=l2=l1B.l4>l3>l2>l1C.l1>l3>l4>l2D.l1>l3=l4>l2答案:A解析:彈簧受到的拉力與其伸長(zhǎng)量成正比,由于四種情況下右端受到大小皆為F的拉力,與左端的受力情況無(wú)關(guān),故圖中彈簧的伸長(zhǎng)量是相同的,即l1=l2=l3=l4,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,兩根相同的輕彈簧S1、S2,勁度系數(shù)皆為k=4×102N/m。懸掛的重物的質(zhì)量分別為m1=4kg、m2=8kg,g取10m/s2。平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為()A.30cm、20cm B.20cm、30cmC.15cm、10cm D.10cm、15cm答案:A解析:質(zhì)量為m2的物體受重力、彈簧的拉力而處于平衡狀態(tài),其拉力F2=kx2由共點(diǎn)力的平衡條件可知,kx2=m2g解得x2=m2gk=80400m=0.2同理對(duì)整體分析有kl1=(m1+m2)g解得l1=120400m=0.3m=30cm;故A正確,B、C、D3.(多選)老舊小區(qū)改造是各地政府大力推進(jìn)的一項(xiàng)惠民工程。一種叫“碳纖維布”的新型建筑材料在這方面有很大優(yōu)勢(shì),它的抗拉伸能力很強(qiáng)而又很薄,只需要粘貼在建筑物需要抗拉伸的部位就能大大加強(qiáng)其抗拉伸強(qiáng)度,只是價(jià)格仍然比較貴。以如圖所示的屋內(nèi)樓板和屋外陽(yáng)臺(tái)的加固為例,為了有效加強(qiáng)舊樓板而且盡量控制成本,小明同學(xué)從課本上顯示微小形變的演示實(shí)驗(yàn)中得到啟發(fā),認(rèn)為只需要把碳纖維布粘貼在每塊樓板的一個(gè)被拉伸的表面就行。那么正確的做法應(yīng)該是把它粘在()A.屋內(nèi)樓板的上表面B.屋內(nèi)樓板的下表面C.陽(yáng)臺(tái)樓板的上表面D.陽(yáng)臺(tái)樓板的下表面答案:BC解析:為了防止較大形變,只需要把碳纖維布粘貼在每塊樓板的一個(gè)被拉伸的表面;依據(jù)屋內(nèi)樓板與陽(yáng)臺(tái)樓板的受力不同,因此應(yīng)該在屋內(nèi)樓板的下表面與陽(yáng)臺(tái)樓板的上表面粘貼碳纖維布,故A、D錯(cuò)誤,B、C正確。4.(多選)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在探究彈簧彈力和伸長(zhǎng)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得到彈簧彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖像如圖所示。下列表述正確的是()A.a的原長(zhǎng)比b的短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)得兩彈簧彈力均與彈簧的長(zhǎng)度成正比答案:AB解析:由F=k(l-l0)可知,在圖像中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng),故a的原長(zhǎng)l1比b的原長(zhǎng)l2短,故A正確;在圖像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(mǎn)足胡克定律,彈簧彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比,故D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)利用圖(a)的裝置測(cè)量輕彈簧的勁度系數(shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上,保持彈簧軸線(xiàn)豎直,將刻度尺豎直固定在彈簧一側(cè);彈簧自然懸掛,待彈簧靜止時(shí),記下彈簧長(zhǎng)度l0。(2)在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼(實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m=50.0g,重力加速度g取9.8m/s2),靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1,圖(b)是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺上的放大圖,示數(shù)l1=cm。

(3)逐次增加砝碼個(gè)數(shù),并重復(fù)步驟(2)(保持彈簧在彈性限度內(nèi))。(4)用n表示砝碼的個(gè)數(shù),l表示彈簧長(zhǎng)度,將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。n1234567砝碼重力mg/N0.490.981.471.962.452.943.43彈簧長(zhǎng)度l/cmx13.7015.5517.4019.2521.0922.94(5)請(qǐng)?jiān)谌鐖D(c)所示的坐標(biāo)系中標(biāo)注n=1的坐標(biāo),并擬合趨勢(shì)線(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)所使用彈簧原長(zhǎng)l0=cm,經(jīng)計(jì)算勁度系數(shù)k=N/m(本空計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(a)(b)(c)答案:(2)11.88(5)如圖所示10.0026.5解析:(2)題圖(b)中示數(shù)l1=1