山东省济南历城四中2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：3.2科学探究：弹力 跟踪训练（含解析）

3.2科学探究：弹力
课时训练（含解析）
1．如图，质量均为1kg的物体A、B通过一劲度系数为100N/m的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A缓慢向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，g取10N/Kg，则（　　）
A．L＝0.1m B．L＝0.2m
C．L＝0.3m D．L＝0.4m
2．重庆育才中学的室内课间操深受广大同学的喜爱和追捧，让同学们在教室里也可以动起来．其中有一个击掌的动作非常有意思，关于击掌这一动作，下列说法正确的是（ ）
A．甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的
B．乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的
C．甲同学手掌形变的方向是向右的
D．乙同学手掌形变恢复的方向是向右的
3．小明想要知道如图所示弹簧秤弹簧的劲度系数，他用刻度尺测量得出“0N”和“1N”两刻度线间距离为2cm，则弹簧秤弹簧的劲度系数为
A．0. 5 N/m B．1 N/m
C．50 N/m D．100 N/m
4．如图所示，杯底对铅笔底端的弹力的方向是
A．垂直于杯底向上 B．垂直于杯底向下
C．垂直于铅笔杆斜向左上方 D．垂直于铅笔杆斜向右下方
5．三个木块a、b、c和两个劲度系数均为的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，其中a质量为2kg，b、c质量均为1kg，a放在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数开始时，p弹簧处于原长，a、b间绳子松弛，木块都处于静止状态．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止．该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（轻弹簧和细线的重量都忽略不计，取g= 10m/s2）
A．4cm B．8cm C．10cm D．12cm
6．如图，体育课上一学生将足球踢向固定的木板，下列关于足球与木板作用时木板给足球的弹力方向的说法正确的是
A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．沿垂直于木板斜向左上方的方向
D．先沿v1的方向后沿v2的方向
7．如图所示,三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数为1000N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,其中木块a静止于光滑水平桌面，木块c静止于地面，木块b静止于木块c的正上方,弹簧p处于自由状态而弹簧q处于压缩状态,光滑滑轮左侧的轻绳呈水平状态,而其右侧的轻绳呈竖直状态。现用水平力缓慢向左拉弹簧p的左端,直到木块c刚好离开水平地面,若重力加速度g=10m/s2,则该过程弹簧p的左端向左移动的距离是(????)
A．1cm B．2cm C．4cm D．6cm
8．如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上，D物体悬挂在线的下端时线恰好竖直，且D物体与斜面接触．若接触面均光滑，所有物体均静止，下列说法中正确的是( 　　)
A．A对B的弹力方向水平向右
B．C对地面的压力大小等于C的重力
C．D对斜面没有压力作用
D．斜面对D的支持力垂直斜面向上
9．下列说法正确的是 （ ）
A．物体在自由下落时所受的重力小于物体静止时所受到的重力
B．硬度大的物体如果受到的外力较小，则不会发生形变
C．没有施力物体和受力物体，是不会有力的
D．由胡克定律可知，弹簧的劲度系数与弹力F成正比，与弹簧形变量x成反比
10．下列关于弹力的几种说法，其中正确的是( )
A．只要两个物体接触就一定产生弹力
B．静止在水平地面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平地面上的物体受到的支持力是因为物体发生了形变
D．压力或支持力的方向总是垂直于接触面
11．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1=10N的力压弹簧的另一端，平衡时长度为20cm；改用大小为F2=30N的力拉弹簧，平衡时长度为30cm。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．200N/m B．80N/m C．400N/m D．20N/m
12．如图所示，两个物体A、B用轻弹簧相连接，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，已知GA=5N，GB=7N，A、B间弹簧的弹力为3N，则悬线的拉力T、B对地面的压力FN的可能值分别是( )
A．, B．,
C．, D．,
13．关于弹力，下列说法中正确的是（ ）
A．两个弹性物体只要有接触就一定会产生弹力
B．物体静止在水平面上，则物体对水平面的压力就是物体的重力
C．物体静止在水平面上，物体受到地面的支持力，是由于地面发生了弹性形变
D．弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与弹簧所受拉力大小及形变程度无关
14．如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3N、GB＝4N．A用细绳悬挂在天花板上，B放在水平地面上，连接A、B间的轻弹簧的弹力F＝2N，则绳中张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　 　)
A．7N和10N B．5N和2N C．1N和6N D．2N和5N
15．如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象，根据图象判断，下列结论正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为1N/m
B．弹簧的原长为6cm
C．弹簧压缩0.04m时，弹力大小为2N
D．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为2N
