2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)作業(yè)11探究形變與彈力的關(guān)系含解析粵教版必修1

PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(十一)(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．如圖為四種與足球有關(guān)的情景，下列說法正確的是()A．圖甲中，靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B．圖乙中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力C．圖丙中，即將被踢起的足球肯定不能被看作質(zhì)點(diǎn)D．圖丁中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變D[足球受到的彈力和重力是兩種性質(zhì)的力，A錯(cuò)；產(chǎn)生彈力的條件是相互接觸且存在彈性形變，B錯(cuò)；物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于物體的大小和形態(tài)對所探討問題是否存在影響，即將被踢起的足球有時(shí)也能看作質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)；落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變，D對．]2．下列關(guān)于彈力產(chǎn)生條件的說法正確的是()A．只要兩個(gè)物體接觸就肯定有彈力產(chǎn)生B．只要兩個(gè)物體相互吸引就肯定有彈力產(chǎn)生C．只要物體發(fā)生形變就肯定受到彈力作用D．只有發(fā)生彈性形變的物體才會產(chǎn)生彈力D[彈力產(chǎn)生的條件：接觸并產(chǎn)生彈性形變，二者缺一不行．A、C中都只有彈力產(chǎn)生的一個(gè)條件，故A、C都不肯定能產(chǎn)生彈力．B中只說“相互吸引”，只能證明有力存在，不肯定能產(chǎn)生彈力．D項(xiàng)同時(shí)具備兩個(gè)條件，故選D.]3．如圖所示，一小球用兩根輕繩懸掛于天花板上，小球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A．1個(gè) B．2個(gè)C．3個(gè) D．4個(gè)B[假設(shè)繩1對球有作用力，則該作用力的方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個(gè)力的作用下球不行能保持平衡，所以繩1不行能對球施加拉力，則選項(xiàng)B正確．]4．圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)．圖中畫出了小球A所受彈力的狀況，其中正確的是()C[選項(xiàng)A中桿對小球的力應(yīng)豎直向上，選項(xiàng)B中FN2應(yīng)為零，該繩沒有發(fā)生形變，選項(xiàng)D中大半圓對小球的支持力FN2應(yīng)是沿過小球與圓接觸點(diǎn)的半徑，且指向圓心，本題只有選項(xiàng)C正確．]5．(多選)如圖所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B內(nèi)，B放在長木板A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)緩慢減小A的傾角θ，下列說法正確的是()A．C受到的支持力漸漸變大B．C受到的支持力大小不變C．C對B的壓力漸漸變大D．C對B的壓力大小不變BD[小球C受支持力和自身重力兩個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，重力與支持力二力平衡，所以小球所受的支持力大小始終等于重力的大小，小球?qū)的壓力等于小球所受的支持力也保持不變，選項(xiàng)B、D正確．]6．如圖所示的裝置中，勁度系數(shù)相同的彈簧的原長相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽視不計(jì)．平衡時(shí)各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關(guān)系是()A．L1＝L2＝L3 B．L1＝L2<L3C．L1＝L3>L2 D．L3>L1>L2A[以小球?yàn)樘接憣ο?，由力的平衡條件可知三幅圖中彈簧的彈力都等于小球的重力，即彈簧彈力的大小相等，即F1＝F2＝F3＝G，所以彈簧伸長量均相同，所以L1＝L2＝L3，故選項(xiàng)A正確．]二、非選擇題(14分)7．“蹦極”是一種特別刺激的戶外休閑運(yùn)動，人從水面上方某處的平臺上跳下，靠自身所受的重力自由下落，被拉伸的蹦極繩又會產(chǎn)生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在這上上下下的運(yùn)動中，蹦極者體會到驚心動魄的刺激，如圖所示．設(shè)一次蹦極中所用的橡皮繩原長為15m．質(zhì)量為50kg的人在下落到最低點(diǎn)時(shí)所受的向上的最大拉力為3000N，已知此人停在空中時(shí)，蹦極的橡皮繩長度為17.5m，橡皮繩的彈力與伸長的關(guān)系符合胡克定律，(g取10(1)橡皮繩的勁度系數(shù)；(2)橡皮繩的上端懸點(diǎn)離下方的水面至少為多高？解析：(1)人靜止于空中時(shí)，橡皮繩的拉力F1＝500N．而F1＝k(l－l0)，所以橡皮繩的勁度系數(shù)k＝eq\f(F1,l－l0)＝200N/m.(2)設(shè)橡皮繩拉力最大時(shí)，繩長為l′.由胡克定律F2＝k(l′－l0)得l′＝eq\f(F2,k)＋l0＝15m＋15m＝30m.答案：200N/m30[等級過關(guān)練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分.)1．靜止的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關(guān)于小球的受力，下列說法正確的是()A．細(xì)線對它肯定有拉力作用B．細(xì)線可能對它沒有拉力作用C．斜面對它可能有支持力作用D．斜面對它肯定有支持力作用A[小球必定受到重力和細(xì)線的拉力．