高中物理人教版必修一限时训练：第三章-2弹力+Word版含解析

1．关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是(　　)
A．与弹簧所受的拉力有关，拉力越大，k值也越大
B．与弹簧发生的形变有关，形变越大，k值越小
C．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
D．与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
【解析】　弹簧的劲度系数由弹簧的粗细、长度及材料决定，与它所受拉力大小、是否受拉力无关，也与它的形变大小无关，A、B、D错，C对．
【答案】　C
2．下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是(　　)
图3－2－9
A．极限法　　　　　　　 B．放大法
C．控制变量法 D．等效替代法
【解析】　图甲是利用光的反射将微小形变放大，图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，B正确．
【答案】　B
3．(·崇文区高一检测)一个鸡蛋放在一块海绵上，处于静止状态，下列说法正确的是 (　　)
A．海绵受到鸡蛋的压力就是鸡蛋的重力
B．海绵受到鸡蛋的压力是因为海绵的形变产生的
C．海绵受到鸡蛋的压力是因为鸡蛋的形变产生的
D．海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对平衡力
【解析】　海绵受到鸡蛋的压力与鸡蛋的重力的施力物体、受力物体各不相同，不是同一个力，A错误．海绵受到鸡蛋的压力是因为该力的施力物体鸡蛋的形变产生的，B错误、C正确．海绵对鸡蛋的支持力与鸡蛋对海绵的压力是一对相互作用力，不是平衡力，D错误．
【答案】　C
4．(·东北师大附中高一检测)如图所示，斜面静置于水平粗糙地面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半径为R，球与斜面接触点为A，与竖直墙的接触点为B.球心是O，球能处于静止状态，则
(　　)
图3－2－10
A．竖直墙对铁球的弹力过B点从B点指向O点
B．斜面对铁球的弹力竖直向上
C．斜面对铁球的弹力过A点从A点指向O点
D．竖直墙对铁球没有弹力
【解析】　竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面，即过B点从B点指向O点，斜面对铁球的弹力垂直于斜面，即过A点从A点指向O点，选项A、C正确.
【答案】　AC
5．(·福州一中高一检测)体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图3－2－11所示，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为(　　)
图3－2－11
A．斜左上
B．斜右上
C．竖直向上
D．竖直向下
【解析】　篮球与水平地面接触时发生形变，产生弹力．如果认为球的一点与地面接触，则属于点与面接触问题，弹力应垂直于面(即地面)，方向向上．
【答案】　C
6．(多选)(·揭阳高一检测)如图3－2－12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(　　)
图3－2－12
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．球可能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
7．(·古田一中高一检测)如图3－2－13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为2 N的小球，小球处于静止状态，则关于弹性杆对小球的弹力，下列结论正确的是(　　)
图3－2－13
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】　小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向．
【答案】　D
8．(·深圳高级中学高一检测)如图3－2－14所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时球在A位置，今用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为(　　)
图3－2－14
A．kx B．kx＋G
C．G－kx D．以上都不对
【解析】　对此题，x不是弹簧形变后的长度与不发生形变的长度的差值．球在A位置时弹簧已经伸长了(令它为Δx)，这样FB＝k(Δx＋x)＝kΔx＋kx.球在A位置平衡时有G＝kΔx，所以FB＝kx＋G，故选项B是正确的．
【答案】　B
9．(·苏州中学高一检测)如图3－2－15所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有(　　)
图3－2－15
A．l1＞l2 B．l2＞l3
C．l3＞l4 D．l1＝l2＝l3＝l4
【解析】　本题考查弹簧所受拉力与弹簧伸长量的关系．弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值，分析四种情况下弹簧所受弹力都等于外力F，又因弹簧完全相同，劲度系数相同，所以四种情况下弹簧的伸长量相等．
【答案】　D
10．在弹性限度内，一个原长为20 cm的轻质弹簧，受到50 N的拉力时，总长度为22 cm；试求：
(1)弹簧的劲度系数．
(2)当弹簧总长度为19 cm时，弹簧的弹力大小．
【解析】　当弹簧长度为l1＝22 cm时，由胡克定律F＝kx得，弹簧的劲度系数k＝＝ N/m＝2 500 N/m；当l2＝19 cm时，F′＝k(l0－l2)＝2 500×(0.20－0.19) N＝25 N
【答案】　(1)2 500 N/m　(2)25 N
11．如图3－2－16所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长都是l0＝10 cm，劲度系数k＝500 N/m，如果图中悬挂的两个物体质量均为m，现测得两个弹簧的总长为26 cm，则物体的质量m是多少？(取g＝10 N/kg)
图3－2－16
【解析】　B弹簧弹力FB＝mg，A弹簧弹力FA＝2mg，若两弹簧伸长量分别为xA、xB，
则FA＝kxA，FB＝kxB
由题意：xA＋xB＋2l0＝0.26 m
由以上各式可得：m＝1 kg
【答案】　1 kg
12．“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动，人从水面上方某处的平台上跳下，靠自身所受的重力让其自由下落，被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在这上上下下的运动中，蹦极者体会到惊心动魄的刺激，如图3－2－17所示．设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m．质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N，已知此人停在空中时，蹦极的橡皮绳长度为17.5 m，橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律．(取g＝10 N/kg)．求：
图3－2－17
(1)橡皮绳的劲度系数；
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高？
【解析】　(1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力F1＝500 N.
而F1＝k(l－l0)，所以橡皮绳劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m.
(2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为l′.
据胡克定律F2＝k(l′－l0)得
l′＝＋l0＝ m＋15 m＝30 m.
【答案】　(1)200 N/m　(2)30 m