2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册3.2弹力 同步练习（word版含答案）

3.2弹力
一、单选题
1．如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧，原长L0=10cm，其左端固定于墙上，在其右端施加一水平拉力F=10N，稳定后弹簧长度L=15cm，则该弹簧的劲度系数为（　　）
A．50N/m B．150N/m C．200N/m D．250N/m
2．一兴趣小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中利用计算机绘制出轻质弹簧a和b的弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示．下列表述正确的是（　　）
A．b的劲度系数为 B．测得的弹力与弹簧的长度成正比
C．a的原长比b的长 D．a的劲度系数比b的大
3．如图一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为（　　）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．垂直树枝斜向上 D．沿树枝方向向外
4．如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球受到的重力为G，平衡时球在A处。今用大小等于F的力压球使弹簧缩短x，球至B处，则此时弹簧的弹力大小等于（　　）
A．F-G B．F C．kx+G D．G-kx
5．跳水项目一直是我国的强项，在奥运会中施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军。起跳前，施廷懋在跳板的最外端静止站立时，如图所示跳板弯曲，则（　　）
A．施廷懋对跳板的压力方向竖直向下
B．施廷懋对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的
C．跳板对施廷懋的支持力是由于跳板发生形变而产生的
D．施廷懋受到的重力就是她对跳板的压力
6．竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为10cm；挂上10N的钩码，指针所指刻度为12cm，此弹簧的劲度系数是（　　）
A．250N/m B．500N/m C．25N/m D．50N/m
7．下列关于说法正确的是（　　）
A．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桌面产生形变
B．研究跳水运动员在空中翻腾的动作时可以将其看成质点
C．物体的加速度大于零，物体一定做加速运动
D．只有相互接触的物体间才能产生作用力
8．在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、放大法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是（　　）
A．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，这里采用了极限法
B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C．加速度的定义式，采用了比值定义法
D．通过平面镜观察桌面微小形变，采用了放大法
9．某实验小组在探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系的实验中，使用两根不同的轻弹簧a和b，得到弹力F与弹簧总长度l的图像如图所示。下列表述正确的是（　　）
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．施加同样大的力，a的形变量比b的大
D．测得的弹力与弹簧的总长度成正比
10．如图所示为某根弹簧的伸长量x与弹簧所受拉力F之间的关系图像，下列说法中正确的是（　　）
A．当弹簧的伸长量时，拉力
B．当弹簧受到的拉力作用时，弹簧的伸长量一定是
C．弹簧的劲度系数是2N/m
D．弹簧的劲度系数是
11．一根轻质的弹簧，原长为10cm。在弹性限度内，当它的伸长到为14.0 cm时，弹簧的弹力大小为8.0 N；当它的长度压到9.0 cm时，该弹簧的弹力大小为（　　）
A．2.0 N B．4.0 N C．6.0 N D．8.0 N
12．下列各种说法中，正确的是（　　）
A．相互接触的物体间一定有弹力
B．先有弹性形变，后有弹力
C．发生弹性形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用
D．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
二、多选题
13．如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的原长为6cm B．弹簧的劲度系数为50N/m
C．弹簧的长为0.16m时弹力的大小为10N D．该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧的长度为8cm
14．在研究弹簧的弹力与弹簧长度或伸长量之间的关系的实验时，某同学对实验进行了改进，用力的传感器来测定弹簧在伸长和压缩两种情况下弹簧的弹力，并利用测出相关数据，并画出相对应的图象。根据图象可以确定（　　）
A．弹簧的原长是12cm
B．弹簧的劲度系数是2500N/m
C．弹簧长度是20cm时弹力一定是200N
D．由实验可知，在弹性限度内弹力与弹簧长度成正比
15．如图所示的装置中，小球的重力均相同，大小为10N，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分别为F1、F2、F3，已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5cm（在）弹性限度内）,下列说法正确的是（　　）
A．F1=F2=F3
B．F1＞F2=F3
C．丙图中弹簧的劲度系数k=2N/cm
D．丙图中弹簧的劲度系数k=4N/cm
16．关于弹力产生的原因，下列说法正确的是（　　）
A．木块放在水平桌面上受到向上的弹力，是木块发生微小形变而产生的
B．木块放在水平桌面上受到向上的弹力，是桌面发生微小形变而产生的
C．用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，是竹竿发生形变而产生的
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的
三、解答题
17．如图所示，一个质量为2kg的木块静止在水平桌面上，受到弹簧拉力的作用，已知弹簧的劲度系数200N/m，当弹簧伸长2cm时，（g=10m/s2）求；
（1）弹簧弹力的大小。
（2）作出木块重力的图示。
18．如图所示，一轻质弹簧下悬挂一个重力为5N的可视为质点的小物体，系统静止，弹簧始终在弹性限度内。（g=10m/s2）