小球和光滑斜面接觸，斜面對小球沒有彈力(假設(shè)有彈力，小球?qū)⑹艿饺齻€(gè)力作用，重力和細(xì)線的拉力在豎直方向上，彈力垂直于斜面對上，三個(gè)力的合力不行能為零，小球?qū)⑾蛴疑戏竭\(yùn)動，與題設(shè)條件沖突，故斜面對小球沒有彈力)．故小球只受到重力和細(xì)線對它的拉力兩個(gè)力，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]2．緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡潔模型，圖中A、B為原長相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個(gè)不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是()A．裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)B．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2＝k1∶k2C．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的長度之比l1∶l2＝k2∶k1D．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1D[裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)大的緩沖效果好，故A錯(cuò)誤；當(dāng)墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，故B錯(cuò)誤；兩彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，依據(jù)胡克定律知，壓縮量之比為x1∶x2＝k2∶k1，而此時(shí)彈簧的長度為原長減去壓縮量，所以兩彈簧的長度之比l1∶l2≠k2∶k1，故C錯(cuò)誤，D正確．]3．一個(gè)長度為L的輕彈簧，將其上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球時(shí)，彈簧的總長度變?yōu)?L.現(xiàn)將兩個(gè)這樣的彈簧按如圖所示方式連接，A、B兩小球的質(zhì)量均為m，則兩小球平衡時(shí)，B小球距懸點(diǎn)O的距離為(不考慮小球的大小，A．3L B．C．5L D．C[一根彈簧，掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球時(shí)，彈簧的總長度變?yōu)?L，即伸長L，勁度系數(shù)k＝eq\f(mg,L).若兩個(gè)小球如題圖所示懸掛，則下面的彈簧也伸長L，上面的彈簧受力2mg，伸長2L，則彈簧的總長為L＋L＋L＋2L＝5L，故選項(xiàng)C4．(多選)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(關(guān)門方向?yàn)閳D中箭頭方向)門鎖的示意圖，若彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，則下列說法正確的是()A．關(guān)門時(shí)鎖殼對鎖舌的彈力方向向右B．關(guān)門時(shí)鎖殼對鎖舌的彈力方向垂直于鎖舌的斜面C．關(guān)門時(shí)彈簧彈力變大D．關(guān)門時(shí)彈簧彈力方向與鎖殼對鎖舌的彈力方向在一條直線上BC[關(guān)門時(shí)，鎖殼對鎖舌的彈力方向與接觸面垂直，即垂直于鎖舌的斜面，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確．關(guān)門時(shí)，彈簧的壓縮量增大，所以彈簧彈力變大，選項(xiàng)C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)一根豎直懸掛的輕質(zhì)彈簧，下端掛上2N的物體時(shí)，其伸長量為2cm.一探討小組用它探究彈簧彈力和伸長的關(guān)系，在彈簧彈性限度內(nèi)，測出懸掛不同重物時(shí)，彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，畫出了如圖所示的圖象．該圖象以縱軸表示彈力F，單位為牛頓，圖線為反比例關(guān)系的雙曲線，因繪圖同學(xué)的疏忽，遺忘在橫軸標(biāo)出關(guān)于彈簧伸長量x的表達(dá)式，請你幫助寫出橫軸所表示的彈簧伸長量x的表達(dá)式：______________．圖象中采納國際單位制，對應(yīng)縱坐標(biāo)為4N解析：彈簧下端掛2N的物體時(shí)，彈簧伸長量為2cm，則由胡克定律F＝kx得k＝100N/m，即F＝100x ①設(shè)圖象中的橫坐標(biāo)為a，則圖線表達(dá)式為F＝eq\f(k′,a)(k′為反比例函數(shù)的比例系數(shù))，由圖象可知，當(dāng)a＝5時(shí)F＝20，所以k′＝100，即F＝eq\f(100,a) ②由①②可得a＝eq\f(1,x)，故橫軸的表達(dá)式為eq\f(1,x).由F＝eq\f(100,a)知，當(dāng)F＝4N時(shí)，a＝25.答案：eq\f(1,x)256．(14分)下表是某同學(xué)為“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”所測的幾組數(shù)據(jù)：彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長x/cm2.305.086.899.8012.40(1)請你在如圖所示的坐標(biāo)系上作出F-x圖線．(2)寫出曲線所代表的函數(shù)式．(3)說明函數(shù)表達(dá)式中常量的物理意義．(4)若彈簧的原長為40cm，并且以彈簧的總長為自變量，解析：(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，依據(jù)圖中各點(diǎn)的分布與走向，應(yīng)作出一條直線，使直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同．這樣可以減小偶然誤差，如圖所示．(2)設(shè)直線斜率為k，由數(shù)學(xué)學(xué)問知，F(xiàn)＝kx＋C.在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)(可以減小誤差)，如點(diǎn)(9.80，2.0)與(2.30，0.5)，并代入上