人教課標(biāo)實(shí)驗(yàn)版-必修一-第三章 相互作用-2. 彈力（區(qū)一等獎(jiǎng)）

彈力時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L—L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x.由于彈簧自身重力的影響，最后得到的圖線應(yīng)是()2．如圖所示，用細(xì)線將A物體懸掛在頂板上，B物體放在水平地面上，A、B間有一勁度系數(shù)為100N/m的輕彈簧，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了2cm.已知A、B兩物體的重力分別是3N和5N．則細(xì)線的拉力及B對(duì)地面的壓力分別是()A．1N和0 B．5N和7NC．5N和3N D．7N和7N3．如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，彈性桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈性桿對(duì)小球的彈力()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4.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．當(dāng)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長(zhǎng)度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，如圖乙所示．則下列判斷不正確的是()A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B．彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受壓力作用時(shí)，勁度系數(shù)不變5．S1和S2表示勁度系數(shù)分別為k1和k2的兩根彈簧，k1>k2；a和b表示質(zhì)量分別為ma和mb的兩個(gè)小物體，ma>mb.將彈簧與物體按如圖所示方式懸掛起來(lái)，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長(zhǎng)度最大，則應(yīng)使()A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上二、多項(xiàng)選擇題6．力是物體間的相互作用．下列有關(guān)力的圖示及表述正確的是()7．如圖所示，地面受到的彈力的大小等于()A．A和B產(chǎn)生的壓力之和B．B對(duì)地面的壓力C．A的重力加上B對(duì)地面的壓力D．A和B的重力之和答案1．C由于彈簧本身有重力，當(dāng)不掛重物時(shí)也有伸長(zhǎng)量．最后畫出的圖線應(yīng)該是圖中的C.2．C已知彈簧伸長(zhǎng)2cm，彈簧的彈力為F＝2N．可判斷彈簧對(duì)A產(chǎn)生向下的拉力，故細(xì)線的拉力應(yīng)為T＝F＋GA＝5N，B對(duì)地面的壓力FN＝GB－F＝3N．綜上所述，本題正確選項(xiàng)應(yīng)是C.3．D小球受重力和彈性桿的支持力(彈力)作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡知識(shí)可知，彈性桿對(duì)小球的彈力與重力等大、反向．4．A由圖象可知彈力F隨彈簧的形變量x變化的圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，所以彈力的增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量成正比，同時(shí)由圖象可得彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(10,N/m＝200N/m，選項(xiàng)B、C、D正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．5．D當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，上部彈簧所受的彈力F上＝(ma＋mb)g與a、b的位置無(wú)關(guān)，根據(jù)胡克定律F＝kx，欲使下部彈簧伸長(zhǎng)量最大，其所受彈力應(yīng)最大，故a應(yīng)在下，b在上．對(duì)下部彈簧，由胡克定律有mag＝k下x下，所以x下＝eq\f(mag,k下).對(duì)上部彈簧，由胡克定律有(ma＋mb)g＝k上x上，所以x上＝eq\f(ma＋mbg,k上).由于k1>k2，欲使x下＋x上為最大，顯然應(yīng)取k上＝k2，k下＝k1，即S2在上，S1在下，選項(xiàng)D正確．6．BDA中各處壓力方向不同，所以壓力變了，C中桌面受壓力的示意圖作用點(diǎn)應(yīng)畫在桌面上，A、C錯(cuò)．B中，內(nèi)部壓力大于外部壓力，B對(duì)．D中車后輪受靜摩擦力向前，是車的動(dòng)力，D對(duì)．7．BD地面受到的彈力是由與它接觸的B物體施加的，大小等于A和B的重力之和．———————————————————————————8.下圖中A、B之間一定有彈力作用的是()三、非選擇題9．在圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或接觸面對(duì)它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙、丁中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài)．10．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)裝置．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，然后在彈簧下端依次掛1、2、3、4、5個(gè)鉤碼，待靜止時(shí)，測(cè)出彈簧相應(yīng)的總長(zhǎng)度．每只鉤碼的質(zhì)量都是10g．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表．(彈力始終未超過(guò)彈性限度，g取10N/kg)鉤碼質(zhì)量/g01020304050彈簧總長(zhǎng)度/cm彈力大小/N0(1)試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在給定的如上圖(2)所示的坐標(biāo)紙上，作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)度l之間的函數(shù)關(guān)系圖象．(2)圖象跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是__________．該彈簧的勁度系數(shù)k是________N/m.11.某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________(填“水平”或“豎直”)方向．(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1到L6，數(shù)據(jù)如表：代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值/cm表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________．(3)如下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________(填“L0”或“Lx”)的差值．(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取m/s2)．12．如圖所示，一勁度系數(shù)為k2的彈簧豎直地放在桌面上，上面壓一質(zhì)量為m的物體，另一勁度系數(shù)為k1的彈簧豎直地放在物體上面，其下端與物體的上表面連接在一起，兩個(gè)彈簧的質(zhì)量都不計(jì)．要想使物體在靜止時(shí)下面彈簧承受的壓力減為原來(lái)的eq\f(2,3)，應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提一段距離d，則d為多少？答案由彈力的產(chǎn)生條件知，A、C圖中兩球接觸但不相互擠壓，故無(wú)彈力；B、D圖中兩球既接觸又相互擠壓，所以B、D對(duì)．9．如圖所示10．(1)如圖所示(2)表示彈簧原長(zhǎng)20解析：(1)描點(diǎn)作出圖象，如圖所示．(2)圖象跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義表示彈簧原長(zhǎng)．由圖象可知，彈簧的勁度系數(shù)應(yīng)等于直線的斜率，即k＝eq\f(ΔF,Δl)＝20N/m.11．(1)豎直(2)穩(wěn)定L31mm(3)L0(4)10解析：(2)測(cè)量?jī)x器是10分度的，需要估讀到最小精度的下一位，則此刻度尺的最小精度應(yīng)為1mm，故L3讀數(shù)錯(cuò)誤．(3)橫軸表示的是彈簧的形變量，故為彈簧長(zhǎng)度與L0的差值．(4)由mg＝kx得圖象的斜率k′＝eq\f(m,x)＝eq\f(k,g)＝eq\f(10×10－3,2×10－2)＝，故k＝N/m，掛了砝碼盤后彈簧伸長(zhǎng)了2cm，由mg＝kx，知其質(zhì)量為10g.\f(k1＋k2mg,3k1k2)解析：本題考查胡克定律與二力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是A端上移距離應(yīng)是上面彈簧的伸長(zhǎng)量與下面彈簧壓縮量的減少量的和．物體處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上所受的合外力為零．當(dāng)上面的彈簧沒(méi)有作用力時(shí)，下面彈簧對(duì)物體的支持力等于物體的重力，所以下面彈簧的壓縮量為Δx1＝eq\f(mg,k2).當(dāng)上面彈簧提起時(shí)，下面彈簧的彈力為物體重力的eq\f(2,3)，故彈簧的壓縮量為Δx2，k2Δx2＝eq\f(2mg,3)，Δx2＝eq\f(2mg,3k2).下面彈簧兩次壓縮量之差為Δx＝Δx1－Δx2