山东省古交市第二高级中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：3.2科学探究：弹力 配套练习（含解析）

3.2科学探究：弹力 配套练习（含解析）
1．在下图中，a、b均处于静止状态，则a、b间一定有弹力的是（　　）
A． B．
C． D．
2．图所示装置可以通过细管中液柱高度变化，演示在压力作用下玻璃瓶发生的微小形变。这个实验采用了（　　）
A．放大的方法 B．反证的方法 C．理想实验的方法 D．等效替代的方法
3．关于弹力的说法正确的是（　　）
A．发生弹力的作用的两个物体一定要相互接触
B．在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
C．放在桌面上的书对桌面有弹力，是因为桌面发生了形变
D．杯子放在桌面上没有发生形变，因此杯子和桌面间没有弹力
4．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．
5．图示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像，根据图像判断，下列结论正确的是（　　）
A．弹簧的劲度系数为1N/m
B．弹簧长度为6cm时，弹簧的劲度系数为0
C．弹簧原长为6cm
D．弹簧伸长0.02m时，弹力大小为4N
6．一条轻绳承受的拉力到达1000N时就会被拉断，若用此绳进行拔河比赛，两边的拉力大小都是850N时，则绳子（　　）
A．一定会断
B．一定不会断
C．可能断，也可能不断
D．只要绳子两边的拉力相等，不管拉力多大，合力总为0，绳子一定不会断
7．关于弹力的产生条件及其方向，下列说法中正确的是（　　）
A．两物体间有弹力时，两物体必接触；反之，两物体接触，它们之间必有弹力
B．物体对水平支持面的压力就是物体重力
C．轻绳的拉力方向一定沿绳而且指向绳收缩的方向
D．放在水平桌面上的书，由于书发生微小形变而产生桌面对书的支持力
8．如图所示，港珠澳大桥（HongKong-Zhuhai-MacaoBridge）是中国境内一座连接香港，珠海和澳门的桥隧工程，位于中国广东省伶仃洋区域内，为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。港珠澳大桥全长55千米，于2018年10月23日进行开通仪式，24日上午9时正式营运，则由上述图文信息可得（　　）
A．大桥全长55km是指位移大小
B．24日上午“9时”是指时间间隔
C．大桥的桥面受到斜拉索的压力作用
D．研究汽车通过港珠澳大桥的时间，可以把汽车当做质点
9．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂12N的重物时，弹簧长度为16cm；悬挂20N的重物时，弹簧长度为20cm，则弹簧的劲度系数k为（　　）
A．75N/m B．100N/m C．200N/m D．250N/m
10．在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法，极限思想法、类比法、科学假说法，建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫极限思想法
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了假设法
C．将一个铁球放在墙角处直接判断两个接触面处的形变比较困难，若在两个接触面处加放海绵垫，通过观察海绵的凹陷来判断就比较容易，这里采用的是转化和控制变量的方法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
11．在某弹簧下挂40N的重物时，弹簧总长为40cm；若挂200N的重物时，弹簧伸长量为20cm，则弹簧的（　　）
A．原长为40cm，劲度系数为1000N/m B．原长为36cm，劲度系数为1000N/m
C．原长为40cm，劲度系数为2000N/m D．原长为36cm，劲度系数为2000N/m
12．物体静置于水平桌面上，下列关于物体所受力的说法正确的是（　　）
A．桌面受到的压力就是重力
B．桌面受到的压力是由于桌面发生了形变造成的
C．桌面由于发生了形变而对物体产生了支持力
D．物体受到的支持力和桌面受到的压力是同一个力
13．如图所示的弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为（　　）
A． B． C．kx D．kx2
14．原长为2L的轻质弹簧，将其上端固定在O点，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的长度变为3L。现将两个这样的弹簧和两小球按如图所示方式连接，A、B两小球的质量分别为m、2m，当整个系统静止时，下列说法正确的是（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度内）（　　）
A．A小球与悬点O的距离为3L
B．A小球与悬点O的距离为5L
C．B小球与悬点O的距离为9L
D．B小球与悬点O的距离为12L
15．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景。下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
B．乙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
C．乙图中，踩在脚下静止的足球受到2个力作用
D．丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
16．如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直的劲度系数为k1轻弹簧上，上端与劲度系数为k2的轻弹簧相连，轻弹簧k2上端与质量也为m物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连，A、B均静止．现缓慢地向小桶P内加入细砂，当弹簧k1恰好恢复原长时，（小桶一直未落地）求
（1）小桶P内所加人的细砂质量；
（2）小桶在此过程中下降的距离．
参考答案
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
判断a、b两球间有无弹力，要依据弹力产生的两个条件：一是相互接触；二是发生弹性形变。四个选项中都满足了接触这一条件，但是否发生了形变难于观察，这时可以利用“假设法”来判断。在A图中，若拿去a球，则b球仍静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力。在B图中，若拿去a球，则b球将向左运动，故a、b间存在相互挤压，故a、b间存在弹力。在C图中，若拿去a球，则b球静止，即a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力。在D图中若拿去斜面a，则b球可能静止，即a、b间可能没有挤压，即a、b间可能没有弹力。故a、b间一定有弹力的是B图。
