2024-2025學年新教材高中物理課時分層作業(yè)10彈力含解析粵教版必修第一冊

PAGE6-彈力(建議用時：25分鐘)◎考點一形變、彈性與彈性限度1．如圖所示，小車受到水平向右的彈力作用，關于該彈力，下列說法中正確的是()A．該彈力是彈簧發(fā)生拉伸形變產生的B．該彈力是彈簧發(fā)生壓縮形變產生的C．該彈力是小車發(fā)生形變產生的D．該彈力的施力物體是小車A[由題意可知，彈簧發(fā)生拉伸形變，彈力是由彈簧發(fā)生形變而引起的，彈力的施力物體是彈簧，故選A.]2．(多選)下列各種狀況中，屬于彈性形變的有()A．撐竿跳高運動員起跳中，撐竿的形變B．當你坐在椅子上時，椅面發(fā)生的微小形變C．細鋼絲被繞制成彈簧D．鋁桶被砸扁AB[“撐竿的形變”“椅面發(fā)生的微小形變”均能復原原狀，是彈性形變；“細鋼絲被繞制成彈簧”不能復原成“鋼絲”，“鋁桶被砸扁”不能復原成“桶”，是非彈性形變，故選項A、B正確，C、D錯誤．]◎考點二彈力3．下列關于彈力產生條件的說法中正確的是()A．只要兩個物體接觸就肯定有彈力產生B．只要兩個物體相互吸引就肯定有彈力產生C．只要物體發(fā)生形變就肯定受到彈力作用D．只有發(fā)生彈性形變的物體才會產生彈力D[彈力產生的條件：接觸并產生彈性形變，二者缺一不行．A、C中都只有彈力產生的一個條件，故A、C都不肯定能產生彈力．B中只說“相互吸引”，只能證明有力存在，不肯定能產生彈力．D項正確．]4.如圖所示，一小球用兩根輕繩懸掛于天花板上，小球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A．1個 B．2個C．3個 D．4個B[假設繩1對球有作用力，則該作用力的方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個力的作用下球不行能保持平衡，所以繩1不行能對球施加拉力，則選項B正確．]5．圖中各物體均處于靜止狀態(tài)．圖中畫出了小球A所受彈力的狀況，其中正確的是()C[選項A中桿對小球的力應豎直向上，選項B中FN2應為零，該繩沒有發(fā)生形變，選項D中大半圓對小球的支持力FN2應是沿過小球與圓接觸點的半徑，且指向圓心，本題只有選項C正確．]6.(多選)如圖所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B內，B放在長木板A上，整個裝置處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)緩慢減小A的傾角θ，下列說法正確的是()A．C受到的支持力漸漸變大B．C受到的支持力大小不變C．C對B的壓力漸漸變大D．C對B的壓力大小不變BD[小球C受支持力和自身重力兩個力的作用處于平衡狀態(tài)，重力與支持力二力平衡，所以小球所受的支持力大小始終等于重力的大小，小球對B的壓力等于小球所受的支持力，也保持不變，選項B、D正確．]◎考點三胡克定律7．如圖所示的裝置中，勁度系數(shù)相同的彈簧的原長相等，小球的質量均相同，彈簧和細線的質量均不計，一切摩擦忽視不計．平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關系是()A．L1＝L2＝L3 B．L1＝L2<L3C．L1＝L3>L2 D．L3>L1>L2A[以小球為探討對象，由力的平衡條件可知三幅圖中彈簧的彈力都等于小球的重力，即彈簧彈力的大小相等，即F1＝F2＝F3＝G，所以彈簧伸長量均相同，所以L1＝L2＝L3，故選項A正確．]8．(多選)如圖甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連，當對彈簧施加改變的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧長度的形變量與彈簧產生的彈力大小的關系圖像(如圖乙)，則下列推斷正確的是()甲乙A．彈簧產生的彈力和彈簧的長度成正比B．彈簧長度的增加量與對應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，勁度系數(shù)不變BCD[由圖乙得ΔF＝kΔx，A錯誤，B正確；k＝eq\f(ΔF,Δx)＝200N/m，C正確；彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素確定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關，D正確．]9．一根彈簧原長為20cm，當用15N的力拉它時，彈簧長為25cm.(1)求此彈簧的勁度系數(shù)．(2)若此彈簧受21N的壓力，則彈簧長度變?yōu)槎嗌?？