鲁科版高一物理必修第一册第3章相互作用第2节科学探究:弹力课后练习(含答案)


    鲁科版〔2021〕高中物理必修第一册第3章相互作用 第2节科学探究:弹力课后练习 一、单项选择题 1.以下表达中错误的选项是〔     〕 A. 压力、支持力和拉力都是弹力                                      B. 压力和支持力的方向都垂直于接触面 C. 轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上      D. 浮力、阻力是按着力的效果命名的 2.如下图,轻弹簧的两端各受100N拉力F作用,弹簧平衡时伸长了10cm;〔在弹性限度内〕;那么以下说法中正确的选项是〔       〕 A. 该弹簧的劲度系数k=10N/m B. 该弹簧的劲度系数k=1000N/m C. 该弹簧的劲度系数k=2000N/m D. 根据公式k=F/x,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 3.一轻弹簧原长为10cm,在它的下端挂一个质量为400g的物体时,弹簧长度为12cm,假设在它的下端挂上一质量为600g的物体时,弹簧长度应为(仍在弹性限度内)〔    〕 A. 13cm                                  B. 14cm                                  C. 15cm                                  D. 18cm 4.体育课上一学生将足球踢向斜台,如下图,以下关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的选项是(   ) A. 沿v1的方向                                                          B. 沿v2的方向 C. 先沿v1的方向后沿v2的方向                                 D. 沿垂直于斜台斜向左上方的方向 5.下面关于弹力的几种说法,其中正确的选项是〔   〕 A. 只要两物体接触就一定产生弹力                          B. 只有发生形变的物体才能产生弹力 C. 只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用            D. 相互接触的物体间不一定存在弹力 6.关于弹簧的劲度系数k,以下说法正确的选项是〔   〕 A. 与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大 B. 由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关 C. 与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小 D. 与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关 7.在以下各图中,a、b均处于静止状态,且接触面均光滑,a、b间一定有弹力的是(   ) A.                         B.                         C.                         D.  8.劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧一端固定,另一端受拉力作用,在弹性限度内长度变为l,那么拉力大小为(   ) A. k(l+l0)                                     B. k(l-l0)                                     C. kl                                     D. kl0 9.如下图,一根轻质弹簧的上端竖直悬挂在天花板上,把重为2.0𝑁的钩码挂在弹簧的下端,并保持静止。一己知弹簧的劲度系数为10.0𝑁/𝑐𝑚。以下说法正确的选项是 〔   〕 A. 弹簧的长度为0.2𝑐𝑚                                            B. 弹簧的伸长量为0.2𝑐𝑚 C. 弹簧的长度为5.0𝑐𝑚                                            D. 弹簧的伸长量为5.0𝑐𝑚 10.如下图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,正确的结论是〔   〕   A. 弹簧的原长为6 cm                                            B. 弹簧的劲度系数为1 N/m C. 可将图像中右侧的图线无限延长                        D. 该弹簧两端各加2 N拉力时,弹簧的长度为10 cm 11.如下图,两根相同的轻弹簧 S1 、 S2 ,劲度系数皆为 k=5×102N/m ,原长都是 l0=10cm ,悬挂的重物的质量均为m,假设不计弹簧质量,g取 10m/s2 ,现测得两根弹簧的总长为26cm,那么〔    〕 A. m=3kg                           B. m=2kg                           C. m=1.5kg                           D. m=1kg 12.