2018_2019学年高中物理第三章相互作用2弹力分层训练新人教版必修1

2 弹力
A级　抓基础
1.杂技演员有高超的技术，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．坛的形变
B．头的形变
C．物体受到的重力
D．人受到的重力
解析：弹力的产生是因为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．
答案：A
2．如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图．
　甲　　 　乙　　 丙　　　　　丁
答案：
甲　　　乙
丙　　　丁
3．关于弹力的方向，下列说法中正确的是(　　)
A．细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向
B．物体对支持面的压力方向一定竖直向下
C．绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向
D．支持面对物体的支持力的方向一定竖直向上
解析：细硬直杆对物体的弹力方向不一定沿杆的方向，可以沿任意方向，选项A错误；物体对支持面的压力方向垂直支持面向下，选项B错误；绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向，选项C正确；支持面对物体的支持力的方向一定垂直支持面向上，选项D错误．
答案：C
4．(多选)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直光滑墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，则下列说法正确的是(　　)
A．球一定受墙的弹力且水平向左
B．球可能受墙的弹力且水平向左
C．球可以受斜面的弹力且垂直斜面向上
D．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析：若没有竖直墙，球在水平力F和斜面共同作用下也可能处于静止状态，即球有可能不受墙的弹力，若有弹力则该弹力方向垂直竖直墙水平向左，A错，B对；若无斜面，球一定不会保持静止，即球一定受到斜面的弹力，该弹力方向垂直斜面向上，C错，D对．
答案：BD
5．如图甲、乙所示，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(　　)
图甲　　　　图乙
A．1 N，0　　　　 B．0，1 N
C．2 N，1 N D．1 N，1 N
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．D正确．
答案：D
6．如图1所示，所有的球都是相同的，且形状规则，质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触，丁球是一足球，一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是(　　)
图1
图2
A．甲球受到两个弹力的作用
B．乙球受到两个弹力的作用
C．丙球受到两个弹力的作用
D．丁球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向
解析：对甲乙丙三球运用假设法和平衡法，假设甲球受斜面的弹力则甲球就不能平衡了，假设乙球受右面球的弹力，乙球将向左运动，假设丙球不受由侧球的弹力则丙球将向右下方滚动，故A，B均错；C正确；弹力的方向垂直于接触面，故D错．
答案：C
B级　提能力
7.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质量为m＝0.2 kg的小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为(g取10 N/kg)(　　)
A．大小为2 N，方向平行于斜面向上
B．大小为1 N，方向平行于斜面向上
C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2 N，方向竖直向上
解析：球受重力G和弹力F，由二力平衡条件可知，杆对球的弹力方向与重力方向相反，竖直向上，大小为F＝G＝mg＝2 N，故D正确．
答案：D
8．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为(　　)
A. B.
C. D.
解析：由胡克定律F＝kx得，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，联立方程组可以解得k＝，所以A项正确．
答案：A
9.(多选)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm, 一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，如图所示，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200 N
C．每根弹簧的劲度系数为200 N/m
D．每根弹簧的劲度系数为600 N/m
解析：由题，某人用600 N的力，根据力的作用是相互的，人的每只手受到拉力器的拉力为600 N，故A错误；由于三根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于600 N，则每根弹簧产生的弹力均为200 N，故B正确；每根弹簧的伸长长度为x＝1.4 m－0.4 m＝1.0 m，弹力F＝200 N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m，故C正确；D错误；故选BC.
答案：BC
10．如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(　　)
A．3 N和4 N B．5 N和6 N
C．1 N和2 N D．5 N和2 N
解析：本题应分别考虑弹簧压缩和伸长两种情况，根据共点力的平衡条件分别分析A、B受力情况，从而得出天花板受力及地面受压力．若弹簧被拉伸，则对A分析有T＝GA＋2＝5 N，对B分析FN＝GB－2＝4 N；若弹簧被压缩，则对A分析有T＝GA－2＝3 N，对B分析FN＝GB＋2＝6 N，故D正确．
答案：D
11.如图所示，两木块的质量分别m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2.上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这个过程中下面的木块移动的距离为(　　)
A. B.
C. D.
解析：未提木块之前，弹簧k2上弹力为(m1＋m2)g，弹簧k2压缩量为x2＝；当上面的木块被提离弹簧时，弹簧k2上弹力为m2g，弹簧k2的压缩量为x2′＝，所以下面木块向上移动的距离为
Δx＝x2－x2′＝.
答案：C
12.如图所示，为一轻质弹簧的弹力F和长度l大小的关系图象．试由图线确定：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小．
解析：读懂图象是求解本题的关键：
(1)当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长l0＝10 cm.
(2)当弹簧长度为15 cm时，弹力大小为10 N对应弹簧的伸长量为Δl＝(15－10) cm＝5×10－2 m，由胡克定律F＝kx得：
k＝＝N/m＝200 N/m.
(3)当弹簧长为0.20 m时，弹簧伸长量为：
Δl′＝(0.20－0.10) m＝0.10 m.
由胡克定律F＝kx得：
F′＝k·Δl′＝200×0.10 N＝20 N.
答案：(1)10 cm　(2)200 N/m　(3)20 N