2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册 3.2科学探究：弹力 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册
3.2科学探究：弹力 跟踪训练（解析版）
1．下面关于弹力的说法正确的是（　　）
A．轻杆对物体的弹力方向，一定沿杆方向
B．压力和支持力的方向总是垂直于接触面
C．形变大的物体，产生的弹力一定比形变小的物体大
D．两个物体不相互接触，也可能产生弹力作用
2．如图所示，一质量为m的物体与劲度系数分别为k1、k2的甲、乙两竖直轻弹簧相连，两弹簧的另一端连接在框架上。物体静止时，两弹簧长度之和等于两弹簧原长之和，则甲弹簧形变量为（　　）
A． B．
C． D．
3．放在固定斜面上的物体处于静止状态。图中能正确表示所受支持力F方向的是（　　）
A． B． C． D．
4．台球沿桌面以速度v0的速度与球桌边框成角撞击击框上的O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图所示OB垂直桌边，则桌边给球的弹力方向为（　　）
A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向
5．一质量不计的轻弹簧上端挂在天花板上，下端挂上一质量为20g的重物，弹簧的长度为12cm，换成质量为40g的重物，弹簧的长度为14cm，则弹簧的原长和劲度系数分别为（　　）
A． B．
C． D．
6．玩具汽车停在模型桥面上，如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
7．如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是（　　）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＜F3
C．F1＝F3＞F2 D．F3＞F1＞F2
8．如图，在光滑水平桌面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧某处，此时弹簧的弹力为F，然后轻轻释放振子，振子从初速度为零的状态开始向左运动，经过时间t到达平衡位置O处，此时振子的速度为v，则在这过程中，振子的平均速度大小为（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为（　　）
A．k=2000N/m，x=40cm B．k=1000N/m，x=30cm
C．k=2000N/m，x=20cm D．k=1000N/m，x=40cm
10．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F的力拉弹簧，平衡时长度为l2弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）
A． B． C． D．
11． 如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时球在A位置，今用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为（　　）
A．kx B．kx+G
C．G-kx D．以上都不对
12．关于胡克定律，下列说法正确的是（　　）
A．由可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比
B．由可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变成成反比
C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧伸长（或缩短）的长度x的大小无关
D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度时弹力的大小
13．如图所示的四幅图中（AB 图中为柔软细线悬挂的小球），所有接触面均光滑，静止的 a、b 小球之间一定存在弹力的是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，四种情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是（　　）
A．O为A球的球心，C为A球的重心
B．两球完全相同且接触，O为A球的球心
C．O为A球的球心，墙壁竖直
D．O为半球形的球心，A为一根均匀直棒
15．某同学探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系实验时，得到弹簧弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．该弹簧的原长为7cm B．该弹簧的劲度系数为100N/m
C．该弹簧长度为7cm时，弹簧弹力大小为7N D．该弹簧弹力大小为2N时，弹簧长度可能为7cm
16．如图所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块．橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？
17．用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印（形变），这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？
18．自制一个测力计，测算所用弹性体的劲度系数。若要制作量程较大的测力计，该如何选择弹性体?请说明理由。
19．在一次蹦极中，质量为50kg的蹦极者运动到最低点时弹性绳绳长为42m，停止振荡时弹性绳绳长为24m。若该蹦极者所用弹性绳的原长为18m，劲度系数认为不变，取重力加速度g=10m/s2。求蹦极者运动到最低点时受到弹性绳的拉力。
20．在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中，得到如图所示的图像。试根据此图像求出该弹簧的原长及劲度系数。
参考答案
1．B
【详解】
A．轻杆对物体的弹力方向，可能沿任意方向，不一定沿杆方向，选项A错误；
B．压力和支持力的方向总是垂直于接触面，选项B正确；
C．根据F=kx可知，形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体大，选项C错误；
D．相互接触是产生弹力的条件之一，则两个物体不相互接触，不可能产生弹力作用，选项D错误。
故选B。
2．A
【详解】
上下两个弹簧的形变量分别为和，两弹簧的拉力分别为和，取向上为正方向。弹簧的长度之和等于两弹簧的原长之和，则甲弹簧拉伸、乙弹簧被压缩，对物体进行受力分析有
，，
由于物体静止时，两弹簧的长度之和等于两弹簧的原长之和所以有
联立可解得
故选A。
3．B
【详解】
支持力是斜面对物体的弹力，方向垂直于接触面指向受力物体。
故选B。
4．B
【详解】
桌边给球的弹力方向应该与桌面垂直，即沿着OB方向。
故选B。
5．A
【详解】
根据胡克定律可知
F=kx
则可得
即
解得
l0=0.1m=10cm
k=10N/m
故选A。
6．C
【详解】
桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变而产生的，汽车受到向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变产生的，C正确，ABD错误。
故选C。
7．A
【详解】
根据二力平衡，弹簧拉力均等于一个小球的重力，所以三力相等。
故选A。
8．C
【详解】
根据胡克定律，振子被拉到平衡位置O处的右侧某处，此处偏离平衡位置的位移大小为
经过时间t到达平衡位置O处，则这个过程的平均速度为
故选C。
9．A
【详解】
图象斜率的大小表示劲度系数大小，故有
根据
将
代入数据解得弹簧的伸长量
故A正确。
故选A。
10．D
【详解】
由胡克定律得F=kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有
F=k（l0-l1）
F=k（l2-l0）
联立方程组可以解得
选项ABC错误，选项D正确。
故选D。
11．B
【详解】
小球在位置A时
G=kx1
在位置B时弹力
F=k(x+x1)= kx+G
故选B。
12．AC
【详解】
A．由可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，A正确；
BC．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧伸长（或缩短）的长度x的大小无关，B错误，C正确；
D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长后压缩单位长度时弹力的大小，D错误。
故选AC。
13．BD
【详解】
A．假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab间无弹力；故A错误。
B．若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明ab间有弹力；故B正确。
C．假设两球间有弹力，则ab两球水平方向受力不平衡，故ab间无弹力；故C错误。
D．假设a对b无弹力，则b必然会沿斜面向下运动，故ab间有弹力，故D正确。
故选BD。
14．ABC
【详解】
AC．弹力的方向为垂直接触面指向受力物体，与物体的重心无关。AC正确；
B．假设两球间有弹力，两球将分离，所以两球无弹力。B正确；
D．弹力的方向为垂直接触面指向受力物体，所以F2应指向球心。D错误。
故选ABC。
15．BD
【详解】
A．F=0时，弹簧的长度等于原长，可知原长5cm，A错误；
B．图线的斜率表示劲度系数，则
B正确；
C．根据
C错误；
D．该弹簧弹力大小为2N时，可知弹簧的形变量是2cm，弹簧可能压缩也可能是伸长，则弹簧的长度可能是3cm也可能是7cm，D错误。
故选BD。
16．见解析
【详解】
由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向（沿绳斜向右上）．
17．见解析
【详解】
橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状（塑性形变），玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状（弹性形变）．
18．见解析
【详解】
如果制作量程较大的弹簧测力计，则在弹簧形变量一定时，弹力较大，则要选择弹性系数大的弹性体。
19．
【详解】
设弹性绳的劲度系数为，则停止振荡时，蹦极者所受重力和弹性绳的弹力二力平衡，即
解得
蹦极者到达最低点时，弹性绳的弹力为
20．弹簧原长为，劲度系数为
【详解】
根据图像可知，弹簧原长为，劲度系数为