2018-2019學年高中物理 第三章 相互作用 課后提升訓練 3.2 彈力 新人教版必修1.doc

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課后提升訓練 彈 力 (25分鐘 50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分) 1.(多選)如圖所示的四個圖中球和每個接觸面間均存在彈力的是　(　　) 【解析】選B、D。選項A中由于球受到重力,與面a一定擠壓,但與面b不產(chǎn)生擠壓(如果與b面擠壓,則球不會靜止)。選項B中若撤去面a或面b球均不能靜止,故球與a、b面均產(chǎn)生擠壓,B正確。選項C中球與面間不擠壓,如果擠壓,彈力方向垂直于斜面,則球不會處于圖中位置,必使繩偏離豎直方向,故C錯,D正確。 【補償訓練】 下列四個圖中,所有的球都是相同的,且形狀規(guī)則,質(zhì)量分布均勻。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側(cè)的球放在另一個大的球殼內(nèi)部并相互接觸,丁球用兩根輕質(zhì)細線吊在天花板上,且其中右側(cè)一根線是沿豎直方向。關于這四個球的受力情況,下列說法正確的是　(　　) A.甲球受到兩個彈力的作用 B.乙球受到兩個彈力的作用 C.丙球受到兩個彈力的作用 D.丁球受到兩個彈力的作用 【解析】選C。甲球受水平面的彈力,斜面對甲球無彈力,乙球受水平面的彈力,乙與另一球之間無彈力,丙球受右側(cè)球和球殼的兩個彈力作用,丁球受豎直細線的拉力,傾斜細線的拉力剛好為零,故C對,A、B、D錯。 2.(多選)關于胡克定律,下列說法中正確的是　(　　) A.由F=kx可知,彈力F的大小與彈簧的長度x成正比 B.由k=可知,勁度系數(shù)k與彈力F成正比,與彈簧長度的改變量x成反比 C.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的,與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關 D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小 【解析】選C、D。胡克定律F=kx中,x是彈簧伸長或縮短的長度;k是勁度系數(shù),與彈簧本身的性質(zhì)有關,與F、x均無關,故A、B錯誤,C、D正確。 3.(多選)如圖所示,小球A的重力G=20N,上端通過豎直懸線掛于O點,下端與水平桌面相接觸,懸線對球A、水平桌面對球A的彈力大小可能為　(　　) A.0,G B.G,0 C., D.G,G 【解析】選A、B、C。球A處于靜止狀態(tài),球A所受的力為平衡力,即線對球的拉力FT及桌面對球的彈力FN共同作用與重力G平衡,即FT+FN=G,若線恰好伸直,則FT=0,FN=G,A正確。若球剛好離開桌面,則FN=0,FT=G,B正確。也可能FN=FT=,C正確。 4.(2017大慶高一檢測)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的彈簧,下端懸掛一重物,重物質(zhì)量為m,平衡時物體在a位置,現(xiàn)用力將物體向下拉長x至b位置,則此時彈簧的彈力為　(　　) A.kx　　　 B.mg+kx C.mg-kx D.以上說法都不正確 【解析】選B。題中給出的x并非在原長基礎上的形變量,因此彈力F≠kx,故選項A錯誤;開始時,物體在位置a靜止,此時彈力與重力平衡,即F1=mg,由F1=kx知,彈簧伸長量x1=,又因為拉力使彈簧又伸長了x,則彈簧總的形變量為x1+x=+x,故彈簧彈力為F2=k(+x)=mg+kx,故選項B正確。 5.兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示。開始時彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧,已知a彈簧的伸長量為L,則　(　　) A.b彈簧的伸長量也為L B.b彈簧的伸長量為 C.p端向右移動的距離為2L D.p端向右移動的距離為(1+)L 【解析】選B。