故选B。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
题图是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，因为管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，体现了放大的思想。
故选A。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．两个相互接触的物体，相互挤压，发生形变，才会产生弹簧力，因此发生弹力的作用的两个物体一定要相互接触，A正确；
B．在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，B正确；
C．放在桌面上的书对桌面有弹力，是因为书发生了形变，C错误；
D．杯子放在桌面上发生了微小形变，但用肉眼看不出来，用仪器可以测量出来，D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
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。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．F-x图象的斜率表示弹簧的劲度系数，有
故A错误；
B．弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与弹簧长度无关，故B错误；
C．由图读出，弹簧原长为6cm，故C正确；
D．由图读出弹簧伸长0.02m时，弹力大小为2N，故D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
绳子的最大承受拉力为1000N，两队都用850N的拉力拉时，绳子上各点所受的拉力均为850N，小于1000N，则绳子不会被拉断。
故选B。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两物体间有弹力时，两物体必接触；反之，两物体接触产生弹性形变才有弹力，选项A错误；
B．压力和重力是不同性质的力；物体对水平支持面的压力大小等于物体的重力，但不能说压力就是重力，选项B错误；
C．轻绳的拉力方向一定沿绳而且指向绳收缩的方向，选项C正确；
D．放在水平桌面上的书，由于书发生微小形变而产生书对桌面的压力，选项D错误。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．大桥全长55km是指长度大小，而不是位移大小。故A错误；
B．24日上午“9时”是指时刻而不是时间间隔。故B错误；
C．大桥的桥面受到斜拉索的拉力作用而不是压力作用。故C错误；
D．研究汽车通过港珠澳大桥的时间，可以把汽车当做质点。D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
设弹簧的原长为l0，根据胡克定律有
代入数据
得
故C正确，ABD错误。
故选C。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；
B．为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B错误；
C．将一个铁球放在墙角处直接判断两个接触面处的形变比较困难，若在两个接触面处加放海绵垫，通过观察海绵的凹陷来判断就比较容易，这里采用的是转化法，没有使用控制变量法，故C错误；
D．在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确。
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
挂200N的重物时，根据胡克定律，有：，则
N/m=1000N/m
弹簧挂40N的重物时，根据胡克定律，有：，解得
=4cm
故弹簧的原长为：
=40cm－4cm=36cm
ACD错误B正确。
故选B。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A． 压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，故A错误；
B． 物体对水平桌面的压力是由于物体发生向上的微小形变，要恢复原状，而桌面产生向下的弹力，即是压力。故B错误；
C． 桌面由于发生了形变而对物体本产生了支持力，故C正确；
D． 物体受到的支持力和桌面受到的压力是一对相互作用力，不是同一力，故D错误；
故选C。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
由胡克定律可知，当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为
故C正确，ABD错误。
故选C。
14．BC
【解析】
【分析】
【详解】
当挂一个小球时，根据胡克定律，有
mg=k?△x=kL
当挂两个小球时，上面弹簧，有
3mg=k?△x1
解得
△x1=3L
下面弹簧，有
2mg=k?△x2
解得
△x2=2L
故A小球与悬点O的距离为
x1=2L+△x1=5L
B球距悬点O的距离为
x2=x1+2L+△x2=9L
故AD错误，BC正确。
故选BC。
15．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A． 静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；
BC． 踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人脚的压力的作用，故可能受到3个力的作用，故B正确C错误；
D． 进球时，足球撞到网上，球网被撑开，由于网的形变，而使球受到了弹力，故D正确。
故选BD。
16．（1）2m （2）2mg()
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当k1恢复原长时，对AB整体分析，绳子的拉力为 F=2mg，即小桶中细砂的质量为2m．
（2）开始时，对AB分析，
k1x1=2mg
弹簧k1的压缩量为：
对B分析，k2x2=mg，弹簧k2的压缩量为：
当k1恢复原长时，对A分析，k2x2′=mg，弹簧k2的伸长量为：
在此过程中，小桶下降的距离为：