（1）弹簧劲度系数k=2N/cm，求弹簧形变量；
（2）物体和弹簧某瞬间脱落，物体无初速下落且仅受重力，求物体下落0.5s时的速度大小和下落的高度。（没有着地）
19．如图所示，A、B两弹簧的劲度系数均为k，两球重力均为G，弹簧质量不计，整个系统处于静止状态，求两弹簧伸长的长度之和；
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参考答案
1．C
【详解】
根据胡克定律，则该弹簧的劲度系数为
故选C。
2．D
【详解】
B．由于图线不过原点，所以测得的弹力与弹簧的长度成线性关系，不是成正比，故B错误；
AD．F-l图像的斜率表示劲度系数，所以b的劲度系数不等于，且a的劲度系数比b的大，故A错误，D正确；
C．F-l图像的横截距表示弹簧原长，所以a的原长比b的短，故C错误。
故选D。
3．C
【详解】
弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体，所以树枝对松鼠的弹力方向垂直树枝斜向上，故选C。
4．C
【详解】
设球在A处时弹簧已压缩了，由平衡条件得弹力
球在B处时，弹簧又压缩了x，球再达平衡时，弹力为
故选C。
5．C
【详解】
A．施廷懋在跳板的最外端静止站立时，跳板是倾斜的，所以施廷懋对跳板的压力方向是垂直跳板的，不是竖直向下，A错误；
B．施廷懋对跳板的压力是由于施廷懋的脚发生形变而产生的，B错误；
C．跳板对施廷懋的支持力是由于跳板发生形变而产生的，C正确；
D．施廷懋受到的重力是地球的引力作用产生的，她对跳板的压力是她的脚产生形变产生的，这两个力是不同性质的力，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
根据胡克定律可知此弹簧的劲度系数
故选B。
7．A
【详解】
A．茶杯放在桌面上，桌面发生向下的形变，由于要恢复原状，桌面对茶杯产生向上的弹力。所以产生这个弹力的直接原因是桌面的形变，故A正确；
B．研究跳水运动员在空中的翻转时，不能看成质点，把运动员看成质点的话，也就不会翻转了，故B错误；
C．物体的加速度大于零，则物体一定是变速运动，但如果速度方向与加速度方向相反，则物体做减速运动，故C错误；
D．不相互接触的两个物体之间可能存在力的作用，比如不相互接触的磁体之间存在力的作用，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．根据速度定义式
v＝
当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这是极限法的应用，故A正确，；
B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了理想模型法，故B错误；
C．加速度的定义式
a＝
是比值定义法定义的物理量，故C正确；
D．通过平面镜观察桌面微小形变，是利用光点位置的变化，把微小形变放大，采用了放大法，故D正确。
故选B。
9．C
【详解】
A．在F-l的图像中，横轴截距表示弹簧的原长，因此b的原长比a的长，A错误；
B．图像的斜率表示弹簧的劲度系数，b的劲度系数比a的大，B错误；
C．因b的劲度系数比a的大，所以施加同样大的力，a的形变量比b的大，C正确；
D．在弹性限度内，弹簧的弹力满足胡克定律，所以弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧的总长度不成正比，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
CD．图象斜率的大小表示劲度系数大小，故有
故C错误，D正确；
A．当弹簧的伸长量时，根据胡克定律可得拉力为
故A错误；
B．当弹簧受到的拉力作用时仍是弹性形变，则根据胡克定律可得伸长量为
若不是弹性形变，则形变量不等于400cm，故B错误。
故选D。
11．A
【详解】
根据胡克定律
当弹簧伸长到为14.0 cm时，弹簧弹力，所以弹簧劲度系数
当它的长度压到9.0 cm时，弹簧弹力
BCD错误，A正确。
故选A。
12．C
【详解】
A．两个物体接触但不一定发生形变，所以不一定产生弹力，A错误；
B．发生弹性形变和产生弹力是同时发生的，没有先后之分，B错误；
C．根据弹力的产生条件可知，发生弹性形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用，C正确；
D．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，D错误。
故选C。
13．ACD
【详解】
A．由图读出，弹簧的弹力为零时，弹簧长度为6cm。故A正确；
B．由图可知，弹簧长度为8cm时，形变量为
弹簧弹力为
根据胡克定律，可得
解得
故B错误；
C．弹簧长度为0.16m时，形变量为
根据胡克定律，可得
故C正确；
D．该弹簧两端各加2N拉力时，此时弹簧受到的拉力为2N，故弹簧处于伸长状态，由图像可知，弹簧的长度为8cm。故D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
A．当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为，A正确；
B．当时，弹簧压缩量为
根据
得
故B正确；
C．弹簧长度是20cm时，如果超出了弹性限度，弹力就不一定是200N，C错误；
D．由实验可知，在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，D错误。
故选AB。
15．AC
【详解】
AB．最左边装置中下面小球受到重力mg和弹簧弹力F1的作用，根据平衡条件可知
其他两个装置中弹簧的弹力大小等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知，细线的拉力大小等于小球重力，则有
因此
B错误A正确；
CD．根据胡克定理
可以算出
D错误C正确。
故选AC。
16．BCD
【详解】
AB．木块放在水平桌面上受到桌面向上的弹力，是因为桌面产生弹性形变，桌面要恢复形变对使它产生形变的物体产生力的作用，A错误，B正确；
C．用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，是竹竿发生形变而产生的，C正确；
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的，D正确。
故选BCD。
17．（1）4N；（2）
【详解】
（1）根据胡克定律可知，弹簧弹力的大小
（2）根据G=mg可得木块重力的大小为
G=mg=2×10N=20N
方向竖直向下；
以1cm表示5N，则可作出木块的重力的图示如图所示：
18．（1）2.5cm；（2）5m/s，1.25m
【详解】
（1）根据胡克定律可得弹簧形变量为
（2）物体做自由落体运动，下落0.5s时的速度大小为
下落高度为
19．
【详解】
根据胡克定律
两弹簧伸长的长度之和为
解得
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