课件37张PPT。第2节科学探究:弹力垂直于切面点与点过点垂直于面点与面垂直于接触面面与面接触
方式示意图方向类型沿弹簧形变的反方向轻弹簧可不沿杆可沿杆轻杆沿绳收缩方向轻绳示意图方向类型
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谢 谢 观 看 课时跟踪训练(十二) 科学探究:弹力
A级—学考达标
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.只要两个物体相互吸引就一定有弹力
C.只要物体处于运动状态,就一定有弹力
D.只要物体间相互接触且发生弹性形变就一定有弹力
解析:选D 弹力一定发生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,D正确。
2.足球是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景,下列说法正确的是( )
A.图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力作用是因为地面发生了形变
C.图乙中,静止在光滑水平地面上的三个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D.图丙中,足球被踢起,说明脚与球接触时脚对球的力大于球对脚的力
解析:选B 静止在地面上的足球受到的弹力的施力物体是地面,而重力的施力物体是地球,可知弹力不是重力,故A错误;静止在地面上的足球受到的弹力是地面对足球的作用力,是因为地面发生了形变,故B正确;静止在光滑水平地面上的三个足球虽然接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,故C错误;脚对球的力与球对脚的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等方向相反,故D错误。
3.下列说法中错误的是( )
A.压力和支持力的方向总是垂直于接触面的
B.微小的力不能使坚硬的物体发生形变,所以就没有弹力产生
C.弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度属于弹性形变
D.只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用
解析:选B 压力和支持力的方向总是垂直于接触面的,故A正确;微小的力也能使坚硬的物体发生形变,只不过发生的是微小形变,也能产生弹力,故B错误;弹簧测力计在称过重物后,不受拉力作用,弹簧要恢复原状,指针恢复到零刻度属于弹性形变,故C正确;根据弹力产生的条件知道只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用,故D正确。
4.关于弹力的方向,下列说法正确的是( )
A.物体静止在水平桌面上,桌面对物体的支持力方向是竖直向下的
B.物体沿斜面下滑时,斜面对物体的支持力方向是沿斜面向上的
C.用绳悬挂物体时,绳对物体的拉力方向是沿绳收缩的方向
D.用水平直杆固定路灯时,直杆对路灯的弹力方向一定在直杆所在直线上
解析:选C 桌面(斜面)对物体的支持力方向垂直于桌面(斜面)指向物体,A、B错误。绳对物体的拉力方向总是沿绳收缩的方向,C正确。根据二力平衡,直杆对路灯的弹力方向竖直向上,D错误。
5.如图所示的三个图中,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球壳内部并相互接触。关于这三个球的受力情况,下列说法正确的是( )
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.甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用
解析:选C 甲球受水平面的弹力,斜面对甲球无弹力;乙球受水平面的弹力,乙球与另一球之间无弹力;丙球受右侧球和球壳两个弹力的作用,C正确,A、B、D错误。
6.关于弹簧的劲度系数的说法正确的是( )
A.因胡克定律可写成k=,由此可知弹力越大,劲度系数越大
B.在弹性限度内,弹簧拉长一些后,劲度系数变小
C.在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变
D.劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力
解析:选C 弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,不同弹簧一般k不同,同一弹簧k一定,与弹力和形变量无关,故C正确,A、B错误;由F=kx知D错误。
7.如图所示的装置中,劲度系数相同的弹簧的原长相等,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。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是( )
A.L1=L2=L3 B.L1=L2<L3
C.L1=L3>L2 D.L3>L1>L2
解析:选A 由于小球的质量相等,故三种情况下小球对弹簧产生的拉力相等。由胡克定律F=kx可知,各弹簧的形变量相等,由于原长相等,故各弹簧的长度都相等,选项A正确。
8.甲用一根弹簧悬挂4 kg物体时,弹簧伸长了8 cm,乙用弹簧悬挂4 kg物体时,弹簧伸长了6 cm,丙把他们二人的弹簧串联连成一根,下面悬挂4 kg的物体,则两根弹簧的总伸长量是(不计弹簧的质量)( )
A.6 cm B.7 cm
C.8 cm D.14 cm
解析:选D 丙把甲、乙二人的弹簧串联连成一根,下面也挂4 kg的物体时,每根弹簧所受的拉力大小相等,即每根弹簧的伸长量仍然是8 cm和6 cm,则两根弹簧的总伸长量是8 cm+6 cm=14 cm,故D正确。
9.在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计,两位同学各用5 N的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端,测得弹簧伸长了2 cm,则该弹簧测力计的读数应该是多少?弹簧的劲度系数是多少?
解析:由二力平衡知:弹簧测力计的示数F=5 N
由胡克定律:F=kx得
k== N/m=2.5×102 N/m。
答案:5 N 2.5×102 N/m
B级—选考提能
10.[多选]如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是( )
A.杆对细线的弹力方向为水平向右
B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左
C.杆受到地面的弹力是地面的形变产生的
D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方
解析:选AC 细线弹力的方向沿着细线收缩的方向,细线水平,则细线对杆的作用力方向水平向左,所以杆对细线的弹力方向为水平向右,故A项正确,B项错误;杆受到地面弹力的施力物体是地面,杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的,故C项正确;杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上,所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下,故D项错误。
11.如图所示,小球A的重力为G,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触。悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小不可能为( )
A.0,G B.G,0
C., D.G,G
解析:选D 球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即悬线对球的拉力T及桌面对球的支持力N共同作用克服重力G,T+N=G,若悬线恰好伸直,则T=0,N=G,A对;若球刚好离开桌面,则N=0,T=G,B对;也可能N=T=,C对;D项不可能。
12.一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下,其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm。
(1)当这根弹簧长度为4.20 cm时,弹簧受到的力为多大?
(2)当弹簧受到15 N的拉力时,弹簧的长度是多少?(弹簧始终在弹性限度内)
解析:(1)弹簧原长L0=5.00 cm=5.00×10-2 m
在拉力F1=10.0 N的作用下伸长到
L1=6.00 cm=6.00×10-2 m
根据胡克定律得F1=kx1=k(L1-L0)
解得弹簧的劲度系数
k===1.00×103 N/m
当压力为F2时,弹簧被压缩到L2=4.20 cm=4.20×10-2 m
根据胡克定律得,压力F2=kx2=k(L0-L2)=1.00×103 N/m×(5.00-4.20)×10-2 m=8.0 N。
(2)设弹簧的弹力F=15 N时弹簧的伸长量为x。
由胡克定律得
x===1.50×10-2 m=1.50 cm
此时弹簧的长度为L=L0+x=6.50 cm。
答案:(1)8.0 N (2)6.50 cm
13.一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示,大弹簧比小弹簧长0.2 m,如图甲所示,它们的下端平齐并固定,另一端自由,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。
解析:据题意,当压缩量只有0.2 m的过程,只有大弹簧发生形变。从图中读出x=0.2 m时,F=2 N。
由F=kx得k1== N/m=10 N/m(OO′图线的斜率就是k1)。
弹簧组合形变量为0.3 m时,大弹簧的形变量为x1=0.3 m,小弹簧的形变量x2=0.1 m。
F1+F2=5 N,就有k1x1+k2x2=5 N,
则k2== N/m=20 N/m。
答案:10 N/m 20 N/m