高中物理 第二章 第3節(jié) 彈力課時作業(yè) 教科版必修1

第3節(jié)彈力1．發(fā)生彈性形變的物體，由于______________，對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力．彈力的產(chǎn)生有兩個條件：__________和________________．如果形變過大，超過一定限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫____________．2．通常所說的壓力和支持力都是彈力，壓力和支持力的方向都____________物體的接觸面，分別指向被壓和被支持的物體．繩子的拉力也是彈力，它的方向沿繩指向繩________的方向．3．彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧的伸長(或縮短)量x成________，表達(dá)式為F＝________，其中比例系數(shù)k叫彈簧的____________，其單位符號是__________．4．物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力()A．就是物體的重力B．是由于物體的形變而產(chǎn)生的C．是由于桌面的形變而產(chǎn)生的D．是由于地球的吸引而產(chǎn)生的5．下面關(guān)于彈力的說法正確的是()A．只要物體相互接觸，就一定有彈力產(chǎn)生B．兩個物體不相互接觸，有時也可以產(chǎn)生彈力作用C．壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體D．微小的力不能使堅硬的物體發(fā)生形變6．在彈性限度之內(nèi)，一輕彈簧受到10N的拉力時，它的伸長量是4cm，則該彈簧勁度系數(shù)是________N/m，當(dāng)彈簧不受拉力時，該彈簧勁度系數(shù)是________N/m，當(dāng)彈簧兩端受到拉力為10N，彈簧的伸長量是____________cm.【概念規(guī)律練】知識點一彈力的產(chǎn)生1．關(guān)于彈力，下面說法正確的是()A．兩個彈性物體只要相互接觸就一定會產(chǎn)生彈力B．靜止在水平面上的物體，對水平面的壓力就是物體的重力C．產(chǎn)生彈力的物體一定發(fā)生彈性形變D．彈力的大小與物體的形變程度有關(guān)，形變程度越大，彈力越大2．下列說法正確的是()①木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力，這是由于桌面發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的②拿一根細(xì)竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿對它的彈力，是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的③掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的A．①② B．②③C．①②③ D．①③知識點二彈力的方向3．按下列要求畫出圖1中彈力的方向：圖1(1)擱在光滑豎直墻與水平地面間的棒在A、B兩處受到的彈力；(2)擱在光滑半球形槽內(nèi)的棒在C、D兩處受到的彈力；(3)用細(xì)繩懸掛、靠在光滑豎直墻上的小球受到的彈力．4.畫出圖2中各個靜止物體A所受的彈力，各個接觸面和點均光滑．圖2知識點三胡克定律的應(yīng)用5．關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)，下列說法中正確的是()A．與彈簧受的拉力有關(guān)B．與彈簧發(fā)生的形變有關(guān)C．由彈簧本身決定，與彈簧所受的拉力大小及形變程度無關(guān)D．與彈簧本身特征、所受拉力大小、形變的大小都有關(guān)6．如圖3所示，一根彈簧的原長為20cm，豎直懸掛著，當(dāng)用15N的力向下拉彈簧時，量得彈簧長24cm.若把它豎立在水平桌面上，用30N的力豎直向下壓時，彈簧長多少？圖3【方法技巧練】一、判斷有無彈力的方法7．如圖4甲所示，木板AB和BC成120°固定角，BC板水平，光滑的金屬球靜止在BC板上，并與AB板接觸，問木板AB和BC對球是否有彈力？如果同時將兩板逆時針轉(zhuǎn)過一個小角度，球仍靜止，如圖乙所示，此時木板AB和BC對球是否有彈力？圖48．如下圖所示的情景中，兩個物體a、b(a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，接觸面光滑)間一定有彈力的是()二、利用圖像分析彈簧彈力隨形變量的變化9．下表是某同學(xué)為探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系所測得的幾組數(shù)據(jù)：彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧測力計的伸長量x/cm2.65.06.89.812.4(1)請在圖5中的坐標(biāo)紙上作出F－x圖像．圖5(2)寫出曲線所代表的函數(shù)．(x用cm作單位)(3)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．1．關(guān)于彈力下述說法正確的是()A．輕繩對物體的彈力總是沿繩方向B．