2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册 3.2科学探究：弹力 课时练（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 课时练（解析版）
1．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F与弹簧长度L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1N/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，弹簧长度一定为7cm
2．关于弹性形变，下列说法正确的是（　　）
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变
D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变
3．关于弹力，下列说法中正确的是（　　）
A．发生形变的物体才能有弹力，且一定有弹力
B．物体的形变越大，弹力也越大
C．弹力的方向一定与物体发生弹性形变的方向相反
D．弹力的大小与物体大小有关，体积越大的物体产生的弹力也越大
4．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G=5 N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（　　）
A．5 N、10 N B．5 N、0 N C．10 N、5 N D．5 N、5 N
5．如图所示，原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直的悬挂在天花板下，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端悬挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体竖直地缓缓向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，这时平板受到下面的物体的压力大小是（　　）
A． B．
C． D．
6．弹簧秤的一端系在墙上，一位同学在另一端向左用力拉，如图所示，弹簧秤读数为40N（弹簧秤测量范围为0~100N），则（　　）
A．弹簧秤两端受到的力大小相等
B．这位同学对弹簧秤的作用力大小为20N
C．弹簧秤对墙的作用力与墙对弹簧秤的作用力是一对平衡力
D．这位同学的拉力越大，弹簧越长，并且弹簧伸长量与拉力成正比
7．如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为m的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内，重力加速度为g，则弹簧的原长为（　　）
A． B． C． D．
8．某弹簧的劲度系数为100N/m，则将该弹簧拉伸10cm时产生的弹力大小为（　　）
A．1000N B．100N C．10N D．1N
9．探究弹力和弹簧伸长的关系时，作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。则（　　）
A．该弹簧的原长为10m
B．该弹簧的劲度系数为0. 25N/m
C．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时，弹簧的长度为14cm
D．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，弹簧的长度为8cm
10．一个质量均匀的铅球静止在水平的角落里，如图所示，并与竖直的墙面相接触，A、B两点分别是铅球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（　　）
A．铅球受两个力，重力、地面的支持力
B．铅球受三个力，分别是重力、地面的支持力和墙面的弹力
C．只要两个物体相互接触，就会产生弹力
D．不发生形变也可能产生弹力
11．某同学进行了如下实验∶先将弹簧上端固定，而后在弹簧下端挂上重为3N的钩码，钩码静止时测得弹簧伸长了0.05m，由此得出弹簧的劲度系数为（　　）
A．20N/m B．30N/m C．60N/m D．120N/m
12．原长为L的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为m的小球A时，轻弹簧甲的伸长量为L。将另一原长也为L的轻弹簧乙挂在A的下面，其下再挂上质量为的小球B，两小球平衡时，悬点O与小球B的距离为（小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内），则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为（　　）
A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．3：1
13．关于胡克定律，下列说法正确的是（　　）
A．由F=kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量成正比
B．由可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧形变量成反比
C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的大小
14．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧下端的钩码应处于静止状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出它们所受的拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量之比相等
15．一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。
（1）当这根弹簧长度为4.20cm时，受到的压力有多大？弹簧的劲度系数为多大？
（2）当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？
16．三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？
