-新教材高中物理課后練習(xí)11彈力含解析教科版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6彈力(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一彈力有無的判斷和彈力方向的確定1．體育課上一學(xué)生將足球踢向斜臺(tái)，如圖所示，下列關(guān)于足球和斜臺(tái)作用時(shí)斜臺(tái)給足球的彈力方向的說法正確的是()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．沿垂直于斜臺(tái)斜向左上方的方向D[足球與斜臺(tái)的作用是球面與平面的相互作用，足球所受彈力的方向垂直于斜臺(tái)指向足球，即斜向左上方，故D正確．]2．關(guān)于彈力，下列說法中正確的是()A．發(fā)生形變的物體才能有彈力，且一定有彈力B．物體的形變?cè)酱?，彈力也越大C．彈力的方向一定與物體發(fā)生彈性形變的方向相反D．彈力的大小與物體大小有關(guān)，體積越大的物體產(chǎn)生的彈力也越大C[只有發(fā)生彈性形變的物體，才能產(chǎn)生彈力，A錯(cuò)誤；彈力的大小是由形變量和勁度系數(shù)共同決定的，物體的形變大，彈力不一定大，B錯(cuò)誤；彈力的方向指向物體形變恢復(fù)的方向，一定與物體發(fā)生形變的方向相反，C正確；彈力的大小與物體的大小無關(guān)，D錯(cuò)誤．]3．(多選)在日常生活及各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)中，有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍，如圖所示的跳水運(yùn)動(dòng)就是一個(gè)實(shí)例．請(qǐng)判斷下列說法正確的是()A．跳板發(fā)生形變，運(yùn)動(dòng)員的腳沒有發(fā)生形變B．跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都發(fā)生了形變C．運(yùn)動(dòng)員受到的支持力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的D．跳板受到的壓力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的BC[發(fā)生形變的物體，為了恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用，發(fā)生形變的物體是施力物體，故B、C正確．]4．(多選)如圖所示，圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到彈力作用的說法正確的是()甲乙丙丁A．圖甲中地面是光滑水平的，A與B間存在彈力B．圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為α、β，A對(duì)兩斜面均有壓力的作用C．圖丙中A受到斜面B對(duì)它的支持力的作用D．圖丁中A受到斜面B對(duì)它的支持力的作用BC[題圖甲中對(duì)B進(jìn)行受力分析，B球受重力和地面彈力的作用，二力平衡，B球靜止，不可能再受到A對(duì)B的彈力作用，A錯(cuò)誤；題圖乙中采用假設(shè)法，若去掉左側(cè)的斜面，A將運(yùn)動(dòng)，若去掉右側(cè)的斜面，A也將運(yùn)動(dòng)，所以兩斜面對(duì)球A均有力的作用，B正確；題圖丙中假設(shè)斜面B不存在，則小球A無法在原位置保持靜止，故丙圖中小球受到斜面彈力的作用，C正確；題圖丁中假設(shè)斜面B對(duì)小球A有彈力作用，小球A則不能保持靜止，所以丁圖中小球不受斜面彈力的作用，D錯(cuò)誤．]◎考點(diǎn)二探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系5.在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)數(shù)據(jù)作出F-Δx圖像如圖實(shí)線所示，可能的原因是()A．懸掛的鉤碼多，拉力超過了彈簧的彈性限度B．用直尺測(cè)量彈簧的長度時(shí)，讀數(shù)小了C．有的數(shù)據(jù)不是彈簧的伸長，而是彈簧的長度D．所有數(shù)據(jù)都是用彈簧長度進(jìn)行處理的A[由圖像知F較大時(shí)斜率在變小說明勁度系數(shù)在變小，彈簧受的拉力超出了它的彈性限度，故選項(xiàng)A正確；B、C、D錯(cuò)誤．]6．(1)(多選)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用刻度尺測(cè)得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等(2)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測(cè)出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x.這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是()[解析](1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧要處于豎直位置，故A、B正確；彈簧的伸長量為彈簧拉長后的長度與原長的差，故C錯(cuò)誤；對(duì)于不同的彈簧，其所受拉力與伸長量之比是不同的，故D錯(cuò)誤．