輕桿對物體的彈力總是沿桿方向C．用一根竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力是由于木頭發(fā)生形變產(chǎn)生的D．在彈性限度內(nèi)，某一彈簧的彈力與其形變量的比值是常數(shù)2．關(guān)于胡克定律，下列說法正確的是()A．由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B．由k＝eq\f(F,x)可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長度改變量x成反比C．彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素決定的，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(或縮短)單位長度時彈力的大小3.在半球形光滑容器內(nèi)放置一細(xì)桿，如圖6所示，細(xì)桿與容器的接觸點分別為A、B兩點，則容器上A、B兩點對細(xì)桿的作用力方向分別為()圖6A．均豎直向上B．均指向球心C．A點處指向球心，B點處豎直向上D．A點處指向球心，B點處垂直于細(xì)桿向上4．一輛汽車停在水平地面上，下列說法中正確的是()A．地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力B．地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車受到了向上的彈力，是因為汽車也發(fā)生了形變C．汽車受到向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變；地面受到向下的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變D．以上說法都不正確5.如圖7所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()圖7A．1個 B．2個C．3個 D．4個6．如圖8所示，對靜止于水平地面上的重為G的木塊，施加一豎直向上的逐漸增加的力F，若F小于G，下列說法正確的是()圖8A．木塊對地面的壓力隨F增大而增大B．木塊對地面的壓力隨F增大而減小C．木塊對地面的壓力和地面對木塊的支持力是一對平衡力D．木塊對地面的壓力就是木塊的重力7．如圖9所示，小球和光滑斜面接觸，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球受到的力是()圖9A．重力、繩的拉力B．重力、繩的拉力、斜面的彈力C．重力、斜面的彈力D．繩的拉力、斜面的彈力8．如圖10所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時小球在A位置．今用力F將小球向下拉長x至B位置，則此時彈簧的彈力為()圖10A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不對題號12345678答案9.如圖11所示，兩根彈簧原長都是20cm，勁度系數(shù)均為k＝20N/m，小球質(zhì)量為0.1kg，若不計彈簧的質(zhì)量和小球的大小，求懸點O到小球之間的距離．(g取10N/kg)圖1110．如圖12所示，為一輕質(zhì)彈簧的彈力F和長度l大小的關(guān)系圖像，試由圖線確定：圖12(1)彈簧的原長；(2)彈簧的勁度系數(shù)；(3)彈簧長為0.20m時彈力的大?。?1.一根輕彈簧的伸長跟所受的外力(F)之間的關(guān)系如圖13所示，試求：圖13(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)若彈簧原長l0＝60cm，當(dāng)把彈簧壓縮到40cm長時，需要多大的壓力F?(3)如果用600N的拉力(仍在彈性限度內(nèi)，彈簧原長同上)，彈簧長度l是多少？第3節(jié)彈力答案課前預(yù)習(xí)練1．要恢復(fù)原狀直接接觸發(fā)生彈性形變彈性限度2．垂直于收縮3．正比kx勁度系數(shù)N/m4．B[物體對水平桌面的壓力是由于物體形變而產(chǎn)生的彈力，B正確．]5．C[彈力產(chǎn)生的條件是相互接觸且發(fā)生彈性形變，A、B錯誤；壓力和支持力在性質(zhì)上都是彈力，它們的方向總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體，C對；微小的力也能使堅硬的物體發(fā)生形變，D錯．]6．2502504解析根據(jù)F＝kx，k＝eq\f(F,x)＝eq\f(10,0.04)N/m＝250N/m，彈簧不受拉力時，該彈簧勁度系數(shù)仍然是250N/m.當(dāng)彈簧兩端受到的拉力為10N時，和輕彈簧一端受到10N的拉力時一樣，也伸長4cm.課堂探究練1．CD[彈力產(chǎn)生的兩個條件：①接觸；②彈性形變，兩者缺一不可，故A錯．彈力與重力性質(zhì)不同，故B錯．C、D正確．]2．D[彈力是發(fā)生形變的物體對使其產(chǎn)生形變的物體的作用力，施力物體是發(fā)生形變的物體，受力物體是使其發(fā)生形變的物體．]3．如下圖所示解析(1)棒在重力作用下對A、B兩處都有擠壓作用，因A、B兩處的支持物都為平面，所以其彈力垂直平面分別向上和向右．(2)棒對C、D兩處有擠壓作用，因C處為曲面，D處為支持點，所以C處彈力垂直其切平面指向被支持的物體——沿球半徑指向球心；D處彈力垂直跟它接觸的平面指向被支持的物體——垂直于棒斜向上．