3.2弹力基础巩固2021—2022学年高中物理教科版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.下列关于弹力产生的条件的说法中,正确的是 ( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.只要两物体接触就一定会产生弹力
C.只有弹簧才能产生弹力
D.两个物体直接接触且相互挤压发生形变才会产生弹力
2.如图所示,为了观察桌面的微小形变,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点.实验中,用力按压两镜之间的桌面,观察到的现象是
A.桌面明显向下凹陷 B.N镜明显向右倾斜
C.M镜明显向左倾斜 D.光点位置明显变化
3.一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况叙述中正确的是( )
A.地面受到了向下的弹力是因为地面发生了形变
B.地面受到了向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到了向上的弹力是因为物体发生了形变
D.以上说法都不正确
4.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A.弹簧下端悬挂钩码的质量可以为任意质量
B.直尺测量出的弹簧长度就是弹簧的伸长量
C.在弹性限度内,对于同一弹簧,分别测出几组拉力与弹簧的伸长量,可以得出拉力与弹簧的伸长量之比相等的结论
5.关于物理学研究方法,下列说法中叙述错误的是( )
A.引入质点、重心的概念时运用了理想模型法
B.瞬时速度定义式v=Δx/Δt运用了极限法
C.观察木板或者玻璃瓶的微小形变时运用了放大法
D.在推导匀变速运动位移公式时运用了微元法
6.关于胡克定律,下列说法正确的是
A.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
B.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量x成反比
C.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧长度x成正比
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
7.如图所示,每个钩码重1.0N,弹簧测力计自身重力、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的示数为2.0N
B.该弹簧测力计的示数为1.0N
C.该弹簧的劲度系数为40.0N/m
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
8.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中, 使用两条不同的轻质弹簧a和b, 得到弹力F和弹簧伸长量x的关系图像如图所示, 根据图像可以判断下列结论中正确的是( )
A.a的伸长量比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧长度成正比
9.用一大小为的力压一弹簧,其长度为,改为大小为的力拉弹簧,其长度变为,若用的力拉弹簧,其长度为( )
A. B. C. D.
10.下列说法正确的是 ( )
A.形状规则的物体的重心和它的几何中心是同一位置
B.书本对课桌的压力就是书本的重力
C.相互接触的物体之间一定产生弹力作用
D.书本对课桌的压力是书本形变产生的
11.港珠澳大桥于2018年2月6日完成主体工程验收,同年10月24日上午9时开通运营。港珠澳大桥因其超大的建筑规模、空前的施工难度和顶尖的建造技术而闻名世界。如图所示某大巴车正行驶在港珠澳大桥上,关于轮胎和桥面的弹力,下列说法正确的是( )
A.大巴车受到桥面的支持力的原因是桥面的形变
B.和轮胎接触的桥面未发生形变
C.桥面受到的压力的施力物体是地球
D.大巴车对桥面的压力就是大巴车的重力
12.如图所示,细线悬挂的物体重力均为G,对A、B两弹簧秤的示数,下列说法正确的是( )
A.A的示数为0,B的示数为0
B.A的示数为G,B的示数为G
C.A的示数为0,B的示数为G
D.A的示数为G,B的示数为0
13.下列说法正确的是
A.鸡蛋碰石头,虽然鸡蛋碎了而石头完好无损,但鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是完全相同的
B.放在桌面上的书本对桌面的压力是由书本的形变而产生的
C.“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体的力也是可以存在的
D.一个物体,如果它是受力物体,就不可能是施力物体
14.一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下长度变为9cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( )
A.400m/N B.50N/m
C.200m/N D.400N/m
15.下列关于弹力的说法,正确的是
A.若两物体相互接触,就必定会有弹力产生
B.物体放在桌面上,桌面受到了物体向下的弹力,是由于物体发生了形变
C.弹簧的劲度系数与其受到的弹力有关
D.在弹性限度内,弹簧弹力与弹簧的长度成正比
二、填空题(共4题)
16.弹力有无的判断
(1)弹力产生的条件
a.___________
b.挤压发生___________
(2)常见弹力有无的判断方法 (1)条件判断方法。(2)假设法。
17.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长为______m,劲度系数为______N/m。
18.某弹簧测力计受力50N时,弹簧伸长2cm,若弹簧测力计的弹簧伸长1cm,则弹簧测力计受力大小是_____.
19.在探究弹簧弹力F与弹簧长度L关系的实验中,某小组得到了如图所示的F-L图像。由图像可知:弹簧原长L0=______cm,弹簧的劲度系数k=____N/m。
三、综合题(共4题)
20.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如图所示,
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)若弹簧原长l0=60cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,需要多大的压力?
21.如图所示,a、b、c质量均为1kg,pq劲度系数均为500N/m,开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.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,不计一切摩擦,g取10m/s2
求:(1)b上移的距离
(2)p左侧端点左移的距离
22.一根轻弹簧在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?
23.画出下列各图中各静止物体所受的弹力(示意图),假设所有的接触面都不光滑。
参考答案
1.D
【解析】
弹力产生条件:两个物体直接接触;发生弹性形变;
A、弹力产生条件:两个物体直接接触;发生弹性形变;故A错误;
B、弹力产生条件:两个物体直接接触;发生弹性形变,缺一不可,故B错误;
C、任何物体都可以发生形变,产生弹力,故C错误;
D、弹力产生条件:两个物体直接接触;发生弹性形变,故D正确;
小结:本题关键明确弹力的定义和产生条件.
2.D
【详解】
A. 用力按压桌面,桌面向下发生微小的凹陷,故A错误.
BC. 桌面不会发生明显凹陷,则N镜不会明显向右倾斜,M镜不会明显向左倾斜,故BC错误.