(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長量x>0，故C正確．[答案](1)AB(2)C◎考點(diǎn)三彈力大小的計(jì)算7．如圖所示的裝置中，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì)，平衡時(shí)各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3，其大小關(guān)系是()A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F2A[對(duì)小球受力分析，左邊裝置中小球受到重力mg和輕彈簧的彈力F1的作用，根據(jù)平衡條件可知F1＝mg；其他兩個(gè)裝置中彈簧的彈力等于細(xì)線的拉力，對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件可知細(xì)線上拉力等于小球重力，則有F2＝F3＝mg.因此，F(xiàn)1＝F2＝F3＝mg，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]8．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重為G，平衡時(shí)小球在A處，今用力F壓小球至B處，使彈簧縮短x，則此時(shí)彈簧的彈力為()A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不對(duì)B[設(shè)小球在A處時(shí)彈簧已壓縮了Δx，小球平衡時(shí)彈力FA＝G＝kΔx.小球在B處時(shí)，彈簧又壓縮x，小球再達(dá)平衡時(shí)彈力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx，B正確．]9．如圖所示，一根彈簧的自由端B在未懸掛重物時(shí)，正對(duì)刻度尺的零刻線，掛上100N的重物時(shí)正對(duì)著刻度20，試問：(1)當(dāng)彈簧分別掛50N和150N重物時(shí)，自由端所對(duì)刻度尺讀數(shù)應(yīng)是多少？(2)若自由端所對(duì)刻度是18，這時(shí)彈簧下端懸掛了多重的重物？[解析]由胡克定律F＝kx知對(duì)同一根彈簧k不變，可利用eq\f(F,x)＝eq\f(F′,x′)求解，即eq\f(x,x′)＝eq\f(F,F′). ①(1)設(shè)掛50N和150N重物時(shí)，自由端所對(duì)刻度尺讀數(shù)分別是x1、x2，由①式得：eq\f(20,x1)＝eq\f(100N,50N) ②eq\f(20,x2)＝eq\f(100N,150N) ③由②③式可得：x1＝10，x2＝30.(2)設(shè)自由端所對(duì)刻度是18時(shí)，所掛重物重力為G，由①式得eq\f(20,18)＝eq\f(100N,G)，解得G＝90N.[答案](1)1030(2)90N(建議用時(shí)：15分鐘)10.如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈性桿對(duì)小球的彈力為(g取10N/kg)()A．大小為2N，方向平行于斜面向上B．大小為1N，方向平行于斜面向上C．大小為2N，方向垂直于斜面向上D．大小為2N，方向豎直向上D[球受重力G和彈力F，由二力平衡條件可知，桿對(duì)球的彈力方向與重力方向相反，豎直向上，大小為F＝G＝mg＝2N，故D正確．]11．(多選)如圖所示，小球A的重力為G＝20N，上端被豎直懸線掛于O點(diǎn)，下端與水平桌面相接觸，懸線對(duì)球A、水平桌面對(duì)球A的彈力大小可能為()A．0，G B．G,0C．eq\f(G,2)，eq\f(G,2) D．eq\f(1,2)G，eq\f(3,2)GABC[小球靜止在水平地面上，可能受重力和繩子的拉力而處于平衡；此時(shí)拉力T＝G，彈力為零；也可能繩子無拉力，而地面對(duì)小球有支持力，此時(shí)拉力為零，而支持力等于G；同時(shí)還有可能是繩子和地面均有力的作用，此時(shí)只要滿足拉力與支持力的合力等于重力即可，故A、B、C正確．]12．如圖甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列判斷錯(cuò)誤的是()甲乙A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B．彈簧長度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變A[由題圖知，F(xiàn)-x圖線是一個(gè)過原點(diǎn)的直線，k＝eq\f(20,0.10)N/m＝200N/m，可知A錯(cuò)，B、C、D正確．]13．如圖所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度L和彈力F的關(guān)系圖線，試由圖線確定：(1)彈簧的原長；(2)彈簧的勁度系數(shù)；(3)彈簧伸長15cm時(shí)，彈力的大?。甗解析](1)由題圖知；當(dāng)彈力F＝0時(shí)，彈簧處于原長L0＝10cm.(2)