三个重均为 10N 的相同木块 a 、 b 、 c 和两个劲度系数均为 500N/m 的相同轻弹簧 p 、 q 用细线连接如图,其中 a 放在无摩擦的水平桌面上。开始时, p 弹簧处于原长,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〕〔   〕 A. 4cm                                   B. 6cm                                   C. 8cm                                   D. 10cm 二、填空题 13.将重为50N的物体悬挂在竖直轻质弹簧上,物体静止后弹簧伸长了2.0cm,那么弹簧的劲度系数是________N/m 14.一弹簧原长为0.1m,劲度系数为500N/m,假设用200N的力拉弹簧,那么弹簧伸长了________m。 15.某研究性学习小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=34.0cm,且开口向下的小筒中〔没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触〕,如图甲所示,假设本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l图象如图乙所示,那么弹簧的劲度系数为k =________N/m,弹簧的原长l0=________cm 16.一弹簧在弹性限度内.受10N压力时,弹簧长7cm,受20N拉力时,弹簧长10 cm,那么弹簧的原长是________m .劲度系数是________ N/ m。 三、解答题 17.一根弹簧一端固定,另一端和测力计相连。现通过测力计拉伸弹簧,当测力计示数F1=8N时,弹簧长L1=12cm;当测力计示数F2=24N时,弹簧长L2=16cm。试求弹簧的劲度系数k和自然长L0。 18.如下图,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2.上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧.求上述过程中下面的木块移动的距离.(重力加速度为g) 19.如下图,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,且弹簧B分别于地面和物体A相连接.现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变.弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2 , 不计定滑轮,细绳的质量和摩擦,将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B的弹力变为原来的 23 ,求a,b两点间的距离. 答案 一、单项选择题 1.【答案】 C 【解析】A.压力、支持力和拉力都是由于产生形变而产生的;故都是弹力;A正确,不符合题意; B.压力和支持力的方向总是垂直于接触面的,B正确,不符合题意; C.轻绳的力一定是沿绳的,而轻杆的力可以指向任意方向;C错误,符合题意; D.浮力、阻力是按着力的效果命名的,D正确,不符合题意; 故答案为:C; 2.【答案】 B 【解析】解:A、B、C、根据胡克定律F=kx得,弹簧的劲度系数: k= Fx = 100N0.1m =1000N/m.A不符合题意,B符合题意,C不符合题意. D、弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关.D不符合题意. 故答案为:B. 3.【答案】 A 【解析】轻弹簧原长为x0=10cm,在它的下端挂一个质量为400g的物体时,弹簧长度为x1=12cm,由胡克定律: F=kΔx F=mg=4N Δx=x1−x0=2cm 联立可得: k=2N/cm 假设在它的下端挂上一质量为600g的物体时,弹簧长度为x2 , 那么: F′=kΔx′=2N/cm×(x2-10)cm=6N 解得: x2=13cm , 故答案为:A. 4.【答案】 D 【解析】支持力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向被支持物.所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向. 故答案为:D 5.【答案】 D 【解析】AD.弹力产生必须具备两个条件:一是直接接触,二是发生弹性形变。互相接触的物体要发生弹性形变才产生弹力,接触不一定产生弹力。A不符合题意,D符合题意; B.物体由于发生弹性形变而具有的力叫弹力。发生弹性形变的物体一定产生弹力。B不符合题意。 C.弹力不仅仅只有弹簧才有,只要发生弹性形变,均会出现弹力。C不符合题意; 故答案为:D 6.【答案】 B 【解析】弹簧的劲度系数表示弹簧的软硬程度,它的数值与弹簧本身特性〔弹簧的材料,弹簧丝的粗细,弹簧圈的直径,单位长度的匝数及弹簧的原长〕有关。在其他条件一定时弹簧越长,单位长度的匝数越多,k值越小,而与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关,B符合题意,ACD不符合题意; 故答案为:B 7.【答案】 B 【解析】A.假设两球间有弹力,那么小球将向两边运动,与题矛盾,Ab间无弹力;A不符合题意; B.假设两球间无弹力,那么两个都将向下摆动,与题矛盾,说明ab间有弹力;B符合题意; C.