3.2弹力 同步练习 (word版含答案)

第三章相互作用第二节弹力高一物理上学期必修第一册课后练习能力提升（教科版2019）
练习
一、单选题，共11小题
1．杂技演员具有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子。如图所示，关于他顶坛子时头顶受到的压力，产生的直接原因是（　　）
A．坛的形变 B．头的形变
C．坛子受到的重力 D．人受到的重力
2．茶杯放在桌面上，会受到桌面对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是（　　）
A．茶杯产生形变 B．桌面产生形变
C．桌面受到重力作用 D．茶杯受到重力作用
3．关于图四幅图中的弹力，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力F1
B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的方向与弹簧收缩方向相反
C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示
D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向
4． 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
5．一根原长l0=10cm的弹簧，劲度系数k=1000N/m，在弹簧两端有两个人各用10N的水平力拉弹簧，在弹性限度内弹簧保持静止，则此时弹簧的长度为（　　）
A．12cm B．11cm C．9cm D．8cm
6．拉力器是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示，女子用的力拉开拉力器，使其比原长伸长了，假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则（　　）
A．每根弹性绳的劲度系数为
B．每根弹性绳的劲度系数为
C．若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数也增大
D．若对拉力器的拉力减为，则弹性绳长度变为
7．如图所示，某人用手拉弹簧，使其伸长了5cm（在弹性限度内），若此时弹簧的两端所受拉力均为10 N，则（　　）
A．弹簧所受的合力大小为10 N
B．弹簧的劲度系数为200 N/m
C．弹簧的劲度系数为400 N/m
D．弹簧的劲度系数随弹簧拉力的增大而增大
8．关于弹力，下列说法正确的是（　　）
A．相互接触的物体间一定有弹力作用
B．压力和支持力都是弹力
C．桌面对书产生的支持力是因为书发生了形变
D．书对桌面的压力就是书的重力
9．以下说法中正确的是（　　）
A．只要直接接触就一定产生弹力
B．压力和支持力是一对平衡力
C．速度越大的物体，惯性越大
D．重力的方向不一定指向地心
10．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20m，它们的下端固定在地面上，上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数分别是（设大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2）（　　）
A．k1=100 N/m，k2=200 N/m B．k1=200 N/m，k2=100 N/m
C．k1=100 N/m，k2=300 N/m D．k1=300 N/m，k2=200 N/m
11．某实验小组用力传感器探究弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙所示的F-x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B．弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数
C．弹簧2产生的弹力是15N时，弹簧的伸长量是50cm
D．因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系
二、多选题，共4小题
12．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
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几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
13．下列关于力的说法正确的是（　　）
A．只有直接接触的物体间才有力的作用 B．物体的重心一定在物体的几何中心上
C．相互接触的物体之间才能产生弹力 D．只有施力物体却没有受力物体的力是不存在的
14．如图所示，一辆吉普车停在水平地面上，下列说法正确的是（　　）
A．吉普车没有发生形变，所以汽车不受弹力
B．吉普车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变
C．吉普车受到向上的弹力，是因为吉普车发生了形变
D．地面受到向下的弹力，是因为吉普车发生了形变
15．如图所示，用三根相同的弹簧按不同方式悬挂质量均为1 kg的小球，弹簧自身重量、绳子质量和摩擦不计，每根弹簧都伸长了5 cm。已知弹簧没有超过弹性限度，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．弹簧的劲度系数为200 N/m
三、填空题，共2小题
16．一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧伸长4cm，则这弹簧的劲度系数k=________N/m。
17．原长为16cm的轻质弹簧，甲、乙两人同时用100N的拉力向外拉弹簧时，弹簧长度变为18cm，若将弹簧一端固定在墙壁上，另一端由甲一人用200N的力拉弹簧，这时弹簧长度为__________cm，此弹簧的劲度系数为________N/m。
四、解答题，共2小题
18．某同学在实验中，用轻弹簧1悬挂重力为G的重物1，静止时弹赞伸长了x1；用轻弹簧2悬挂重力为2G的重物2，静止时弹簧伸长了x2。现在把这两个弹簧串联起来（称之为弹簧3），重物1和重物2固定在一起（称之为重物3），然后把重物3悬挂在弹簧3的下端。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计一切阻力。
（1）分别求弹簧1和2的劲度系数；
（2）系统静止时，求弹簧3的伸长量；
（3）求弹簧3的劲度系数。
