2019高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 課時(shí)訓(xùn)練11 探究形變與彈力的關(guān)系 粵教版必修1.docx

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課時(shí)訓(xùn)練11　探究形變與彈力的關(guān)系 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.只要兩個(gè)物體接觸就一定產(chǎn)生彈力 B.只要兩個(gè)物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生 C.只要兩個(gè)物體相互吸引就一定有彈力產(chǎn)生 D.只有發(fā)生彈性形變的物體才能夠產(chǎn)生彈力 答案D 解析根據(jù)彈力的產(chǎn)生條件,接觸和彈性形變?nèi)币徊豢?A、B都只有彈力產(chǎn)生條件的一個(gè)方面,而C只說(shuō)“相互吸引”,只能證明有力存在,不一定是彈力,故選D. 2. 在各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)中,有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍,如圖所示的就是一個(gè)實(shí)例.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.跳板發(fā)生形變,運(yùn)動(dòng)員的腳沒(méi)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)員受到的支持力是腳發(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 答案B 解析在運(yùn)動(dòng)員起跳的過(guò)程中,跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都發(fā)生了形變,跳板受到的壓力是腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的,運(yùn)動(dòng)員受到的支持力是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的,所以選項(xiàng)B正確. 3.如圖所示,球A在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于球A所受的彈力,以下說(shuō)法正確的是(　　) A.球A僅受一個(gè)彈力作用,彈力的方向垂直斜面向上 B.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向左,一個(gè)垂直斜面向下 C.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上 D.球A受三個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上,一個(gè)豎直向下 答案C 解析彈力方向與接觸面垂直,小球應(yīng)受兩個(gè)彈力,擋板與斜面對(duì)小球都有彈力作用,C項(xiàng)正確. 4.如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力及一切摩擦不計(jì),物重G=1 N,則彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)分別為 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1 N,0 B.0,1 N C.2 N,1 N D.1 N,1 N 答案D 解析題圖中彈簧測(cè)力計(jì)A、B的受力情況是一樣的,都是左右兩端各受1 N的拉力,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)都是1 N. 5.(多選)一人用斜向下的力推小車前進(jìn),力的大小是30 N,方向與水平方向成30角,則圖中畫的小車受到的推力的圖示,正確的是(　　) 答案BD 解析畫力的圖示時(shí),作用點(diǎn)可以畫在實(shí)際著力點(diǎn)上,也可畫在物體的重心上(不考慮物體的轉(zhuǎn)動(dòng)),可將箭頭畫在作用點(diǎn)上,也可將箭尾畫在作用點(diǎn)上,但力的方向必須正確,選項(xiàng)B、D正確,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤. 6.雜技演員具有高超的技術(shù),如圖所示,能輕松地頂住從高處落下的壇子,關(guān)于他頂壇時(shí)頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是(　　) A.壇子的形變 B.頭的形變 C.壇子受到的重力 D.人受到的重力 答案A 解析彈力的產(chǎn)生是由于相互接觸的物體之間擠壓發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的,頭頂受到的壓力是因?yàn)閴影l(fā)生形變,在恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)頭頂產(chǎn)生了一個(gè)壓力的作用,間接原因是壇子受到的重力,選項(xiàng)A正確. 7.(多選)下圖中A、B之間一定有彈力作用的是(　　) 答案BD 解析由彈力產(chǎn)生的條件可知,A、C圖中兩球相互接觸但無(wú)相互擠壓,無(wú)彈力;B、D圖中兩球既接觸又相互擠壓,有彈力作用. 8.(多選) 如圖所示,A、B兩物體的重力分別是 GA=3 N、GB=4 N,A用懸繩掛在天花板上,B放在水平地面上,A、B間的輕彈簧的彈力F彈=2 N,則繩中張力F和B對(duì)地面的壓力FN的可能值分別為(　　) A.7 N和10 N B.5 N和2 N C.1 N和6 N D.2 N和5 N 答案BC 解析中間的彈簧彈力為2 N,它會(huì)對(duì)與它接觸的物體A、B有力的作用,分析A、B物體的受力時(shí)要注意彈簧對(duì)它們的作用是拉力還是壓力.中間的彈簧如果處于被拉伸的狀態(tài),它想收縮恢復(fù)原狀,會(huì)向下拉A,向上提B,則選B;它如果處于被壓縮的狀態(tài),向兩邊恢復(fù)原狀,會(huì)向上頂A,向下壓B,則選C. 9.