兩彈簧的彈力相等,由F=kx,得b彈簧的伸長量為,p端向右移動的距離為L+=(1+)L,B正確。 【補償訓練】 如圖所示,兩個重物P、Q與兩根彈簧連接。設兩彈簧共伸長L,現(xiàn)用手向上托重物Q,緩慢上移L后停止,下列結(jié)論正確的是　(　　) A.兩彈簧均變?yōu)樽杂砷L B.Ⅰ彈簧比自由長短,Ⅱ彈簧比自由長長 C.Ⅰ彈簧比自由長長,Ⅱ彈簧比自由長短 D.Ⅰ彈簧比自由長長,Ⅱ彈簧恰為自由長 【解析】選C。假設兩彈簧均變?yōu)樵L,則重物P只受重力,不能平衡,故重物P一定會向下運動導致Ⅰ彈簧比自由長長,Ⅱ彈簧比自由長短。 6.一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。下列表述正確的 是　(　　) A.a的原長比b的長 B.a的勁度系數(shù)比b的大 C.a的勁度系數(shù)比b的小 D.測得的彈力與彈簧的長度成正比 【解題指南】解答本題應把握以下兩點: (1)F-l圖象中直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)。 (2)F-l圖象中橫軸上的截距表示彈簧的原長。 【解析】選B。在圖象中橫截距表示彈簧的原長,故a的原長比b的短,故A錯誤;在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k,故a的勁度系數(shù)比b的大,故B正確、C錯誤;彈簧的彈力滿足胡克定律,彈力與彈簧的形變量成正比,故D錯誤。 二、非選擇題(本題共2小題,共20分) 7.(10分)(2017淮北高一檢測)探究彈力和彈簧伸長的關系時,在彈性限度內(nèi),懸掛15N重物時,彈簧長度為0.16 m,懸掛20 N重物時,彈簧長度為0.18 m,求彈簧的原長L0和勁度系數(shù)k。 【解析】由胡克定律可得: F1=k(L1-L0)　 ① F2=k(L2-L0)　 ② 由①②代入數(shù)據(jù)解得: L0=0.10m k=250N/m。 答案:0.10m　250 N/m 8.(10分)一根彈簧的伸長(ΔL)和所受的外力(F)之間的關系如圖所示,彈簧原長L0為50cm,試根據(jù)圖象回答: (1)若要使彈簧伸長到60cm,需要多大拉力? (2)如果用900N的拉力(仍在彈性限度內(nèi)),彈簧長度變?yōu)槎嗌? 【解析】(1)由題圖可得:彈簧伸長ΔL1=L1-L0=(60-50)cm=10 cm,需要拉力為F1=300N。 (2)當拉力為F2=900N時,彈簧伸長ΔL2=30cm,所以彈簧長度變?yōu)長2=L0+ΔL2=(50+30)cm=80 cm。 答案:(1)300N　(2)80 cm 【延伸探究】將上題中的彈簧壓縮到35cm,需要多大的力? 提示:F3=k(L0-L3)　k= 解得:F3=450N 答案:450N 【補償訓練】在現(xiàn)代汽車技術中,一般轎車都設置有“汽車懸架”,麥弗遜式及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機結(jié)合,對緩沖沖擊和削減沖擊產(chǎn)生的振動全面考慮,大大提高了乘坐者的舒適性?，F(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0.2m。為了測量彈簧的勁度系數(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。當壓縮此組合彈簧時,測得力與壓縮距離之間的關系圖線如圖乙所示,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? 【解析】從題圖可知,壓縮距離x在0～0.2m范圍內(nèi),有F=k1x,此時只有大彈簧起作用,小彈簧并沒有承受壓力,所以大彈簧的勁度系數(shù)k1=10N/m;壓縮距離x在0.2～0.3m范圍內(nèi),兩個彈簧都被壓縮,都產(chǎn)生彈力,當大彈簧壓縮了x時,小彈簧壓縮了(x-0.2)m,所以F=k1x+k2(x-0.2),由圖中數(shù)據(jù)可求得k2=20N/m。 答案:10N/m　20N/m