第1節(jié)第2課時(shí)彈力有無(wú)的判斷、胡克定律(分層練習(xí))(解析版)

第1節(jié)彈力有無(wú)的判斷、胡克定律（第2課時(shí)）姓名：___________班級(jí)：___________1．（2023春·河北保定·高一河北安國(guó)中學(xué)校聯(lián)考期末）在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程，在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說(shuō)法是（

）A．在對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究中，伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，但并沒有直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證B．伽利略通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)來(lái)研究落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，是采用了微元法C．牛頓認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比D．亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快【答案】A【詳解】A．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，但沒有直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，故A正確；B．伽利略應(yīng)用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．胡克認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，故C錯(cuò)誤；D．伽利略認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）下列說(shuō)法中正確的是（）A．書放在桌面上，會(huì)受到桌面對(duì)它的彈力作用，產(chǎn)生這個(gè)彈力的直接原因是桌面的形變B．由可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長(zhǎng)度改變量成反比C．“風(fēng)吹草動(dòng)”，草受到了力，但沒有施力物體，說(shuō)明沒有施力物體的力也是存在的D．力的產(chǎn)生離不開物體，且只有相互接觸的物體才能產(chǎn)生力的作用【答案】A【詳解】A．彈力產(chǎn)生原因是施力物體產(chǎn)生形變，故A正確；B．勁度系數(shù)是反映彈簧軟硬程度的物理量，只與彈簧本身有關(guān)系，與F以及x無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；CD．力是物體與物體之間的相互作用，一個(gè)力產(chǎn)生必然同時(shí)有施力物體和受力物體，但是二者并不一定接觸，譬如重力，故CD錯(cuò)誤。故選A。3．（2022秋·浙江臺(tái)州·高一?？计谥校┤鐖D所示，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球的質(zhì)量為m，平衡時(shí)小球在A位置．今用力F將小球向下壓縮x至新的平衡位置B，則此時(shí)彈簧的彈力大小為（）

A．kx B．mg＋kx C．F D．mg－kx【答案】B【詳解】當(dāng)彈簧處于平衡位置A時(shí)，設(shè)彈簧的形變量為，由受力平衡可得小球向下壓縮x至B位置時(shí)，小球的形變量為由胡克定律得故選B。4．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）在“探究彈簧的彈力和其伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是（）A．彈簧被拉伸時(shí)，可以超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D．用幾根不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等【答案】B【詳解】A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度，否則彈簧的彈力和其伸長(zhǎng)量就不成一定的比例關(guān)系，且彈簧容易壞，A錯(cuò)誤；B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)，再讀讀數(shù)，B正確；C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度是彈簧的原長(zhǎng)與伸長(zhǎng)量的和長(zhǎng)度，不是彈簧的伸長(zhǎng)量，C錯(cuò)誤；D．拉力與伸長(zhǎng)量之比是彈簧的勁度系數(shù)，彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，同一個(gè)彈簧的勁度系數(shù)是不變的，不同的彈簧的勁度系數(shù)不同，D錯(cuò)誤。故選B。5．