教科版物理必修1同步测试：第2章 第3节 弹力

[随堂达标]
1．关于弹力，下列说法中错误的是(　　)
A．物体受到的弹力是由于施力物体发生形变而产生的
B．弹力产生在直接接触而且发生弹性形变的物体之间
C．相互挤压的物体间弹力方向总是跟接触面相垂直
D．相互接触的物体间一定存在弹力
解析：选D.相互接触的物体间如果不相互挤压发生弹性形变，物体间不产生弹力，选项D错误．
2．一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．垂直树干斜向上
D．沿树干方向
解析：选C.支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，选项C正确．
3．(多选)撑杆跳高是指运动员双手握住一根特制的杆子，经过快速助跑后，运动员借助杆支撑和弹力，使身体腾起，通过悬垂、摆体、举腿和引体等一系列动作，使身体越过一定高度，跨过横杆．撑杆跳高一般分为四个过程：助跑、撑杆、腾空、越杆(横杆)．下列关于运动员各运动过程中的弹力，说法正确的是(　　)
A．助跑阶段，运动员不受弹力作用
B．撑杆时，地面对杆的弹力方向沿杆的方向
C．腾空时，杆对运动员弹力的方向与杆形变的方向相反
D．运动员脱杆越过横杆时，不受弹力作用
解析：选CD.运动员在助跑阶段，受地面支持力作用，支持力属于弹力；撑杆时，地面对杆的弹力垂直地面向上，而并非沿杆的方向；腾空时，撑杆对运动员的弹力方向与撑杆形变方向相反；运动员脱杆越过横杆时，只受重力作用．选项C、D正确．
4．如图所示的装置中，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
解析：选A.对小球受力分析，左边装置中小球受到重力mg和轻弹簧的弹力F1的作用，根据平衡条件可知F1＝mg；其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知细线上拉力等于小球重力，则有F2＝F3＝mg.因此，F1＝F2＝F3＝mg，选项A正确，其他选项均错误．
5.
如图所示为一轻质弹簧的长度x和弹力F大小的关系，求：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧伸长了15
cm时弹力的大小．
解析：(1)弹簧的原长x0＝10
cm.
(2)由题图可知，当弹力为F＝10
N时，弹簧长度的变化量x＝5
cm＝0.05
m
由F＝kx得k＝＝
N/m＝200
N/m.
(3)x＝15
cm＝0.15
m，由F＝kx得
F＝200×0.15
N＝30
N.
答案：(1)10
cm　(2)200
N/m　(3)30
N
[课时作业]
一、单项选择题
1．下列关于弹力产生条件的说法正确的是(　　)
A．只要两个物体接触就一定有弹力产生
B．只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生
C．只要物体发生形变就一定受到弹力作用
D．只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
解析：选D.弹力产生的条件：接触并产生弹性形变，二者缺一不可．A、C中都只有弹力产生的一个条件，故A、C都不一定能产生弹力．B中只说“相互吸引”，只能证明有力存在，不一定能产生弹力．D项同时具备两个条件，故选D.
2．下列有关物体受外力及形变的说法正确的是(　　)
A．有力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力形变完全消失
B．有力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．力作用在硬物体上，物体不发生形变；力作用在软物体上，物体才发生形变
D．一切物体受外力作用都要发生形变，外力撤去，形变不一定完全消失
解析：选D.一切物体受外力作用都要发生形变，若物体发生弹性形变，外力撤去后形变能完全消失，若发生范性形变，外力撤去后，形变就不能完全消失，故只有D正确．
3．如图所示，木块静止于水平地面上，重为G，今对木块施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F小于G，下列说法正确的是(　　)
A．木块对地面的压力随F增大而增大
B．木块对地面的压力随F增大而减小
C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力
D．木块对地面的压力就是木块的重力
解析：
选B.对木块进行受力分析，如图所示，由平衡状态可知G＝N＋F，在F增大的过程中，G不变，所以地面对木块的支持力N减小，即木块对地面的压力随F增大而减小，A错，B对；木块对地面的压力与地面对木块的支持力的受力物体不同，不可能为平衡力，压力与重力是两种不同性质的力，两力的施力物体和受力物体都不同，所以C、D都错．
4．锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40
cm，某人用600
N的力把它们拉长至1.6
m，则(　　)
A．人的每只手受到拉力器的拉力为300
N
B．每根弹簧产生的弹力为150
N
C．每根弹簧的劲度系数为93.75
N/m
D．每根弹簧的劲度系数为500
N/m
解析：选B.每只手的拉力均为600
N，故A错；每根弹簧的弹力为
N＝150
N，故B对；每根弹簧的劲度系数k＝＝＝125
N/m，故C、D错．
5.