19．如图所示，用一轻弹簧竖直悬挂物体，现用力F=10.5N竖直向下拉物体，使物体处于静止状态，弹簧由原长5cm伸长到7.2cm。若将力F改为竖直向上拉物体，大小不变，物体仍处于静止状态，弹簧由原长缩短到3cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。（g取10N/kg）
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
头顶受到的压力是由于坛子形变而产生的，间接原因是坛子本身的重力，跟人的因素无关。
故选A。
2．B
【详解】
受力者受到的弹力是因为施力者发生弹性形变要恢复原状的结果，茶杯所受弹力产生的直接原因是桌面的形变。
故选B。
3．A
【详解】
A．F1为桌面受到的压力，所以是由于书的形变，对桌面产生向下的弹力，A正确；
B．弹簧发生弹性形变时，弹力的方向与弹簧形变量的方向相反，B错误；
C．碗对筷子弹力应垂直该处碗的切面斜向上，即接触点与碗心的连线向上，C错误；
D．绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，D错误。
故选A。
4．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。
5．B
【详解】
根据胡克定律可知
解得
故选B。
6．A
【详解】
AB．由胡克定律可得
则
故A正确，B错误；
C．弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因数有关，与外力无关，故C错误；
D．若对拉力器的拉力减为，则有
得
则此时弹性绳的长度一定大于20cm，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
弹簧两端的拉力等大反向，合力为0，劲度系数
其大小与拉力无关，选项B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．相互接触并且互相挤压的物体间一定有弹力作用，故A错误；
B．压力和支持力都是弹力的作用效果，在性质上都属于弹力，故B正确；
C．桌面对书产生的支持力，桌面是施力物体，所以是桌面发生了形变产生的，故C错误；
D．书对桌面的压力与书的重力产生原因不同，不是同一种力，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．产生弹力的条件是物体直接接触并发生弹性形变，故A错误；
B．根据牛顿第三定律可知，压力和支持力是一对相互作用力，故B错误；
C．惯性只跟物体的质量有关，与运动状态无关，故C错误；
D．两极和赤道处的重力的方向指向地心，其他位置的重力方向不指向地心，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2，依据公式
得在0到0.2m范围内有
在0.2m到0.3m范围内有（这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小0.2m）
解得
k1=100 N/m
k2=200 N/m
BCD错误，A正确。
故选A。
11．B
【详解】
A．拉力为零时，弹簧处于原长，所以弹簧1的原长与弹簧2的原长相等，所以A错误；
B．根据图像可知转图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数，所以B正确；
C．根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，由比例关系可得，弹簧2产生的弹力是15N时，弹簧的伸长量是30cm，所以C错误；
D．探究弹簧的弹力与伸长量的关系，无需测量弹簧的原长也可以测量，所以D错误；
故选B。
12．AB
【详解】
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，选项A正确；
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读读数，选项B正确；
C．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，选项C错误；
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出弹力与形变量成正比，选项D错误。
故选AB。
13．CD
【详解】
A．相距一定距离的两个磁铁间也有相互作用力，可见不直接接触的物体间也有作用力，故A错误；
B．质量分布均匀的物体的重心一定在物体的几何中心上，故B错误；
C．产生弹力的条件是两物体直接接触并且有弹性形变，故C正确；
D．力具有物质性，是物体间的相互作用，一个物体即是施力物体同时又是受力物体，只有施力物体没有受力物体的力是不存在的，故D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】
A．吉普车和地面相互挤压，都发生了弹性形变，故汽车受到地面的弹力，地面受到汽车的弹力，A错误；
BC．地面发生形变，对吉普车产生向上的弹力，B正确，C错误；
D．吉普车发生形变，对地面产生向下的弹力，D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
A．对最下的小球受力分析，受到重力和弹簧弹力，二力平衡，弹力为10N，A正确；
B．对小球受力分析，绳子拉力为10N，绳子拉弹簧的力与弹簧弹力相等，所以弹力为10N，B正确；
C．任取一小球受力分析，绳子拉力为10N，绳子拉弹簧的力与弹簧弹力相等，所以弹力为10N，C错误；
D．根据胡克定律得
D正确。
故选ABD。
16．2500
【详解】
分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N，根据公式F=kx，弹簧的劲度系数
17．20 5000
【详解】
[1] 甲、乙两人同时用100N的拉力向外拉弹簧时，弹簧拉力为F=100N。将弹簧一端固定在墙上，另一端由人用200N的力拉弹簧时，弹簧拉力为F=200N，根据胡克定律
拉力与伸长量成正比，所以弹簧长度为20cm;
[2]根据
解得k=5000N/m
18．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）设弹簧1和2的劲度系数分别为和，应用胡克定律
根据重物静止有
解得
，
（2）重物3的总重力
根据重物3静止，弹簧1和2的弹力大小都是
应用胡克定律可知弹簧1悬挂重物3时弹簧伸长量
弹簧2悬挂重物3时弹簧的伸长量
弹簧3总伸长量
（3）弹簧3串联后的劲度系数
解得
19．0.05kg；500N/m
【详解】
物体两种情况均处于平衡状态，根据胡克定律有
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页