高中物理人教版必修1课后自我检测3-2弹力 Word版含解析

一、单项选择题
1．下列说法中错误的是(　B　)
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：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．
2．如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N．则细线的拉力及B对地面的压力分别是(　C　)
A．1 N和0 B．5 N和7 N
C．5 N和3 N D．7 N和7 N
解析：已知弹簧伸长2 cm，弹簧的弹力为F＝2 N．可判断弹簧对A产生向下的拉力，故细线的拉力应为T＝F＋GA＝5 N，B对地面的压力FN＝GB－F＝3 N．综上所述，本题正确选项应是C.
3.在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的(　B　)
A．F1的方向 　　　　　B．F2的方向
C．F3的方向 　　　　　D．F4的方向
解析：本题属于点面接触，弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2.B正确．
4．如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图乙所示．则下列判断不正确的是(　A　)
　　
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200 N/m
D．该弹簧受压力作用时，劲度系数不变
解析：由图象可知弹力F随弹簧的形变量x变化的图线是一条过坐标原点的倾斜直线，所以弹力的增加量与对应的弹簧长度的伸长量成正比，同时由图象可得弹簧的劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m，选项B、C、D正确，选项A错误．
5.如图所示，一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F压缩弹簧至稳定，然后改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定，从压缩弹簧至稳定到拉弹簧至稳定这一过程中弹簧上端上升的高度为(　B　)
A. B.
C．L0＋ D．L0－
解析：当用向下的力F压缩弹簧至稳定时，弹簧压缩的长度为x1＝；当改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2＝；则弹簧上端上升的高度为h＝x1＋x2＝，故选B.
二、多项选择题
6.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是(　BD　)
A．弹簧的劲度系数为1 N/m
B．弹簧的原长为6 cm
C．弹簧伸长8 cm时，弹力的大小为2 N
D．当弹力大小为4 N时，弹簧长度为10 cm或2 cm
解析：由k＝得，k＝100 N/m，故A错；F＝0时，弹簧处于原长，由图可知x0＝6 cm，B对；伸长8 cm时的弹力：F＝k·Δx＝8 N，C错；由图知，F＝4 N时，弹簧长2 cm或10 cm，D对．
7．如图所示，地面受到的弹力的大小等于(　BD　)
A．A和B产生的压力之和
B．B对地面的压力
C．A的重力加上B对地面的压力
D．A和B的重力之和
解析：地面受到的弹力是由与它接触的B物体施加的，大小等于A和B的重力之和．
8．如图所示，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(　BD　)
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错误、B正确；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错误、D正确．
三、非选择题
9．在图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙、丁中物体P处于静止状态．
答案：如图所示
10．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如下图(1)所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10 g．实验数据见下表．(弹力始终未超过弹性限度，g取10 N/kg)
钩码质量/g 0 10 20 30 40 50
弹簧总长度/cm 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50
弹力大小/N 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)试根据这些实验数据，在给定的如上图(2)所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的函数关系图象．
答案：如图所示
(2)图象跟坐标轴交点的物理意义是表示弹簧原长．该弹簧的劲度系数k是20 N/m.
解析：(1)描点作出图象，如答图所示．(2)图象跟坐标轴交点的物理意义表示弹簧原长．由图象可知，弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k＝＝20 N/m.
11．一根弹簧原长为20 cm，当用15 N的力拉它时，弹簧长为25 cm.
(1)求此弹簧的劲度系数．
(2)若此弹簧受21 N的压力，则弹簧长度变为多少？
答案：(1)300 N/m　(2)13 cm
解析：(1)弹簧原长l0＝20 cm＝0.2 m，
现在长度l＝25 cm＝0.25 m
由胡克定律F＝kx＝k(l－l0)得：
劲度系数k＝300 N/m.
(2)由胡克定律F＝kx＝k(l0－l′)得
l′＝l0－＝(20－×102) cm＝13 cm.
12．如图所示，一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体的上表面连接在一起，两个弹簧的质量都不计．要想使物体在静止时下面弹簧承受的压力减为原来的，应将上面弹簧的上端A竖直向上提一段距离d，则d为多少？
答案：
解析：本题考查胡克定律与二力平衡问题，关键是A端上移距离应是上面弹簧的伸长量与下面弹簧压缩量的减少量的和．
物体处于平衡状态，在竖直方向上所受的合外力为零．当上面的弹簧没有作用力时，下面弹簧对物体的支持力等于物体的重力，所以下面弹簧的压缩量为Δx1＝.
当上面弹簧提起时，下面弹簧的弹力为物体重力的，故弹簧的压缩量为Δx2，k2Δx2＝，Δx2＝.
下面弹簧两次压缩量之差为Δx＝Δx1－Δx2＝.
这说明重物要上升Δx.
当提起A端时，上面的弹簧伸长量为Δx3，产生的弹力大小为＝k1Δx3，所以Δx3＝.
A端竖直上提的高度等于下面弹簧压缩量的减少量与上面弹簧伸长量之和，如图所示．
d＝Δx＋Δx3＝.