假设两球间有弹力,那么小球将向两边运动,与题矛盾,Ab间无弹力;C不符合题意; D.假设a对b球有弹力,方向必定垂直于斜面向上,b球共受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力,三个力的合力不可能为零,那么小球b不可能处于静止状态,与题矛盾,Ab间一定没有弹力;D不符合题意; 故答案为:B 8.【答案】 B 【解析】根据胡克定律可知,拉力大小为F=k∆x=k〔l-l0〕, 故答案为:B. 9.【答案】 B 【解析】由题,根据平衡条件得知,物体受到的弹力大小等于物体的重力大小,即F=G=2N,弹簧伸长的长度为: x=Fk=2N10N/cm=0.2cm 故答案为:B 10.【答案】 A 【解析】A、 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,A符合题意; B、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 k=F1x1=2N0.02m=100N/m ,B不符合题意; C、弹簧都有一定的弹性限度,故长度不能无限拉长,C不符合题意; D、该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧弹力为2N,弹簧伸长2cm,长度为8cm,D不符合题意; 故答案为:A。 11.【答案】 D 【解析】首先确定每根弹簧的弹力大小,然后根据胡克定律列式求解.以下面的重物为研究对象,对其进行受力分析,由平衡条件得 kx2=mg 那么 S2 的伸长量 x2=mgk 以两个重物及弹簧 S2 整体为研究对象,由平衡条件得 kx1=(m+m)g 那么 S1 的伸长量 x1=2mgk 由题意知 x=2l0+x1+x2 , 代入数据解得 m=1kg . 故答案为:D 12.【答案】 C 【解析】对物块b分析受力可知,q弹簧初始时压缩量为: Δx1=mgk=10500m=0.02m=2cm 对物块c分析受力可知,q弹簧末状态时伸长量为: Δx2=mgk=10500m=0.02m=2cm 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,那么末状态下p弹簧伸长: Δx3=2mgk=2×10500m=0.04m=4cm 由以上可知p弹簧左端向左移动的距离为: s=△x1+△x2+△x3=8cm 故答案为:C 二、填空题 13.【答案】 2500 【解析】弹簧的弹力等于物体重力, F=mg=50N , 根据胡克定律 F=kx 得: k=Fx=500.02N/m=2500N/m ; 14.【答案】 0.4 【解析】根据胡克定律可知 F=kΔx 解得 Δx=0.4m 15.【答案】 200;24 【解析】根据胡克定律F与l的关系式为:F=k〔l+h-l0〕=kl+k〔h-l0〕,从图象中可得直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为:k=2N/cm=200N/m 由k〔h-l0〕=20N 于是:l0=24cm 16.【答案】 0.08;1000 【解析】弹簧测力计是使用原理是:弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比,所以设弹簧的原长物 L0 ,那么有: F1=k(L0−L1) F2=k(L2−L0) 联立解得: L0=8cm=0.08m k=1000N/m 三、解答题 17.【答案】 解:根据胡克定律:F1=k(L1-L0),即8=k(12-L0); F2=k(L2-L0),即24=k(16-L0); 联立解得:L0=10cm;k=4N/cm=400N/m 【解析】利用胡克定律结合方程组可以求出劲度系数和自然长度。 18.【答案】解:系统处于原来状态时,下面弹簧k2的弹力F1=〔m1+m2〕g,被压缩的长度x1= F1k2 = (m1+m2)gk2 当上面的木块离开上面弹簧时,下面弹簧k2的弹力F2=m2g,被压缩的长度x2= F2k2 = m2gk2 所以下面木块移动的距离为S=x1-x2= m1gk2 【解析】对没有提起m1时的状态进行分析,求出下面弹簧的压缩量,当提起m1时,再求出此时下面弹簧的压缩量,两者做差即可。 19.【答案】解:开始时弹簧B的压缩量为:x1= ; ①拉伸弹簧C后,假设弹簧B是压缩,压缩量为:x2= ; 此时,弹簧C的伸长量为:x3= ; 故此时a、b间距为:Sab=x1﹣x2+x3=〔 + 〕 ②拉伸弹簧C后,假设弹簧B是伸长的,伸长量为x2′= : 此时,弹簧C的伸长量为:x3= ; 故此时a、b间距为:Sab′=x1+x2′+x3′=〔 + 〕 答:b两点间的距离为〔 + 〕 或〔 + 〕 . 【解析】当弹簧C处于水平位置且右端位于a点,弹簧C刚好没有发生变形时,弹簧B受到的压力等于物体A的重力mg,根据胡克定律求出压缩量. 当将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点,弹簧B对物体A的弹力大小等于 23 mg时,弹簧C处于伸长状态,而弹簧B可能伸长也可能压缩,根据胡克定律求出此时B、C形变量,由几何关系求解a、b两点间的距离. 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    文档贡献者

    夏***子

    贡献于2021-09-10

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