必修1 第4章 相互作用 第2节 形变与弹力 课时练习1

第2节　形变与弹力
1．形变
(1)我们把物体发生的______、______、______等变化称为形变．
(2)我们把撤去外力后能够恢复原来形状的物体称为______，它发生的形变叫______．
(3)有些物体发生形变后不能恢复原来的形状，这种形变叫______．
(4)弹性体的形变不能无限增大，当弹性体形变达到一定值时，即使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫______．
2．弹力
(1)物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫________．
(2)在弹性限度内，弹性体弹力的大小与弹性体________的长度成____，即F＝____，这个规律是英国科学家______发现的，称为______．公式中k叫做____________．国际单位制中，k的单位是______．
3.
如图所示，蹦极是一项非常刺激的运动，蹦极用的绳子其特点是___________________________________________________________________________.
1．关于弹性形变，下列说法正确的是(　　)
A．凡是物体形状的改变都叫弹性形变
B．一根铁丝用力弯折后的形变就是弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变叫弹性形变
D．物体在外力作用后发生的所有形变都叫弹性形变
2．下面关于弹力的说法正确的是(　　)
A．只要物体相互接触，就一定有弹力产生
B．两个物体不相互接触，有时也可以产生弹力作用
C．压力和支持力的方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体
D．微小的力不能使坚硬的物体发生形变
3．一个弹簧挂30 N的重物时，伸长了1.2 cm，改挂100 N的重物时，弹簧总长为20 cm，则弹簧的原长为(　　)
A．12 cm　　　　　　　B．14 cm
C．15 cm D．16 cm
4.
如图所示，一球体静止于一水平面与一侧壁之间，不计任何摩擦，侧壁对球体　　弹力．(填“有”或“无”)
5．如图所示，球和杆都处于静止状态，试在图中画出球和杆所受弹力的示意图．
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
2．关于弹力的方向，以下说法正确的是(　　)
A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物
B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物
C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向
D．杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向
3．关于弹力大小的公式F＝kx，下列说法正确的是
(　　)
A．公式对物体发生任何形变的情况都适用
B．公式仅适用于弹簧的弹力
C．公式中k等于弹簧的弹力与弹簧长度之比
D．公式中k等于弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力
4．如图所示，球与光滑的斜面接触，绳子竖直，则小球受到的力是(　　)
A．重力、斜面的支持力
B．重力、绳的拉力
C．斜面的支持力、绳的拉力
D．重力、斜面的支持力、绳的拉力
5．如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象，根据图象判断正确的结论是(　　)
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
6.
如图所示，静止的弹簧测力计(质量不计)受到大小都是30 N的力F1、F2的作用，则弹簧测力计的示数为(　　)
A．0 N　　　　　　　B．30 N
C．60 N D．无法确定
7．(创新题)
2008年8月23日结束了第二十九届奥运会跳水比赛，共决出8枚金牌，其中中国队取得了7枚金牌的最佳成绩．在跳板跳水运动中，运动员是利用跳板来储存能量的．运动员应把握时机，调整动作，巧妙地应用能量转换的道理，取得最佳成绩，跳水运动员的成绩与起跳蹬板的时机很有关系，跳水运动员起跳最合适的位置是在跳板运动到 …(　　)
A．最上端　　　　　　　B．中间位置
C．最下端 D．三种情况都行
8．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＝2 N，则绳中张力T和B对地面的压力N的可能值分别为(　　)
A．7 N和0 N
B．5 N和2 N
C．1 N和6 N
D．2 N和5 N
9．一根轻质弹簧，它在100 N的拉力作用下时总长度为0.55 m，它在300 N的拉力作用下时总长度为0.65 m，则这根弹簧在不受外力作用时的自然长度为______ m.
10．(探究题)下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据：
弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧的伸长x/cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4
(1)请你在图中的坐标线上作出Fx图象．
(2)写出曲线所代表的函数；(x用m作单位)
(3)解释函数表达式中常数的物理意义．
答案与解析
第2节　形变与弹力
课前预习
1．答案：(1)伸长　缩短　弯曲
(2)弹性体　弹性形变
(3)范性形变
(4)弹性限度
2．答案：(1)弹力
(2)伸长(或缩短)　正比　kx　胡克　胡克定律　弹性体的劲度系数　N/m
3．答案：弹性很强，能够发生形变产生弹力
课堂巩固
1．C　只有能够恢复原状的形变，才叫弹性形变，C对．
2．C　弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变，A、B错误；压力和支持力在性质上都是弹力，它们的方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，C对；微小的力也能使坚硬的物体发生形变，D错．
3．D　设弹簧的原长为l0，劲度系数为k，由胡克定律得：30 N＝k×1.2×10－2 m①
100 N＝k×(0.2 m－l0)②
解①②组成的方程组得：
l0＝0.16 m＝16 cm.
4．答案：无
5．答案：见解析．
解析：球和面接触处的弹力方向过球心和面垂直；点和面(或杆)接触处的弹力方向过点和面(或杆)垂直；绳子弹力的方向沿绳子指向绳子收缩的方向．
课后检测
1．D　此题根据弹力的产生条件，接触和弹性形变缺一不可判定．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．ABC　关于弹力的方向需要分几种情况讨论：存在接触面时，弹力垂直于接触面，并指向受力物体，绳子的弹力总是沿着绳子指向绳子收缩的方向，杆上的弹力情况比较复杂，可以沿着任意一个方向，需要根据具体情况具体分析．
3．D　F＝kx这个公式只适用于求弹簧发生弹性形变时产生的弹力的大小，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的伸长或压缩量．
4．B　由题图可知，竖直向上的绳的拉力与重力达到二力平衡，如果斜面对小球有支持力，则小球无法静止在图示位置．
5．BC　弹簧处于原长时，弹力应为0，由图知弹簧原长为6 cm，当拉长2 cm时，弹力为2 N，可得劲度系数为100 N/m.
6．B　弹簧测力计的两端受到30 N的拉力，与弹簧测力计的左端固定、右端受到30 N的拉力情况是一样的，所以弹簧测力计的示数为30 N.
7．B　在跳板振动到最上端时，若运动员开始起跳，此时跳板就要向下运动，运动员再向下蹬板，不仅脚使不上劲，而且跳板的动能无法转化成运动员所需的能量；在跳板振动至最下端时，若运动员开始起跳，此时跳板的瞬时速度为零，运动员蹬板会使自己损失一部分能量去推跳板向下运动；跳板从下方回到中间位置时，若运动员开始起跳，这时跳板的能量几乎全部用来帮助运动员起跳．
8．BC　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，想向两边恢复原状，会向上顶A，向下压B，则选C.
9．答案：0.5
解析：根据胡克定律：F＝kx，设弹簧的自然长度为l，则F1＝k(l1－l)，F2＝k(l2－l)得：＝，l＝0.5 m.
10．答案：见解析．
解析：根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的多少，是作好图象的关键，作图象的方法：用平滑的曲线(或直线)将坐标纸上的各点连接起来，若是直线，应使各点均匀分布于直线两侧，偏离直线太大的点，应舍弃掉．
(1)将x轴每一小格取为1 cm，F轴每一小格取为0.25 N，将各点点到坐标纸上，并连成直线，如图所示．
(2)由图象得：F＝20x.
(3)函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力为20 N.