(多選) 如圖為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系圖象,根據(jù)圖象判斷以下結(jié)論正確的是(　　) A.彈簧的勁度系數(shù)為1 N/m B.彈簧的勁度系數(shù)為100 N/m C.彈簧的原長(zhǎng)為6 cm D.彈簧伸長(zhǎng)0.02 m時(shí),彈力的大小為4 N 答案BC 解析彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈力應(yīng)為0,由題圖知彈簧原長(zhǎng)為6 cm,當(dāng)拉長(zhǎng)2 cm時(shí),彈力為2 N,可得勁度系數(shù)為100 N/m. 能力提升 10.(多選)如圖所示,輕彈簧的兩端各受10 N的拉力F的作用,彈簧平衡時(shí)伸長(zhǎng)了 5 cm(在彈性限度內(nèi)).下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.該彈簧的勁度系數(shù)k為400 N/m B.該彈簧的勁度系數(shù)k為200 N/m C.根據(jù)公式k=Fx,彈簧的勁度系數(shù)k會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大 D.彈簧的勁度系數(shù)k不會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大 答案BD 解析彈簧中產(chǎn)生的拉力等于F即10 N,由胡克定律F=kx 得 k=Fx=100.05 N/m=200 N/m;彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身的性質(zhì)決定,與彈力大小無(wú)關(guān). 11.如圖所示,原長(zhǎng)分別為l1和l2,勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧豎直地懸掛在天花板上,兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的物體,最下端掛著質(zhì)量為m2的另一物體,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一個(gè)質(zhì)量為m的平板把下面的物體豎直地緩慢向上托起,直到兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧原長(zhǎng)之和,求: (1)m2上升的高度; (2)此時(shí)平板受到人對(duì)其的托力. 答案(1)(m1+m2)gk1+m2gk2 (2)(m+m2)g+k2m1gk1+k2 解析(1)掛上重物后,設(shè)上面的彈簧伸長(zhǎng)x1,下面的彈簧伸長(zhǎng)x2. 對(duì)m1、m2所組成的整體,根據(jù)胡克定律有k1x1=(m1+m2)g,對(duì)m2有k2x2=m2g.用平板把m2托起后,m2上升的高度 h=x1+x2=(m1+m2)gk1+m2gk2. (2)用力托起后,下面的彈簧必壓縮,上面的彈簧必拉伸,設(shè)形變量均為x,人對(duì)m的托力為F,對(duì)m1、m2、m所組成的整體,有F+k1x=(m+m1+m2)g,對(duì)m1有k1x+k2x=m1g, 聯(lián)立解得F=(m+m2)g+k2m1gk1+k2. 12.某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí),安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1,如圖1所示, 圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖,示數(shù)l1=　　　　 cm.在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50 g,掛2個(gè)鉤碼時(shí),彈簧彈力F2=　　　　 N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8 m/s2).要得到彈簧伸長(zhǎng)量x,還需要測(cè)量的是　　　　　　　　.作出F-x曲線,得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系. 答案25.85　0.98　彈簧原長(zhǎng) 解析由毫米刻度尺讀數(shù)可知l1為25.85 cm;掛2個(gè)鉤碼時(shí),F2=2mg=0.98 N;彈簧伸長(zhǎng)量為現(xiàn)長(zhǎng)減去原長(zhǎng),故還需測(cè)量彈簧原長(zhǎng). 13.在現(xiàn)代汽車技術(shù)中,一般轎車都設(shè)置有“汽車懸架”,麥弗遜式(MacPhersan)及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機(jī)組合,是對(duì)緩沖沖擊和消減沖擊產(chǎn)生振動(dòng)的全面考慮,大大提高了乘坐者的舒適性.現(xiàn)在有一組合彈簧,一根大彈簧內(nèi)套了一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2 m.為了測(cè)量彈簧的勁度系數(shù),把組合彈簧的一端平齊并豎直固定,另一端處于自由狀態(tài),如圖甲所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí),測(cè)得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖線如圖乙所示,則大彈簧的勁度系數(shù)k1和小彈簧的勁度系數(shù)k2分別為多少? 答案k1=10 N/m　k2=20 N/m 解析從題圖可知:壓縮距離x在0~0.2 m范圍內(nèi),有F=k1x,此時(shí)只有大彈簧起作用,小彈簧并沒(méi)有承受壓力,所以大彈簧的勁度系數(shù)k1=10 N/m;壓縮距離x在0.2~0.3 m范圍內(nèi),兩個(gè)彈簧都被壓縮,都產(chǎn)生彈力,當(dāng)大彈簧壓縮了x時(shí),小彈簧壓縮了(x-0.2 m),所以F=k1x+k2(x-0.2 m),由題圖中數(shù)據(jù)可求得k2=20 N/m.