上海市北虹高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.2弹力 课时作业（含解析）

3.2弹力
1．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端悬挂一个质量为m的物块处于静止。则弹簧的伸长量为（　　）
A．mg B．kmg
C． D．
2．下列关于弹力的说法中正确的是（ ）
A．直接接触的两个物体间必然有弹力存在
B．不接触的物体间也可能存在弹力
C．只要物体发生形变就一定有弹力
D．直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
3．如图，GA=10N，GB=20N。则A对地的压力为（　　）
A．10N B．20N C．30N D．无压力
4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力（　　）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
6．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力F作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则( )
A．b弹簧的伸长量也为L B．弹簧的伸长量为
C．P端向右移动的距离为2L D．P端向右移动的距离为
7．水杯放在水平桌面上，水杯会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（　　）
A．水杯的形变 B．桌面的形变 C．水杯和桌面的形变 D．水杯受到的重力
8．如图所示，为了观察桌面的微小形变，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点．实验中，用力按压两镜之间的桌面，观察到的现象是
A．桌面明显向下凹陷 B．N镜明显向右倾斜
C．M镜明显向左倾斜 D．光点位置明显变化
9．如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为4m，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了（　　）
A． B． C． D．
10．下列说法正确的是（　　）
A．矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的合成和分解遵守平行四边形定则
B．速度、电流、加速度，都有正负，都是矢量
C．磁通量的单位是特斯拉
D．放在桌面上的物体对桌面的压力是由于桌面发生形变产生的
11．关于重力和弹力，下列说法中正确的是
A．物体向上运动时所受的重力大于向下运动时所受的重力
B．物体所受的重力与运动状态无关
C．两物体相互接触时一定能产生弹力
D．弹力的方向平行于接触面
12．同学们通过实验探究，得到了在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。下列说法中能反映正确的探究结果的是（　　）
A．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比
B．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比
C．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比
D．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关
13．如图所示，静止的小球m分别与一个物体（或面）接触，设各接触面光滑，小球m受到两个弹力的是（　　）
A． B．
C． D．
14．一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm．现将其中一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（ ）
A．6cm B．3cm C．1.5cm D．0.75cm
15．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是、，则（　　）
A．，
B．，
C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N
D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N
16．一根弹簧原长10cm，悬挂2N重物时，伸长1cm，则这根弹簧的劲度系数为_____N/cm；若这根弹簧悬挂8N的重物时，弹簧的总长为_____cm（弹簧的形变在弹性限度内）。
17．一根轻质弹簧，在弹性限度内，伸长量为2 cm时，弹簧弹力大小为4 N；当压缩量为2 cm时，弹簧弹力大小为____________N，弹簧劲度系数为____________N/m。
18．水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的（0，3l）、（0，0）和（0，2l）点。已知A从静止开始沿y轴正方向做匀加速直线运动，同时B沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点P（2l，4l）。假定橡皮筋的伸长是均匀的，且在弹性限度内，求：
(1)标记R从静止开始运动到点P（2l，4l）的位移；
(2)A运动的加速度大小。
参考答案
1．C
【解析】
根据胡克定律以及平衡知识可知
mg=kx
解得弹簧伸长量为
故选C。
2．D
【解析】
弹力产生的条件有两个：一是两个物体必须直接接触，二是发生弹性形变；弹力的方向总是与恢复形变的方向相同；拉力、推力、支持力的实质都是弹力．
【详解】