16．如图所示为一轻质弹簧的弹力F大小与长度的关系图像，试由图线确定：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小。（未超过弹簧的弹性限度）
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
开始时在地面上，、均处于静止状态，弹簧所受的弹力等于的重力，由胡克定律得：
当刚要离开地面时，弹簧处于伸长状态，弹力大小恰好等于的重力，由胡克定律得：
由几何关系得知：
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析相符，故B正确；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析不符，故D错误。
2．B
【解析】
【详解】
A．甲同学对乙同学的力是甲同学手掌形变产生的，选项A错误；
B．乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的，选项B正确；
C．甲同学手掌形变的方向是向左的，产生的弹力向右，选项C错误；
D．乙同学手掌形变的方向向右，形变恢复的方向是向左的，选项D错误。
3．C
【解析】
【详解】
由胡克定律可知，
故C正确。
4．A
【解析】
【详解】
由支持力方向为与接触面垂直指向被支持的物体可知，杯底对铅笔底端的弹力的方向是垂直于杯底向上，故A正确。
5．C
【解析】
【详解】
开始未用水平力拉弹簧时，弹簧处于压缩状态，受到的压力等于物体的重力，由胡克定律得到，弹簧压缩的长度为：
当木块刚好离开水平地面时，弹簧处于伸长状态，受到的拉力为等于物体的重力，根据胡克定律得，弹簧伸长的长度：
此时，弹簧处于伸长状态，受到的拉力等于、的总重力和桌面的摩擦力，则弹簧伸长的长度为：
根据几何关系得到，该过程弹簧的左端向左移动的距离为：
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C. 与分析相符，故C正确；
D. 与分析不符，故D错误。
6．C
【解析】
【详解】
支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物。所以斜木板给篮球的弹力的方向为垂直木板向左上方方向。
A．沿v1的方向，与结论不相符，选项A错误；
B．沿v2的方向，与结论不相符，选项B错误；
C．沿垂直于木板斜向左上方的方向，与结论相符，选项C正确；
D．先沿v1的方向后沿v2的方向，与结论不相符，选项D错误；
7．C
【解析】
【详解】
对物块b分析受力可知，q弹簧初始时压缩量为
对物块c分析受力可知，q弹簧末状态时伸长量为
末状态下，对bc整体分析受力可知，细线对B向上的拉力大小为2mg，由于物块a平衡，所以p弹簧的弹力大小也为2mg，则末状态下p弹簧伸长：
比较初末状态可得：p弹簧左端向左移动的距离为
故C正确。
8．C
【解析】
【详解】
A.根据题意可知，与间没有发生弹性形变，因此没有弹力，故A错误；
B.由图可知，对及均有压力，但对地面没有压力，故B错误；
CD.若除了受重力和绳的拉力以外还受第三个力，即斜面对的弹力作用，则不能保持物体静止，因此不受斜面的支持力，所以对斜面没有压力作用，故C正确，D错误。
9．C
【解析】
【详解】
A. 物体的重力与物体的质量和当地的重力加速度有关，与其运动状态无关，故A错误。
B. 硬度大的物体如果受到的外力较小，也会发生形变，只是很微小，不易观察到，故B错误。
C. 没有施力物体和受力物体，是不会有力的，力不能脱离物体而独立存在，故C正确。
D.弹簧劲度系数由弹簧本身决定，故D错误。
10．D
【解析】
【详解】
A．两个物体接触且发生弹性形变才会产生弹力，选项A错误；
B．静止在水平地面上的物体所受的重力大小等于它对水平面的压力，不能说“重力”就是“压力”，选项B错误；
C．静止在水平地面上的物体受到的支持力是因为地面发生了形变，选项C错误；
D．压力或支持力的方向总是垂直于接触面，选项D正确。
11．C
【解析】
【详解】
设弹簧的原长为l，由胡克定律得：
，
解得：
A. 200N/m与分析不符，故A错误。
B. 80N/m与分析不符，故B错误。
C. 400N/m与分析相符，故C正确。
D. 20N/m与分析不符，故D错误。
12．BC
【解析】
【详解】
由题意可知，B受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡，若弹簧处于压缩状态，则有
对整体受力分析有
若弹簧处伸长状态，B受支持力为
对整体有
故BC正确。
13．CD
【解析】
【详解】
A．两个弹性物体有接触但是还必须有弹性形变才会产生弹力，选项A错误；
B．物体静止在水平面上，则物体对水平面的压力大小等于物体的重力，因重力和压力是不同性质的力，不能说“压力”就是“重力”，选项B错误。
C．物体静止在水平面上，物体受到地面的支持力，是由于地面发生了弹性形变，选项C正确；
D．弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与弹簧所受拉力大小及形变程度无关，选项D正确。
14．BC
【解析】
【详解】
分别就弹簧拉伸和压缩时，对和进行受力分析：
如图，和为弹簧的两种情况下的弹力，故有：
根据、均处于平衡有：第一种情况弹簧拉伸时对弹力2N，据平衡有：
据平衡有：
第二种情况弹簧压缩时对弹力2N，据平衡有：
据平衡有：
A.与分析不符，故A错误；
B.与分析相符，故B正确；
C.与分析相符，故C正确；
D.与分析不符，故D错误。
15．BD
【解析】
【详解】
B．由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=6cm，即弹簧的原长为6cm，故B正确；
A．由图读出弹力为 F1=2N，弹簧的长度为 L1=4cm，弹簧压缩的长度
x1=L0-L1=2cm=0.02m；
由胡克定律得：弹簧的劲度系数为
故A错误；
C．弹簧压缩0.04m时，弹力大小为F2=kx2=100×0.04N=4N，选项C错误；
D．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为F3=kx3=100×0.02N=2N，故D正确；
16．（1）10cm（2）200N/m（3）20N
【解析】
【详解】
(1)当弹簧处于原长状态时，弹簧的弹力为零，由题图可知弹簧的原长为：
(2)当弹簧长度为15cm时，弹力大小为10 N，对应的弹簧伸长量为：
由胡克定律得弹簧的劲度系数：
(3)当弹簧长为0.20 m时，弹簧伸长量为：
由胡克定律得弹力的大小：