山东省东平高级中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：3.2科学探究：弹力 巩固练习（含解析）

3.2科学探究：弹力 巩固练习（含解析）
1．一根轻质弹簧，竖直悬挂，原长为10 cm．当弹簧下端挂2.0 N的重物时，伸长1.0 cm；则当弹簧下端挂8.0 N的重物时，弹簧长( )
A．4.0 cm B．14.0 cm C．8.0 cm D．18.0 cm
2．如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)
A． B． C． D．
3．如图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一质量为m的重物，平衡时物体在a位置．现用力将物体向下拉长x至b位置，则此时弹簧的弹力为（ ）
A．kx
B．mg+kx
C．mg﹣kx
D．以上说法都不正确
4．下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是（　　）
A． B．
C． D．
5．三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（ ）
A．4 cm B．6 cm C．8 cm D．10 cm
6．如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接，木块与地面之间的动摩擦因数为μ．现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为（ ）
A． B．
C． D．
7．一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．
8．如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为(　　)
A． B． C． D．
9．S1和S2表示劲度系数分别为和的两根弹簧，>；和表示质量分别为 和的两个小物体，>，将弹簧与物块按图方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使
A．S1在上，在上
B．S1在上，在上
C．S2在上，在上
D．S2在上，在上
10．利用弹簧可以测量物体的重力。将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0将待测物体挂在弹簧下端，如图所示。待物体静止时测得弹簧的长度为x1测量中弹簧始终在弹性限度内，则待测物体的重力大小为（　　）
A．kxo B．kx1 C．k(x1－x0) D．k(x1+x0)
11．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
12．如图所示，在“探究弹簧弹力与伸长的关系”实验中，若测得不挂钩码时弹簧长度为8.00cm，在其下端挂上一个钩码时弹簧长度为10.00cm，当挂上三个相同的钩码时，弹簧长度为（）
A．6.00 cm B．12.00 cm C．14.00 cm D．16.00 cm
13．如图所示，轻质弹簧的两端各受20N拉力处于于静止状态，弹簧伸长了10cm(在弹性限度内)，下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧所受的合力为零
B．弹簧的弹力为40N
C．该弹簧的劲度系数为400N/m
D．弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大
14．如图，细线悬挂的物体重力均为10N，对A、B两弹簧秤的示数，下列说法正确的是（ ）
A．A的示数为0，B的示数为0
B．A的示数为10N，B的示数为0
C．A的示数为0，B的示数为10N
D．A的示数为10N，B的示数为10N
15．如图所示，轻弹簧的两端各受10N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了5cm（在弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A．根据公式，弹簧的劲度系数k随弹簧弹力F的增大而增大
B．该弹簧的劲度系数
C．该弹簧的劲度系数
D．该弹簧所受的弹力为20N
16．如图，一根筷子放在光滑的碗内，筷子与碗壁、碗边都没有摩擦。作示意图表示筷子受到的弹力。
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：据题意，当弹簧下挂2N重物时，伸长1cm，据胡克定律有：，则劲度系数为：，则当弹簧下端挂8N物体时，弹簧伸长量为：，所以弹簧总长为：14m．故B选项正确．
考点：本题考查胡克定律．
2．D
【解析】
根据平衡条件得：弹簧的弹力F弹=F=μmg，根据胡克定律得，F弹=kx，解得弹簧的伸长量，或．故D正确，A、B、C错误．故选D．
【点睛】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合，知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小．
3．B
【解析】
【分析】
球在a位置，受重力和弹簧拉力，根据胡克定律和平衡条件列方程；球在B位置根据胡克定律求解即可．
【详解】
因球在a位置平衡，即：
所以
故选项B正确．
【点睛】
本题考查了胡克定律公式的应用，知道F=kx中的x为弹簧的形变量．
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．该图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，PQ间有弹力，故A错误
B．该图中两球间若有弹力则小球将向两边运动，PQ间无弹力，故B正确；
C．该图中两球间若无弹力则小球P将向下运动，PQ间有弹力，故C错误；
D．该图中两球间若无弹力则小球P将向右下运动，PQ间有弹力，故D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【分析】
由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。
【详解】
开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2 cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2 cm；轻弹簧中的拉力为20 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4 cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
对木块1研究．木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力；根据平衡条件可得弹簧的弹力：，又由胡克定律得到弹簧伸长的长度：
所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：
A．．故A符合题意．
B．．故B不符合题意．
C．．故C不符合题意．
D．．故D不符合题意．
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
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。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
最初弹簧处于压缩状态，根据平衡条件对A有，B刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件对B有，这一过程A上升的高度为选B
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
先讨论a、b的悬挂位置．对于上面弹簧而言，无论a、b怎么放，它的伸长量不变．对于下面弹簧，下面所挂物体越重，其伸长量越大．所以应该重一点的物体在下面，即b在上、a在下．再讨论两根弹簧的位置，可比较两种情况的伸长量，若S1在上：
，
若S2在上：
；
由于>，所以Δx1<Δx2，应选择S2在。
A．S1在上，在上，故A不符合题意；
B．S1在上，在上，故B不符合题意；
C．S2在上，在上，故C不符合题意；
D．S2在上，在上，故D符合题意。
故选D。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据胡克定律可以知道，弹簧的弹力
根据平衡条件可以知道弹簧的弹力等于物体的重力，所以C正确，ABD错误。
故选C。
11．D
【解析】
【分析】
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．
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
弹簧原长为8.00cm，挂一个勾码时弹簧长度为10.00cm，伸长量为2cm，故当挂上三个相同的钩码时，伸长量为6cm，故长度增加到14.00cm，故C正确，ABD错误；
故选C．
13．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零，故A正确；
B．根据题意可知，弹簧的弹力等于力F为20N，故B错误；
C．根据胡克定律
得弹簧的劲度系数
故C错误；
D．弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身性质有关，故D错误。
故选A。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
对A：由重物平衡得到，弹簧的拉力大小
FA=G
则弹簧秤A的示数大小为
G=10N
对B：由左侧重物（或右侧重物）平衡得到弹簧的拉力大小
FB=G
则弹簧秤B的示数也为
G=10N
选项ABC错误，D正确。
故选D。
15．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．弹簧的劲度系数k只由弹簧本身决定，与弹簧弹力F的大小无关，选项A错误；
BC．该弹簧的劲度系数
选项B错误，C正确；
D．该弹簧所受的弹力为10N，选项D错误．
16．
【解析】
【分析】
【详解】
筷子受到重力、碗壁和碗边的支持力．碗边对筷子的支持力垂直于筷子斜向上．碗壁与筷子的接触面是该处碗的切面，碗壁对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向圆心，画出筷子的受力示意图如图．