（2023春·遼寧沈陽(yáng)·高二校聯(lián)考期末）如圖所示，A、B兩輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)分別為和，勁度系數(shù)分別為和，豎直地懸掛在天花板上，兩彈簧之間連接有一質(zhì)量為的物體，最下端掛著質(zhì)量為的另一物體，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一個(gè)平板把下面的物體緩慢向上托起，直到兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．此時(shí)A、B兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)B．此過(guò)程中質(zhì)量為的物體上升的高度是C．此過(guò)程中質(zhì)量為的物體上升的高度是D．此時(shí)A彈簧處于壓縮狀態(tài)，B彈簧處于拉伸狀態(tài)【答案】B【詳解】AD．根據(jù)題意可知，開始時(shí)兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)，當(dāng)兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和時(shí)，對(duì)質(zhì)量為的物體進(jìn)行受力分析可知，若A、B兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，則質(zhì)量為的物體不能平衡；同理，若彈簧處于壓縮狀態(tài)，B彈簧處于拉伸狀態(tài)，則質(zhì)量為的物體仍然不能平衡。綜上所述，彈簧處于拉伸狀態(tài)，B彈簧處于壓縮狀態(tài)，且兩彈簧的形變量相同，故AD錯(cuò)誤；BC．托起前，A、B兩彈簧的形變量分別為托起后，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，且兩彈簧的形變量相同，設(shè)該形變量為，由平衡條件得則此過(guò)程中質(zhì)量為的物體上升的高度是此過(guò)程中質(zhì)量為的物體上升的高度是故B正確，C錯(cuò)誤。故選B。6．（2023·全國(guó)·高一專題練習(xí)）如圖甲所示，外力F作用在A端，可拉可壓，取水平向左為正方向，則外力F隨彈簧長(zhǎng)度的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧原長(zhǎng)為B．彈簧的勁度系數(shù)為C．時(shí)，彈簧對(duì)墻壁的彈力方向水平向右D．時(shí)，彈簧對(duì)墻壁的彈力大小為【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖像可知，當(dāng)時(shí)，彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，即自然長(zhǎng)度故A錯(cuò)誤；B．由胡克定律可得故B錯(cuò)誤；C．由題意知，彈簧長(zhǎng)度為10cm時(shí)，F(xiàn)方向向左，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對(duì)墻壁的彈力水平向左，故C錯(cuò)誤；D．由題意知，彈簧長(zhǎng)度為20cm時(shí)，F(xiàn)方向向右，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧對(duì)墻壁的彈力水平向右，大小為故D正確。故選D。7．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）（多選題）下列物體的設(shè)計(jì)中能增大穩(wěn)度的是（）A．不倒翁的下部填充實(shí)物，上部空殼B．賽車有一副“身矮輪寬”的怪模樣C．凳子將四條腿改為三條腿D．船的兩頭尖，中間寬【答案】AB【詳解】A．不倒翁的結(jié)構(gòu)能降低重心，從而增大穩(wěn)度，A正確；B．賽車的寬輪胎能增大接觸面，從而增大穩(wěn)度，B正確；CD．凳子將四條腿改為三條腿，船的兩頭尖，中間寬，均不能增大穩(wěn)度，CD錯(cuò)誤。故選AB。8．（2023秋·高一單元測(cè)試）（多選題）關(guān)于物體所受的重力，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．由于地球吸引產(chǎn)生 B．重心一定在物體上C．方向一定指向地心 D．大小與所處地理位置無(wú)關(guān)【答案】BCD【詳解】A．重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，故A正確。B．重心在物體上的位置與物體的形狀和物體質(zhì)量分布兩個(gè)因素有關(guān)，重心不一定在物體上，比如質(zhì)量均勻的環(huán)，故B錯(cuò)誤。C．重力的方向是豎直向下的，不總是指向地心，只有兩極和赤道處重力指向地心，故C錯(cuò)誤。D．重力的大小與所處地理位置有關(guān)，同一物體在同一地點(diǎn)重力是恒定不變的，但在地球上不同的地方，所受的重力不一定相同，故D錯(cuò)誤。此題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選BCD。9．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）（多選題）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)彈簧和，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系的圖象如圖所示，下列表述正確的是（）