(3)球在重力作用下擠壓墻壁，拉緊繩子，所以墻產(chǎn)生的彈力垂直墻面指向球；繩子產(chǎn)生的彈力沿著繩子向上．點評有些同學(xué)常把前面兩圖中A點與C點的彈力畫成沿著棒的方向如下圖所示是不正確的．因為彈力是被動力，它是在受到外力作用形變后產(chǎn)生的，在圖中A、C兩處棒使支持面形變的壓力分別是垂直向下壓向地面和沿半徑方向壓向槽壁的．4．見解析解析作出圖中各物體A所受的彈力，如下圖所示．由于各個接觸點或面均光滑，所以甲圖中臺階處無彈力(臺階處彈力的確定，可采用假設(shè)法)；丙圖中斜壁對球無彈力，道理同甲．5．C6．12cm解析當(dāng)彈簧受向下的15N的拉力作用時，由胡克定律知F1＝k(L2－L1)，即15＝k(0.24－0.2)．解得勁度系數(shù)為k＝eq\f(15,0.04)N/m＝375N/m，當(dāng)用30N的力向下壓時，設(shè)彈簧長為L3，由胡克定律知F2＝k(L1－L3)整理得L3＝L1－eq\f(F2,k)＝0.20m－eq\f(30,375)m＝0.12m＝12cm.7．在圖甲中，木板AB對球無彈力，木板BC對球有彈力．在圖乙中，木板AB和BC都對球有彈力．解析木板與球已經(jīng)接觸，是否有彈力就看接觸處是否有微小形變；微小形變是看不出來的，只能借助于假設(shè)法判斷．假設(shè)撤去木板AB，即假設(shè)球不受AB板的彈力，看球是否還能保持題設(shè)的“靜止”狀態(tài)．若能，說明球不受AB板的彈力作用；若不能，則說明球受AB板彈力的作用．因此，在圖甲中，AB板對球無彈力，而BC板對球必有彈力．這就是說，相互接觸的物體間不一定有彈力的作用．在圖乙中，木板AB和BC也都與球接觸，現(xiàn)在撤去AB和BC中的任何一個，球都不能保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)(因為光滑的球不可能自己在斜面上保持靜止)，所以AB和BC板都對球有彈力．8．B[用假設(shè)法，即假設(shè)存在法或假想分離法判斷彈力的有無．A選項中a、b間如果存在彈力，則b給a的彈力水平向左，a將向左側(cè)加速運動，顯然與題設(shè)條件不符；或者假設(shè)拿掉任意一個物體，另一個沒有變化，則判斷兩者之間沒有彈力，故A選項中a、b間無彈力作用；同理，對于C選項可以判斷出a、b間沒有彈力；對于D選項，也可以假設(shè)a、b間有彈力，則a(斜面)對b的彈力將垂直于斜面向上，因此，b的合外力不為零，b受到向左的力的作用，即b不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，故a、b間無彈力作用；B選項，假設(shè)拿掉任意一個物體，則另一個的狀態(tài)將要發(fā)生變化，故a、b間一定存在彈力．]方法總結(jié)判斷彈力的有無一般有以下兩種方法：(1)根據(jù)產(chǎn)生條件來判斷，即看物體是否存在彈性形變及彈性形變的方向．(2)根據(jù)彈力的效果來判斷其有無及方向，如是否使物體平衡或使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變．①在有些情況下彈性形變不太明顯或不能直觀地看出是否有彈性形變，我們常常用假設(shè)法判斷是否有彈力．可假設(shè)把與物體接觸的面去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用．例如：如圖所示，將甲圖中與小球接觸的斜面去掉，小球無法在原位置保持靜止，而把乙圖中的斜面去掉，小球仍靜止，故甲圖中小球受斜面的彈力，乙圖中小球不受斜面的彈力．②假設(shè)有彈力，分析物體所處的狀態(tài)是否與題給狀態(tài)一致．例如：如圖丙所示，一球靜止在光滑水平面AC上且和AB面接觸．如果AC面對球沒有彈力，球?qū)o法靜止，故AC面對球的彈力是存在的．但是如果AB面對球有彈力，球就不能保持靜止，與實際情況不符，故AB面對球的彈力是不存在的．9．(1)見解析圖(2)F＝0.2xN(3)表示使彈簧伸長(或壓縮)1cm所需的拉力為0.2N解析(1)將x軸每一小格取為1cm，y軸每一小格取為0.25N，將各點描到坐標(biāo)紙上，并連成直線，如下圖所示．(2)由圖像得：F＝0.2xN；(3)函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)表示使彈簧伸長(或壓縮)1cm所需的拉力為0.2N.課后鞏固練1．AD2．ACD[根據(jù)胡克定律可知：F∝x，其中x為彈簧的形變量，比例系數(shù)k稱為勁度系數(shù)，是由彈簧本身決定的，與彈簧的形變量x無關(guān)，故選項A、C、D對，B錯．]3．D4．C[汽車停在水平地面上，汽車受到的彈力是因為地面發(fā)生形變而又要恢復(fù)原狀時對阻礙恢復(fù)的物體(汽車)產(chǎn)生的作用；地面受到的彈力是由于汽車發(fā)生了形變又要恢復(fù)原狀時對阻礙恢復(fù)的物體(地面)產(chǎn)生的作用，故C正確，A、B、D錯誤．]5．B6．B[對物體進(jìn)行受力分析如右圖所示，由平衡狀態(tài)可知G＝N＋F，在F增大的過程中，G不變，所以地面對物體的支持力N減小，即木塊對地面的壓力隨F增大而減小，A錯，B對；木塊對地面的壓力與地面對物體的支持力的受力物體不同，不能稱為平衡力，且壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力，所以C、D都錯．]7．B[小球在任何情況下都受到重力的作用，由于繩