D. 在两镜之间用力F下按压桌面,M、N将向中间略微倾斜,光束的入射角减小,由光的反射定律可知,反射角减小会加倍,则光点位置明显变化,故D正确.
3.B
【详解】
试题分析:地面受到弹力是因为物体发生了形变,而产生了向下压地面的力,故A错误,B正确;而物体受到向上的力,是因为地面产生了形变,而产生了方向向上的弹力,故C D错误;故选B.
4.C
【详解】
A.必须在弹性限度内,弹簧下端悬挂钩码的质量可以为任意质量,故A错误;
B.直尺测量出的弹簧长度减去弹簧的原长,才是弹簧的伸长量,故B错误;
C.在弹性限度内,对于同一弹簧,分别测出几组拉力与弹簧的伸长量,在计算,以得出拉力与弹簧的伸长量之比相等的结论,故C正确。
故选C。
5.A
【详解】
A. 质点概念都是为了简化问题引入的理想模型,重心是物体受到重力的等效作用点采取的等效替代,故A错误符合题意.
B. 瞬时速度定义式v=Δx/Δt运用了极限法,故B正确不符合题意.
C. 观察木板或者玻璃瓶的微小形变时通过一系列处理放大了形变的效果,运用了放大法,故C正确不符合题意.
D. 在推导匀变速运动位移公式时,根据图像的面积计算,采取了微元法,故D正确不符合题意.
6.A
【详解】
AB.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关,选项A正确,B错误;
C.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比,选项C错误;
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧发生单位长度形变时弹力的大小,选项D错误.
7.B
【详解】
AB.该弹簧测力计受到的拉力为1.0N,则其示数为1.0N,选项A错误,B正确;
C.该弹簧的劲度系数为
选项C错误;
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数不变,仍为20N/m,选项D错误。
故选B。
8.B
【详解】
A.该图像中x为伸长量,则不能比较a的伸长量与b的伸长量,选项A错误;
BC.根据F=kx可知,图像的斜率等于劲度系数,则a的劲度系数比b的大,选项B正确,C错误;
D.由图像可知,弹力与弹簧形变量成正比,选项D错误。
故选B。
9.B
【详解】
根据胡克定律得:第一次用的力压弹簧时,有
代入得
第二次用的力拉弹簧时,有
代入得
联立解得
则第三次用的力拉弹簧,其长度为
故选项B正确,ACD错误。
故选B。
10.D
【详解】
形状规则且质量分布均匀的物体的重心和它的几何中心是同一位置,选项A错误;书本对课桌的压力大小等于书本的重力,因压力和重力是不同性质的力,不能说书本对课桌的压力就是书本的重力,选项B错误;相互接触的物体之间只有发生形变时才会产生弹力作用,选项C错误;书本对课桌的压力是书本形变产生的,选项D正确;故选D.
11.A
【详解】
AB.由弹力的定义可知,大巴车受到桥面的支持力的原因是桥面的形变,故A正确,B错误;
C.桥面受到的压力的施力物体大巴车,故C错误;
D.大巴车对桥面的压力施力物体是大巴车,大巴车受到的重力施力物体是地球,故D错误。
故选A。
12.B
【详解】
由重物平衡得到,弹簧的拉力大小,则弹簧秤A的示数大小为;由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小,则弹簧秤B的示数也为 ;
故选B。
13.B
【详解】
A.鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力,大小相等,方向相反,是一对作用力与反作用力,方向不同,故A错误;
B.根据弹力的产生可知,放在桌面上的书本对桌面的压力是由书本的形变而产生的;故B正确;
C.有力必须有施力物体和受力物体,草受到了力的施力物体是空气,故C错误;
D.力是物体间的相互作用,任何物体既是施力物体又是受力物体,故D错误。
14.D
【详解】
根据胡克定律可得
F=k(L-L0)
解得
k==N/m=400N/m
故选D。
15.B
【详解】
A、弹力是接触力;B、桌面受到向下的弹力,是由于物体发生了形变;C、劲度系数是弹簧本身的属性;D、在弹性限度内,弹簧弹力与弹簧的形变量成正比.故选B.
16.两物体相互接触 弹性形变
【详解】
略
17.0.10 250
【详解】
由胡克定律可得
解得
18.25N
【详解】
解:设弹簧的劲度系数为k,弹簧的原长为L,由胡克定律F=k△x得:
50=k×0.02
F=k×0.01
联立代入数据解之得:F=25N
故答案为25N
19.10 50
【详解】
[1]当弹簧弹力为零时,弹簧的长度即为原长,由图像可知,弹簧原长为L0=10cm
[2]图像中图线的斜率为弹簧劲度系数,则有
20.(1)1500N/m(2)300N
【详解】
(1)由x-F图线知,弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,根据胡克定律F=kx知图线的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,则
(2)若弹簧原长l0=60cm,当把弹簧压缩到40cm长时,弹簧的压缩量为
x=60cm-40cm=20cm=0.2m
需要的压力
21.(1)0.04m(2)0.08m
【详解】
(1)对物块b分析受力可知,q弹簧初始时压缩量为
对物块c分析受力可知,q弹簧末状态时伸长量为
b向上移动的距离为
(2)末状态下,对bc整体分析受力可知,细线对B向上的拉力大小为2mg,由于物块a平衡,所以p弹簧的弹力大小也为2mg,则末状态下p弹簧伸长
比较初、末状态可得:p弹簧左端向左移动的距离为
22.(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
23.见解析
【详解】
拉力、压力、支持力都是弹力,则各静止物体所受的弹力的示意图如下