A．的原長(zhǎng)比的長(zhǎng)B．的勁度系數(shù)比的小C．的勁度系數(shù)比的大D．測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比【答案】AC【詳解】A．根據(jù)可知圖像與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為彈簧的原長(zhǎng)，可知的原長(zhǎng)比的長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；BC．圖像的斜率等于勁度系數(shù)，可知的勁度系數(shù)比的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．測(cè)得的彈力與彈簧的形變量成正比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10．（2023秋·高一課時(shí)練習(xí)）（多選題）用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛靜止的小球，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)小球的拉力就是小球所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)小球的拉力大小等于小球所受重力的大小C．小球所受重力的施力物體是彈簧測(cè)力計(jì)D．小球所受重力的施力物體是地球【答案】BD【詳解】AB．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)小球的拉力大小等于小球所受重力的大小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．小球所受重力的施力物體是地球，而小球所受拉力的施力物體是彈簧測(cè)力計(jì)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．（2022秋·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中?？计谥校┤鐖D所示，A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量是mA=m，mB=mC=2m，A、B兩物體通過(guò)繩子繞過(guò)定滑輪相連，B、C用勁度系數(shù)k2的彈簧相連，彈簧k1一端固定在天花板上，另一端與滑輪相連．開始時(shí)，A、B兩物體在同一水平面上，不計(jì)滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦．現(xiàn)用豎直向下的力緩慢拉動(dòng)A物體，在拉動(dòng)過(guò)程中，彈簧、與A、B相連的繩子始終豎直，到C物體剛要離開地面（A尚未落地，B沒有與滑輪相碰），此時(shí)A、B兩物體的高度差(

)A． B．C． D．【答案】C【詳解】開始時(shí)：彈簧k2處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為，k1伸長(zhǎng)量；C物體剛要離開地面時(shí)，彈簧k2的彈力為2mg，彈簧k2處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，伸長(zhǎng)量為；k1伸長(zhǎng)量；A下降的距離：?hA=（+）+2（-）=+；B上升的高度：?hB=+=；則AB的高度差：?hA+?hB=+，故選C.12．（2019秋·江西宜春·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示，勁度系數(shù)分別為K1和K2的兩根彈簧，K1＞K2，質(zhì)量為m1，m2的兩個(gè)小物塊，且m1＞m2，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長(zhǎng)最短，則應(yīng)使（）A．K1在上，m1在上 B．K1在上，m2在上C．K2在上，m1在上 D．K2在上，m2在上【答案】A【詳解】把物體放在彈簧的上端，物體靜止處于平衡狀態(tài)，彈簧的彈力F等于物體的重力G，即F=G．由胡克定律F=kx知，在力F一定時(shí)，k越大彈簧的壓縮量x越?。髢筛鶑椈傻目傞L(zhǎng)度最短則對(duì)于下面的彈簧來(lái)說(shuō)它的壓力，由于一定，要使大一些，k應(yīng)小，K1應(yīng)在上面，K2在下面；要使大，已知m1＞m2，所以m2應(yīng)放在下面，m1應(yīng)放在上面．所以K1在上，m1在上．故選A．13．（2023秋·高一單元測(cè)試）（多選題）用彈簧秤豎直懸掛一個(gè)靜止的小球，下面說(shuō)法正確的是（）A．小球?qū)椈沙拥睦褪切∏虻闹亓．小球?qū)椈沙拥睦Υ笮〉扔谛∏蛑亓Φ拇笮．小球重力的施力物體是彈簧秤D．小球重力的施力物體是地球【答案】BD【詳解】AB．小球受到的重力是由于地球的引力原因，小球受到的彈簧的拉力，是由于繩子發(fā)生形變的原因，所以兩者不是一個(gè)力，根據(jù)力的平衡可得，彈簧的拉力大小等于重力大小，故A錯(cuò)誤，B正確，CD．小球的重力施力物體是地球，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。14．（2023春·湖南·高一校聯(lián)考開學(xué)考試）（多選題）未來(lái)的某天，一位同學(xué)在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn)。讓一個(gè)質(zhì)量為的小球從離月球表面的高度處自由下落，測(cè)得小球經(jīng)過(guò)剛好落到月球表面上。則（）A．月球表面的重力加速度大小為B．小球在月球表面受到的重力大小為C．小球剛落到月球表面時(shí)的速度大小為D．小球落到月球表面的過(guò)程中最后經(jīng)過(guò)的位移大小為【答案】BD【詳解】AB．