[解析](1)彈簧原長l0＝20cm＝0.2m，現(xiàn)在長度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)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20－\f(21,300)×102))cm＝13cm.[答案](1)300N/m(2)13cm(建議用時：15分鐘)10.靜止的車廂頂部用細線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關于小球的受力，下列說法正確的是()A．細線對它肯定有拉力作用B．細線可能對它沒有拉力作用C．斜面對它可能有支持力作用D．斜面對它肯定有支持力作用A[小球必定受到重力和細線的拉力．小球和光滑斜面接觸，斜面對小球沒有彈力(假設有彈力，小球將受到三個力作用，重力和細線的拉力在豎直方向上，彈力垂直于斜面對上，三個力的合力不行能為零，小球將向右上方運動，與題設條件沖突，故斜面對小球沒有彈力)．故小球只受到重力和細線對它的拉力兩個力，A正確，B、C、D錯誤．]11.緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡潔模型，圖中A、B為原長相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個不同的輕質彈簧．下列表述正確的是()A．裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無關B．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧產生的彈力之比F1∶F2＝k1∶k2C．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的長度之比l1∶l2＝k2∶k1D．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1D[裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)有關，勁度系數(shù)大的緩沖效果好，故A錯誤；當墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，故B錯誤；兩彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，依據(jù)胡克定律知，壓縮量之比為x1∶x2＝k2∶k1，而此時彈簧的長度為原長減去壓縮量，所以兩彈簧的長度之比l1∶l2≠k2∶k1，故C錯誤，D正確．]12.一根豎直懸掛的輕質彈簧，下端掛上2N的物體時，其伸長量為2cm.一探討小組用它探究彈簧彈力和伸長的關系，在彈簧彈性限度內，測出懸掛不同重物時，彈簧彈力和彈簧伸長量的關系，畫出了如圖所示的圖像．該圖像以縱軸表示彈力F，單位為牛頓，圖線為反比例關系的雙曲線，因繪圖同學的疏忽，遺忘在橫軸標出關于彈簧伸長量x的表達式，請你幫助寫出橫軸所表示的彈簧伸長量x的表達式：______________.圖像中采納國際單位制，對應縱坐標為4N的橫坐標的坐標值應為______________．[解析]彈簧下端掛2N的物體時，彈簧伸長量為2cm，則由胡克定律F＝kx得k＝100N/m，即F＝100x ①設圖像中的橫坐標為a，則圖線表達式為F＝eq\f(k′,a)(k′為反比例函數(shù)的比例系數(shù))，由圖像可知，當a＝5時F＝20，所以k′＝100，即F＝eq\f(100,a) ②由①②可得a＝eq\f(1,x)，故橫軸的表達式為eq\f(1,x).由F＝eq\f(100,a)知，當F＝4N時，a＝25.[答案]eq\f(1,x)2513．下表是某同學為“探究彈力和彈簧伸長的關系”所測的幾組數(shù)據(jù)：彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長x/cm2.305.086.899.8012.40(1)請你在如圖所示的坐標系上作出F-x圖線．(2)寫出曲線所代表的函數(shù)式．(3)說明函數(shù)表達式中常量的物理意義．(4)若彈簧的原長為40cm，并且以彈簧的總長為自變量，請你寫出它的函數(shù)式．[解析](1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，依據(jù)圖中各點的分布與走向，應作出一條直線，使直線兩側的點數(shù)大致相同．這樣可以減小偶然誤差，如圖所示．(2)設直線斜率為k，由數(shù)學學問知，F(xiàn)＝kx＋C.在直線上取較遠的兩點(可以減小誤差)，如點(9.80,2.0)與(2.30,0.5)，并代入上式得k＝0.2N/cm，C＝0.04N，所