17．弹簧受力会伸长，对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力就越大，那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比？
18．质量分别为1kg、2kg、3kg的木块a、b、c与两个原长均为10cm、劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，取g=10m/s2求
（1）c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小；
（2）该过程p弹簧的左端向左移动的距离。
参考答案
1．B
【详解】
A．弹力为零时的长度为原长，由图可知，该弹簧的原长为5cm，A错误；
B．该弹簧的劲度系数为
B正确；
C．该弹簧长度为7cm时，伸长量为2cm，弹簧的弹力大小为2N，C错误；
D．该弹簧弹力大小为2N时，形变量为2cm，当被拉伸时弹簧长度为7cm，当被压缩时弹簧长度为3cm，D错误。
故选B。
2．C
【详解】
ACD．弹性形变指物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，C正确，A、D错误；
B．钢筋用力弯折后，无法恢复到原来形状，不属于弹性形变，B错误．
故选C。
3．C
【详解】
A．只有发生弹性形变的物体，才能产生弹力，A错误；
B．弹力的大小是由形变量和劲度系数共同决定的，物体的形变大，弹力不一定大，B错误；
C．弹力的方向指向物体形变恢复的方向，一定与物体发生形变的方向相反，C正确；
D．弹力的大小与物体的大小无关，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A、B两弹簧测力计一样，B中左侧用重物通过细线对拉环产生一个向左的力等效于A的固定端给拉环的力，它们都与右侧的力平衡，则弹簧测力计A和B的示数均为5N。
故选D。
5．B
【详解】
根据题意可知，上面的弹簧处于拉伸状态，下面的弹簧处于压缩状态，并且两弹簧的形变量相同，则有
，
联立解得
根据牛顿第三定律得，平板受到下面的物体的压力大小是。
故选B。
6．A
【详解】
A．弹簧秤两端受到的力大小相等，A正确；
B．这位同学对弹簧秤的作用力大小为40N，B错误；
C．弹簧秤对墙的作用力与墙对弹簧秤的作用力是一对相互作用力，C错误；
D．这位同学的拉力越大，弹簧越长，在弹性范围内，弹簧伸长量与拉力成正比，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
设弹簧的劲度系数为k，原长为l，当弹簧上只放A物块时，根据平衡条件和胡克定律有
当弹簧上同时放A、B物块时，根据平衡条件和胡克定律有
联立解得，弹簧原长为
故选D。
8．C
【详解】
根据胡克定律得
故选C。
9．C
【详解】
A．由弹力F与弹簧总长度L的关系图线可知，当F=0时，弹簧为原长，故弹簧原长为
A错误；
B．由弹力F与弹簧总长度L的关系图线可知，图像斜率
B错误；
C．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时
弹簧长度为
C正确；
D．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，
弹簧长度为
D错误。
故选C。
10．A
【详解】
ABC．小球在B点受到支持力，在A点虽然接触，但不挤压，不受弹力。所以小球受重力和B点的支持力处于平衡。故A正确，BC错误；
D．弹力产生的条件之一是发生弹性形变，有些物体发生了形变，但不一定产生弹力，只有发生弹性形变的物体之间才能产生弹力；故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
弹簧的弹力
F=G=3N
弹簧的形变量
x=0.05m
则弹簧的劲度系数
故选C。
12．B
【详解】
轻弹簧甲挂一个质量为m的小球时伸长L，故劲度系数
若两个小球如题图所示悬挂，上面的轻弹簧甲弹力为，伸长，总长度为。由题意得下面的轻弹簧乙长度为，故伸长量为，由于其弹力为，则其劲度系数
故两轻弹簧的劲度系数相等，ACD 错误，B正确。
故选B。
13．ACD
【详解】
A．由F=kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量成正比，A正确；
BC．劲度系数k是弹簧的固有属性，与弹力F、形变量x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（或缩短）单位长度时弹力的大小，D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，A正确；
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧下端的钩码应处于静止状态，B正确；
C．用直尺测得弹簧的长度减去原长为弹簧的伸长量，C错误；
D．在“探究弹力和弹簧伸长量之间的关系”的实验中必须使用相同的弹簧，D错误。
故选AB。
15．（1）8.0N，1.0×103N/m；（2）6.5cm
【详解】
(1)据胡克定律可得，弹簧的劲度系数为
当这根弹簧长度为4.20cm时，被压缩0.8cm，受到的压力大小为
(2)当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的形变量为
此时弹簧的长度为
l=l0+x3=6.5cm
16．见解析
【详解】
三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于接触面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关．
17．不是。弹簧的弹力在其弹性限度内与形变量成正比，不是与长度成正比。
【详解】
不是。弹簧的弹力在其弹性限度内与形变量成正比，不是与长度成正比。
18．（1）50N；（2）20cm
【详解】
(1)c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力为
(2)刚开始弹簧q处于压缩状态，设其压缩量为x1，则
解得
最终c木块刚好离开水平地面，弹簧q处于拉伸状态，设其拉伸量为x2，则
解得
最终c木块刚好离开水平地面，拉弹簧p的水平拉力大小为
则弹簧p的伸长量满足
解得
P弹簧左端向左移动的距离为