粤教版物理必修1课时训练 11探究形变与弹力的关系

课时训练11　探究形变与弹力的关系
基础夯实
1.关于弹力产生的条件,下列说法正确的是(　　)
A.只要两个物体接触就一定产生弹力
B.只要两个物体发生形变就一定有弹力产生
C.只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才能够产生弹力
答案:D
解析:根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可.A、B都只有弹力产生条件的一个方面,而C只说“相互吸引”,只能证明有力存在,不一定是弹力,故选D.
2.
在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例.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脚发生形变而产生的
D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
答案:B
解析:在运动员起跳的过程中,跳板和运动员的脚都发生了形变,跳板受到的压力是脚发生形变而产生的,运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,所以选项B正确.
3.
如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是(　　)
A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上
B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下
C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上
D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下
答案:C
解析:弹力方向与接触面垂直,小球应受两个弹力,挡板与斜面对小球都有弹力作用,C项正确.
4.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1
N,则弹簧测力计A和B的示数分别为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.1
N,0
B.0,1
N
C.2
N,1
N
D.1
N,1
N
答案:D
解析:题图中弹簧测力计A、B的受力情况是一样的,都是左右两端各受1
N的拉力,此时弹簧测力计的读数都是1
N.
5.(多选)一人用斜向下的力推小车前进,力的大小是30
N,方向与水平方向成30°角,则图中画的小车受到的推力的图示,正确的是(　　)
答案:BD
解析:画力的图示时,作用点可以画在实际着力点上,也可画在物体的重心上(不考虑物体的转动),可将箭头画在作用点上,也可将箭尾画在作用点上,但力的方向必须正确,选项B、D正确,选项A、C错误.
6.
杂技演员具有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是(　　)
A.坛子的形变
B.头的形变
C.坛子受到的重力
D.人受到的重力
答案:A
解析:弹力的产生是由于相互接触的物体之间挤压发生弹性形变而产生的,头顶受到的压力是因为坛子发生形变,在恢复原状时对头顶产生了一个压力的作用,间接原因是坛子受到的重力,选项A正确.
7.(多选)下图中A、B之间一定有弹力作用的是(　　)
答案:BD
解析:由弹力产生的条件可知,A、C图中两球相互接触但无相互挤压,无弹力;B、D图中两球既接触又相互挤压,有弹力作用.
8.(多选)
如图所示,A、B两物体的重力分别是
GA=3
N、GB=4
N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧的弹力F弹=2
N,则绳中张力F和B对地面的压力FN的可能值分别为(　　)
A.7
N和10
N
B.5
N和2
N
C.1
N和6
N
D.2
N和5
N
答案:BC
解析:中间的弹簧弹力为2
N,它会对与它接触的物体A、B有力的作用,分析A、B物体的受力时要注意弹簧对它们的作用是拉力还是压力.中间的弹簧如果处于被拉伸的状态,它想收缩恢复原状,会向下拉A,向上提B,则选B;它如果处于被压缩的状态,向两边恢复原状,会向上顶A,向下压B,则选C.
9.(多选)
如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象,根据图象判断以下结论正确的是(　　)
A.弹簧的劲度系数为1
N/m
B.弹簧的劲度系数为100
N/m
C.弹簧的原长为6
cm
D.弹簧伸长0.02
m时,弹力的大小为4
N
答案:BC
解析:弹簧处于原长时,弹力应为0,由题图知弹簧原长为6
cm,当拉长2
cm时,弹力为2
N,可得劲度系数为100
N/m.
能力提升
10.如图所示,两木块A、B的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧M、N的劲度系数分别为k1和k2.木块A压在弹簧M上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提木块A,直到它刚离开弹簧M.在这个过程中木块B移动的距离为(　　)(导学号51090122)
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:未提木块A之前,弹簧N上弹力为(m1+m2)g,弹簧N压缩量为x2=;当木块A被提离弹簧时,弹簧N上弹力为m2g,弹簧N的压缩量为x2'=,所以木块B向上移动的距离为Δx=x2-x2'=.
11.(2015福建理综)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.(导学号51090123)
(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73
cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为　　　　
cm;
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是　　　　;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是
　　　　　　　　　　　　.
答案:(1)6.93(6.92~6.94)　(2)A　(3)超过弹簧的弹性限度
解析:(1)题图甲示数为7.73
cm,题图乙示数为14.66
cm,弹簧的伸长量Δl=14.66-7.73
cm=6.93
cm.(2)逐一增挂钩码,弹簧的伸长量逐渐地增大,不会出现超过弹性限度的情况,选项A正确.(3)当超过弹簧的弹性限度时,弹力与弹簧伸长量不再成正比.
12.(2015四川理综)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图1所示,图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=　　　　
cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50
g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=　　　　
N(当地重力加速度g=9.8
m/s2).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是　　　　　　　　.作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.
答案:25.85　0.98　弹簧原长
解析:由毫米刻度尺读数可知l1为25.85
cm;挂2个钩码时,F2=2mg=0.98
N;弹簧伸长量为现长减去原长,故还需测量弹簧原长.
13.在现代汽车技术中,一般轿车都设置有“汽车悬架”,麦弗逊式(MacPhersan)及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合,是对缓冲冲击和消减冲击产生振动的全面考虑,大大提高了乘坐者的舒适性.现在有一组合弹簧,一根大弹簧内套了一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2
m.为了测量弹簧的劲度系数,把组合弹簧的一端平齐并竖直固定,另一端处于自由状态,如图甲所示.当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示,则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少 (导学号51090124)
答案:k1=10
N/m　k2=20
N/m
解析:从题图可知:压缩距离x在0~0.2
m范围内,有F=k1x,此时只有大弹簧起作用,小弹簧并没有承受压力,所以大弹簧的劲度系数k1=10
N/m;压缩距离x在0.2~0.3
m范围内,两个弹簧都被压缩,都产生弹力,当大弹簧压缩了x时,小弹簧压缩了(x-0.2
m),所以F=k1x+k2(x-0.2
m),由题图中数据可求得k2=20
N/m.