人教版高中物理必修一（2019版）练习 第3章 相互作用弹力 测试题Word版含解析

1．[力的概念]关于力的概念，下列说法正确的是(　　)
A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体
B．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，等弹簧再压缩后才反过来给手一个弹力
D．两物体只要接触，就一定会产生弹力
答案　A
解析　力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体，它们同时产生、同时消失，所以A正确，C错误；放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故B错误；两物体如果只是接触而没有发生弹性形变，也不会产生弹力，D错误。
2.[弹力的判断]如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有(　　)
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
答案　B
解析　绳1对小球没有力，否则绳2不会竖直。小球只受重力和绳2的拉力两个力作用，是二力平衡，B正确。
3.[弹力方向]体育课上一学生将足球踢向墙壁，如图所示，下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是(　　)
A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．先沿v1的方向后沿v2的方向
D．沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
答案　D
解析　足球碰撞墙壁时受到的弹力的方向一定与墙壁垂直，指向足球，故D正确，A、B、C均错误。
4.[弹力方向](多选)一物体A静止在斜面上，如图所示，则(　　)
A．斜面对A的支持力竖直向上
B．A对斜面的压力竖直向下
C．斜面对A的支持力垂直斜面向上
D．A对斜面的压力垂直斜面向下
答案　CD
解析　根据物体间弹力方向的特点，物体间接触面上的弹力方向垂直于接触面指向受力物体，所以C、D两项正确。
5.[弹力的理解]玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
答案　C
解析　汽车与桥面相互挤压都发生了形变，B错误；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C正确，D错误；由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错误。
6．[弹力的判断]如图所示，将一个钢球分别放在直壁容器、口大底小的容器和口小底大的容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于水平面内，则以下说法中正确的是(　　)
A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用
C．直壁容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D．口大底小的容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用
答案　A
解析　假设各容器侧壁对钢球均有弹力作用，作出各容器中钢球的受力分析图分别如图a、b、c所示，可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾，所以原假设不成立，各容器的侧壁对钢球均无弹力作用。因此，本题正确选项为A。
7．[弹力的理解](多选)下列说法正确的是(　　)
A．存在弹力的甲、乙两物体一定直接接触且都发生了形变
B．物体对桌面的压力就是重力
C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
D．劲度系数是弹簧本身的特性，与所受拉力的大小、形变大小都无关
答案　ACD
解析　根据弹力产生的条件，A正确。物体对桌面的压力的施力物体是桌面上的物体，受力物体是桌面，重力的施力物体是地球，受力物体是桌面上的物体，B错误。根据绳子拉力方向的特点，C正确。弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与所受拉力及形变大小无关，D正确。
8．[胡克定律]探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为(　　)
A．L0＝0.02 m　k＝500 N/m
B．L0＝0.10 m　k＝500 N/m
C．L0＝0.02 m　k＝250 N/m
D．L0＝0.10 m　k＝250 N/m
答案　D
解析　设弹簧原长为L0，劲度系数为k，弹簧的弹力为F1时，伸长量Δx1＝L1－L0，F1＝k(L1－L0)，即15＝k(0.16－L0)，弹簧的弹力为F2时，伸长量Δx2＝L2－L0，F2＝k(L2－L0)，即20＝k(0.18－L0)，由上面两式可解得L0＝0.10 m，k＝250 N/m。D正确。
9.[胡克定律]如图所示，A、B是两个相同的弹簧，原长x0＝10 cm，劲度系数k＝500 N/m，如果图中悬挂的两个物体的质量均为m＝1 kg，求两个弹簧的总长度。(g＝10 N/kg)
答案　26 cm
解析　对下面物体受力分析，由二力平衡得：kxB＝mg，求出xB＝0.02 m＝2 cm，把两个物体看成一个整体，由二力平衡得：kxA＝2mg，求出xA＝0.04 m＝4 cm，所以两个弹簧的总长度为：x0＋xA＋x0＋xB＝10 cm＋4 cm＋10 cm＋2 cm＝26 cm。
B组：等级性水平训练
10.[胡克定律]如图所示，一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是(　　)
A. B. C. D.
答案　D
解析　由胡克定律知，G＝k(L1－L0)，G＝k(L0－L2)，联立可得k＝，D正确。
11.[综合](多选)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．1 N和6 N B．5 N和6 N
C．1 N和2 N D．5 N和2 N
答案　AD
解析　弹簧的弹力为2 N，有两种可能情形：①弹簧处于拉伸状态；②弹簧处于压缩状态，因此对应的解应有两组。①当弹簧处于拉伸状态时，由A、B受力均平衡，对A有T＝GA＋F＝3 N＋2 N＝5 N，对B有N＝GB－F＝4 N－2 N＝2 N，D正确。②若弹簧处于压缩状态，同理可知，A正确。
12.[胡克定律]如图为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧伸长15 cm时，弹力大小。
答案　(1)10 cm　(2)200 N/m　(3)30 N
解析　(1)由图知，当弹力F＝0，弹簧长度为10 cm时，故弹簧的原长L0＝10 cm。
(2)由图可知，当弹力为ΔF＝10 N时，弹簧长度变化量Δx＝5 cm＝0.05 m，
由ΔF＝kΔx得k＝＝ N/m＝200 N/m。
(3)当弹簧伸长x＝15 cm＝0.15 m时，
由F＝kx得F＝200×0.15 N＝30 N。
13．[胡克定律]在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图所示，根据图象回答以下问题：
(1)弹簧的原长为________。
(2)弹簧的劲度系数为________。
答案　(1)10 cm　(2)1000 N/m
解析　(1)当钩砝重力为0时，图象与L轴的交点即为原长L0＝10 cm。
(2)由ΔF＝k·Δx可知，图象斜率表示劲度系数。k＝＝ N/m＝1000 N/m。
14．[胡克定律]为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出。(g＝9.8 m/s2)
(1)作出m-l的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________ N/m。
答案　(1)图见解析　(2)0.261(0.258～0.264都行)
解析　(1)如图所示
(2)由二力平衡可得Δmg＝kΔl，即k＝g，所以图线斜率与g的乘积为弹簧劲度系数，即k＝g＝0.261 N/m。