A．物体发生形变时，不一定发生弹性形变，所以接触的物体不一定产生弹力，故A错误；
B．由条件可知，两物体不接触则一定没有弹力；故B错误；
C．只有弹性形变时才会产生弹力；故C错误；
D．在直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力；故D正确．
故选D．
【点睛】
本题考查对弹力的概念、产生的条件、方向等基本知识的理解．
3．D
【解析】
产生压力的条件是两物体相互接触并相互挤压，由于A与地面没有接触，所以A对地无压力作用，选项D正确，ABC错误。
故选D。
4．D
【解析】
由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有
F1＝k(l0－l1)
F2＝k(l2－l0)
联立方程组可以解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
5．A
【解析】
在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的压缩量逐渐增大，由胡克定律可知弹簧的弹力逐渐增大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【解析】
AB．两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得
解得b弹簧的伸长量为
故A错误，B正确。
CD．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为
故CD错误。
故选B。
7．B
【解析】
水杯受到的弹力是桌子施加的，桌子产生弹力的原因是桌面发生了形变。
故选B。
8．D
【解析】
A. 用力按压桌面，桌面向下发生微小的凹陷，故A错误．
BC. 桌面不会发生明显凹陷，则N镜不会明显向右倾斜，M镜不会明显向左倾斜，故BC错误．
D. 在两镜之间用力F下按压桌面，M、N将向中间略微倾斜，光束的入射角减小，由光的反射定律可知，反射角减小会加倍，则光点位置明显变化，故D正确．
9．C
【解析】
ABCD．物体m静止时，BD弹簧的形变量为，由平衡状态可得
设体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了,则由平衡状态可得
解得
ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【解析】
A．物理量按有无方向分为矢量和标量，矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的合成和分解遵守平行四边形定则，标量是只有大小没有方向的物理量，标量满足代数运算，故A正确；
B．位移、加速度都是矢量，电流虽然有方向，但是运算不满足平行四边形法则，故电流是标量，故B错误；
C．磁通量的单位是韦伯，故C错误；
D．放在桌面上的物体对桌面的压力是由于物体发生形变产生的，故D错误。
故选A。
11．B
【解析】
A.物体在同一地点所受的重力不变，物体向上运动时所受的重力等于于向下运动时所受的重力。故A错误；
B.物体所受的重力与物体的质量和当地重力加速度有关，与物体的运动状态无关。故B正确；
C.物体相互接触时不一定能产生弹力，还要发生弹性形变。故C错误；
D.弹力的方向总是垂直于接触面。故D错误；
12．A
【解析】
根据胡克定律可知，发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量成正比，不是成反比，也不是与伸长量的平方成正比，故A正确，BCD错误。
故选A。
13．C
【解析】
A．小球处于静止状态，重力和绳的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故A图中球只受一个弹力作用，故A错误；
B．图中物体A只受重力和支持力，支持力是弹力，即只有一个弹力，故B错误；
C．图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态，因此小球受两个弹力作用，故C正确；
D．图中竖直面对小球没有弹力作用，否则小球不可能处于平衡状态，故D错误。
故选C。
14．B
【解析】
弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，左手10N是为了让弹簧静止，而右手的10N是为了让弹簧发生形变，故弹簧所受的合外力只有10N，由可得，弹簧劲度系数
，
所以当把弹簧其中一端固定于墙上，同样起到使弹簧静止的作用，同样由可得
15．AD
【解析】
AB．设小弹簧劲度系数为k1???大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：
x=0.2m时有
20=k1×0.2①
x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有
?50=k1×0.3+k2×0.1?②
解①②得
k1=100?N/m
k2=200N/m
选项A正确，B错误；
CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为
F1=k1×0.3=30N
大弹簧弹力为
F2=k2×0.1=20N
选项C错误，D正确。
故选AD。
16．2 14
【解析】
[1][2]挂2N砝码时有
得
挂8N的物体时有
后来弹簧的总长
联立解得
17．4 200
【解析】
[1]根据胡克定律可知当压缩量为时与伸长时的形变量相同，所以弹力仍然为。
[2]胡克定律可知劲度系数为
18．(1)，方向与x轴正方向成；(2)
【解析】
(1)标记R的位移
方向与x轴正方向成
即
(2)因为开始时AR:BR=1：2，可知当R到达P点时DP:PC=1：2，根据相似三角形关系可知OC=BD=6l，则AD=3l，由运动公式
解得