课时分层作业(十) 科学探究：弹力
(建议用时：25分钟)
◎考点一 形变
1．如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置．这两个实验共同体现了( )
甲 乙
A．控制变量法
B．微小放大的思想
C．比较法
D．等效法
B [两个实验都体现了将不明显的微小形变放大的思想．]
2．下列关于形变的说法正确的是( )
A．物体受力后发生的一切形变都可视为弹性形变
B．当你坐在椅了上时，椅面发生的微小形变可视为弹性形变
C．物体在去掉外力后，能够恢复原来形状的形变为范性形变
D．物体在外力停止作用后仍存在的形变，叫弹性形变
B [物体形变后能恢复原状的形变叫弹性形变，并不是受力后发生的形变都是弹性形变，故A、C错误；当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变可视为弹性形变，故B正确；物体在外力停止作用后仍存在的形变，叫范性形变，故D错误。]
◎考点二 弹力
3．下列情况中，接触面均光滑，小球都处于静止状态，绳子全处于拉伸状态，则球受到两个弹力的是( )
A
B C D
C [A选项中假设将绳子剪断，小球一定不能静止，所以小球受绳子对它向上的弹力；假设将斜面去掉，小球仍然静止，所以小球与斜面间无弹力作用，小球只受绳子的弹力．B选项中假设将斜面去掉，小球受地面向上的弹力仍能静止，所以小球只受地面向上的弹力作用．同理C选项中将斜面或绳子去掉，小球都不能静止，所以小球受到斜面和绳子两个弹力的作用．D选项中将台阶去掉，小球仍能静止，所以小球与台阶间无弹力作用，与地面之间一定有弹力作用．]
4.如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法中正确的是( )
A．A物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直于斜面向上
B．A物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直于斜面向下
C．A物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直于斜面向上
D．A物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直于斜面向上，一个竖直向下
C [球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个弹力，垂直于斜面向上；挡板给它一个弹力，水平向右，故C正确．]
5．如图所示，一小球用两绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则关于小球受弹力个数正确的是( )
A．1个
B．2个
C．3个
D．4个
A [假设绳1对球有弹力，则该作用力的方向沿绳斜向左上方，另外，球在竖直方向上还受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对球有拉力作用．故A正确．]
◎考点三 胡克定律
6．如图所示，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中弹簧的左端受到大小也为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( )
A．l1＞l2
B．l2＞l3
C．l3＞l4
D．l1＝l2＝l3＝l4
D [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，它们都等于外力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．]
7．固定弹簧的上端，在弹性限度内，弹簧的下端悬挂重为8
N的重物时，弹簧的长度为0.16
m；悬挂重为12
N的重物时，弹簧的长度为0.18
m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )
A．L＝0.12
m k＝50
N/m
B．L＝0.14
m k＝200
N/m
C．L＝0.12
m k＝200
N/m
D．L＝0.14
m k＝50
N/m
C [根据胡克定律F＝kx代入数值，8
N＝k(0.16
m－L)，12
N＝k(0.18
m－L)，解以上两式得L＝0.12
m，k＝200
N/m，C项正确．]
8．将原长为10
cm的轻质弹簧竖直悬挂，当下端挂200
g的钩码时，弹簧的长度为12
cm，则此弹簧的劲度系数为( )
A．1
N/m
B．10
N/m
C．100
N/m
D．1
000
N/m
C [弹簧的伸长量为2
cm＝0.02
m，弹簧弹力大小等于物体重力的大小，F＝2
N，由胡克定律F＝kx可知，k＝100
N/m，C正确．]
9．一根弹簧在50
N力的作用下，长度为10
cm，若所受的力再增加4
N，则长度变成10.4
cm.设弹簧的形变均在弹性限度内，求弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数k.
[解析] 由胡克定律可知
F1＝k(l1－l0)
①
F2＝k(l2－l0)
②
将F1＝50
N，l1＝10
cm，F2＝54
N，l2＝10.4
cm代入①②式可得k＝1
000
N/m，l0＝5
cm.
[答案] 5
cm 1
000
N/m
(建议用时：15分钟)
10.(多选)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的弹力大小可能为( )
A．0，G
B．G,0
C．，
D．G，G
ABC [球A处于静止状态，球A所受的力为平衡力，即线对球的拉力T及桌面对球的支持力N共同作用与重力G平衡，即T＋N＝G，若绳恰好伸直，则T＝0，N＝G，A正确；若球刚好离开桌面，则N＝0，T＝G，B正确；也可能N＝T＝，C正确．]
11.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．3
N和4
N
B．5
N和6
N
C．1
N和2
N
D．5
N和2
N
D [弹簧可能被拉伸也可能被压缩．当弹簧被拉伸时，天花板受到的拉力F1＝3
N＋2
N＝5
N，地板受到的压力N1＝4
N－2
N＝2
N，选项D可能．当弹簧被压缩时，天花板受拉力F2＝3
N－2
N＝1
N，地板受压力N2＝2
N＋4
N＝6
N，故选项A、B、C均没有可能．故选D.]
12．测量得一只弹簧测力计3
N和5
N两刻度线之间的距离为2.5
cm.求：
(1)弹簧测力计3
N、5
N刻度线与零刻度线之间的距离；
(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数．
[解析] 弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比．
(1)设3
N、5
N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2，劲度系数为k.根据胡克定律F＝kx可得＝
①
又x2－x1＝2.5
cm
②
由①②得：x1＝3.75
cm，x2＝6.25
cm.
(2)由F1＝kx1可得
k＝＝
N/m＝80
N/m.
[答案] (1)3.75
cm 6.25
cm (2)80
N/m
13．如图所示，劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上．现将弹簧甲的上端A缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时，求A点上升的高度．
[解析] 在没有向上提弹簧甲时，物块受重力和弹簧乙的支持力，二力平衡，有F2＝mg.
向上提弹簧甲，当乙处于压缩状态时，分析物块的受力，物块受重力mg、弹簧乙向上的支持力大小为F2′＝mg和弹簧甲向上的拉力F1，根据三个力平衡，得拉力F1＝mg－mg＝mg，则A点上升的高度为
h＝＋＝＋＝
当乙处于伸长状态时，物块受重力mg、弹簧乙向下的拉力(大小为F2″＝mg)和弹簧甲向上的拉力F1′，根据三个力平衡，得拉力F1′＝mg＋mg＝mg，则A点上升的高度为h′＝＋＝＋＝.
[答案] 或
6