如图所示，一劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的小球，小球处于静止状态．弹簧的形变在弹性限度内．已知重力加速度为g.下列判断正确的是(　　)
A．弹簧的伸长量为
B．弹簧的伸长量为mgk
C．弹簧的总长度为l0＋mgk
D．弹簧的总长度为l0－
解析：选A.小球处于静止状态，由平衡条件得：kx＝mg则x＝，A正确，B错误；此时弹簧处于拉伸状态其长度为：l＝l0＋x＝l0＋，C、D错误．
6.
如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为4
N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　)
A．大小为4
N，方向平行于斜面向上
B．大小为2
N，方向平行于斜面向上
C．大小为4
N，方向垂直于斜面向上
D．大小为4
N，方向竖直向上
解析：选D.小球受重力和杆的弹力两个力的作用，且重力的方向竖直向下，由于小球处于静止状态，根据二力平衡条件可知，弹力与重力大小相等，方向相反，故弹力大小为4
N，方向竖直向上，D正确．
二、多项选择题
7．关于弹力的方向，下列说法正确的是(　　)
A．弹力方向一定垂直于接触面
B．弹力方向不一定垂直于接触面
C．轻质绳对物体的弹力方向一定沿着绳子离开物体的方向，因为绳子只会发生拉伸形变
D．轻质绳对物体产生的弹力一定垂直于与绳相连的接触面
解析：选BC.压力或支持力的方向一定垂直于接触面，但是绳的拉力方向一定沿绳而且指向绳收缩的方向，它不一定垂直于与绳相连的接触面，如图所示，绳对木块的弹力就不垂直于木块的上表面，所以A、D不正确，B、C正确．
8.
在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是(　　)
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
解析：选BC.发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．B、C正确．
9．关于胡克定律，下列说法中正确的是(　　)
A．由F＝kx可知，弹力F的大小与弹簧的长度x成正比
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．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
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
解析：选CD.胡克定律F＝kx表示在弹性限度内F的大小与弹簧形变量x成正比而不是弹簧的长度，故A错误．劲度系数k是由弹簧本身因素决定的，与弹簧的材料、匝数、横截面积、长度等因素有关，与弹力F的大小和弹簧形变量x无关，故B错误，C正确．由k＝可知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，故D正确．
10．如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，受到弹力作用的说法正确的是(　　)
A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力
B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用
C．图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有力的作用
D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
解析：选BCD.图甲中对B进行受力分析，B球受重力和地面对其弹力的作用，二力平衡B球静止，不可能再受到A对B的弹力的作用；B选项中采用假设法，若除去左侧的斜面，A将运动，去掉右侧的斜面，A也将运动，所以两斜面对球A均有力的作用；C选项由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡，墙对物体A有力的作用；D选项由弹力产生的条件可知，A与B接触且挤压，二者之间有弹力的作用．
三、非选择题
11．画出图中小球A所受的弹力方向．
解析：球A所受的弹力如图所示．
答案：见解析图
☆12.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系如图所示，试求：
(1)弹簧的劲度系数k；
(2)若弹簧原长l0＝60
cm，当把弹簧压缩到40
cm长时，需要多大的压力？
解析：(1)由题图知，当弹簧伸长量x＝60
cm＝0.6
m时，弹簧弹力F＝900
N，
由胡克定律得：
劲度系数k＝＝
N/m＝1
500
N/m.
(2)把弹簧压缩到40
cm长时，弹簧的压缩量
x′＝l0－l＝60
cm－40
cm＝20
cm＝0.2
m，
故此时弹簧所受压力
F′＝kx′＝1
500×0.2
N＝300
N.
答案：(1)1
500
N/m　(2)300
N