第三章 第2节 弹 力
2 提升练、课时跟踪
一、选择题
1.下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )
A.极限法 B.放大法
C.控制变量法 D.等效替代法
解析:选B 两个实验都体现了放大的方法.
2.下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )
A.有弹力作用在物体上,物体一定发生形变,撤去此力后,形变完全消失
B.有弹力作用在物体上,物体不一定发生形变
C.弹力作用在硬物体上,物体不发生形变;弹力作用在软物体上,物体才发生形变
D.一切物体受到弹力都要发生形变,撤去弹力后,形变不一定完全消失
解析:选D 力是物体间的相互作用,弹力的施力物体和受力物体都会发生形变,B项错误;发生形变后的物体,当撤去外力后,有些能完全恢复原状,有些不能完全恢复原状,A项错误,D项正确;不管是硬物体还是软物体,只要有弹力作用,都会发生形变,C项错误.
3.杂技演员有高超的技术,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.坛受到的重力 D.人受到的重力
解析:选A 杂技演员头顶受到的压力的施力物体是坛子,产生的直接原因是坛的形变,故选项A正确.
4.(多选)关于弹力,下列说法正确的是( )
A.两个弹性体只要相互接触就一定会产生弹力
B.静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
C.产生弹力的物体一定发生弹性形变
D.弹力的大小与物体的形变程度有关,对同一物体,在弹性限度内,形变程度越大,弹力越大
解析:选CD 弹力产生有两个条件:相互接触和发生弹性形变,两者缺一不可,A错误;弹力与重力是性质不同的两种力,B错误;根据弹力的定义可知C正确;由胡克定律F=kx可知D正确.
5.如图所示,足球在草地上静止不动.下列说法正确的是( )
A.足球没有发生形变,草地没有受到压力
B.足球没有发生形变,足球没有受到支持力
C.由于草地发生形变,使草地受到压力
D.由于草地发生形变,使足球受到支持力
解析:选D 足球在草地上静止不动,则由于草地发生了形变,使得足球受到草地的支持力作用,同时由于足球也发生了形变,使得草地受到足球的压力作用,故选项D正确,A、B、C错误.
6.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,下列关于该弹力的说法正确的是( )
A.弹簧发生拉伸形变
B.弹簧发生压缩形变
C.该弹力是小车形变引起的
D.该弹力的施力物体是小车
解析:选A 小车受到水平向右的弹力作用,则弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A正确,选项B、C、D错误.
7.一质量均匀的钢管,一端支在水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(如图所示),则钢管受到几个力的作用( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选B 对钢管受力分析,钢管受重力G、细绳竖直向上的拉力F1、地面竖直向上的支持力F2,故选项B正确.
8.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( )
A.1 N,0 B.0,1 N
C.2 N,1 N D.1 N,1 N
解析:选D 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.
9.(多选)一根轻弹簧一端固定,用大小为F1的力压轻弹簧的另一端,平衡时长度为l1;若改用大小为F2的力拉轻弹簧,则平衡时长度为l2.轻弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A.轻弹簧的劲度系数为
B.轻弹簧的劲度系数为
C.轻弹簧的原长为
D.轻弹簧的原长为
解析:选BC 设轻弹簧原长为l0,劲度系数为k,根据胡克定律得F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),联立两式得k=,l0=,选项B、C正确,A、D错误.
10.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 m/s2)( )
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:选D 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F=G=mg=2 N,故D正确.
二、非选择题
11.在如图所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态.
解析:甲中属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中P与斜面的接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点弹力方向水平向右,B点弹力方向垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.
答案:见解析
12.如图所示,一根弹簧的自由端B在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻线,挂上100 N的重物时正对着刻度20,试问:
(1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少?
(2)若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端悬挂了多重的重物?
解析:由胡克定律F=kx知对同一根弹簧k不变,可利用=求解.
即=. ①
(1)设挂50 N和150 N重物时,自由端所对刻度尺读数分别是x1、x2,由①式得:
=, ②
=, ③
由②③式可得:x1=10,x2=30.
(2)设自由端所对刻度是18时,所挂重物重力为G,由胡克定律得=,解得G=90 N.
答案:(1)10 30 (2)90 N
13.如图所示为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图象,试由图象确定:
(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.(在弹性限度内)
解析:(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知弹簧的原长l0=10 cm.
(2)当弹簧长度为15 cm时,弹力大小为10 N,对应的弹簧伸长量为Δl=15 cm-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 m-0.10 m=0.10 m.
由胡克定律F=kx得F′=kΔl′=200×0.10 N=20 N.
答案:(1)10 cm (2)200 N/m (3)20 N
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