小球在月球表面做自由落體運(yùn)動(dòng)，有解得小球在月球上所受重力為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．小球剛落到月球表面的速度為小球落到月球表面的過(guò)程中最后一秒經(jīng)過(guò)的位移為故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。15．（2023秋·北京密云·高一統(tǒng)考期末）（多選題）拉力器是一種很好的健身器材，由腳環(huán)、兩根相同的彈性繩、把手等組成。如圖所示，某同學(xué)拉開拉力器使其比原長(zhǎng)伸長(zhǎng)了，此時(shí)對(duì)拉力器的拉力大小為120N?？烧J(rèn)為彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量遵循胡克定律，且未超過(guò)彈性限度。則（

）A．彈性繩的伸長(zhǎng)量與受到的拉力成正比B．對(duì)拉力器的拉力增大，彈性繩的勁度系數(shù)也隨之增大C．若對(duì)拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈性繩長(zhǎng)度變?yōu)镈．每根彈性繩的勁度系數(shù)為【答案】AD【詳解】A．在彈性限度范圍內(nèi)，彈性繩的伸長(zhǎng)量與受到的拉力成正比，故A正確；B．彈簧的勁度系數(shù)是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈簧拉力的大小無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)胡克定律得解得每根彈性繩的勁度系數(shù)為故D正確；C．若對(duì)拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長(zhǎng)量由于彈簧原長(zhǎng)未知，所以的長(zhǎng)度不可求，故C錯(cuò)誤。故選AD。16．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為20cm，在它的下方掛一重為8N的物體，靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為22cm。如果在重為8N的物體下再掛一重為12N的物體，則靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為多少？若變?yōu)槲矬w壓彈簧，且物體重為10N，則靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度是多少？【答案】0.25m，0.175m【詳解】設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為，掛重為8N的物體時(shí)，彈簧彈力為由胡克定律得聯(lián)立解得加掛重為12N的物體時(shí)，彈簧彈力為由胡克定律得聯(lián)立解得改為壓彈簧時(shí)，彈簧彈力為由胡克定律得解得17．（2023秋·北京西城·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)在家測(cè)一彈簧的勁度系數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。他將彈簧掛在桌子的邊緣，然后找到了3把質(zhì)量均為m的鐵鎖和一把較短的刻度尺，刻度尺的長(zhǎng)度小于彈簧原長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將刻度尺（0刻度在上端）豎直立在桌腿邊緣靠近彈簧的位置。當(dāng)掛1把鐵鎖時(shí)，彈簧的指針指在l1刻度處；當(dāng)掛3把鐵鎖時(shí)，彈簧的指針指在l2刻度處。實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度為g。請(qǐng)推導(dǎo)該彈簧勁度系數(shù)k的表達(dá)式（用l1、l2、m、g表示）?！敬鸢浮俊驹斀狻吭O(shè)掛在桌邊的彈簧未掛物體時(shí)，彈簧的指針指在l0刻度處。根據(jù)胡克定律，掛1把鐵鎖時(shí)，有mg＝k（l1—l0）掛3把鐵鎖時(shí)，有3mg＝k（l2—l0）聯(lián)立可得18．（2021秋·湖南·高一校聯(lián)考開學(xué)考試）兩個(gè)中間有孔、質(zhì)量為M的小球A、B用一輕彈簧相連，套在水平光滑橫桿上。兩個(gè)小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在一質(zhì)量為m的小球C上，如圖所示。已知3根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，3根輕彈簧剛好構(gòu)成一腰長(zhǎng)為L(zhǎng)頂角為的等腰三角形。則求：（1）連接A和C兩小球的輕彈簧的原長(zhǎng)；（2）連接A和B兩小球的輕彈簧的原長(zhǎng)?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）由對(duì)稱性可知，左右彈簧對(duì)C的拉力大小相等，與合力的方向之間的夾角是，所以有得由胡克定律得連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長(zhǎng)量故（2）對(duì)A進(jìn)行受力分析，可知水平方向受到水平彈簧向左的彈力與的水平分力的作用，由受力平衡得由胡克定律得連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長(zhǎng)量故17．（2023春