高一物理培優(yōu)人教版必修1 第3章第二節(jié)《彈　力》

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111 [學(xué)生用書(shū)P45～P46] 1．關(guān)于彈性形變的概念，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物體形狀或體積的改變叫彈性形變 B．一根鋼筋用力彎折后的形變就是彈性形變 C．物體在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的形變，叫彈性形變 D．物體在外力停止作用后的形變，叫彈性形變 解析：選C.物體在外力停止作用后能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的形變，叫做彈性形變，所以C正確，A、D不正確；鋼筋用力彎折后，撤去外力，形變不能恢復(fù)，不是彈性形變，所以B不正確． 2．(2011年寧德高一檢測(cè))下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．木塊放在桌面上要受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的 B．拿一根細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向 D．掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的 解析：選CD.木塊受到的彈力是由桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的，A錯(cuò)．木頭受到的彈力是由細(xì)竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，B錯(cuò)．由細(xì)繩彈力的方向可知C對(duì)．電燈受到的彈力是電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，D對(duì)． 3．關(guān)于彈力的方向，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．彈力方向一定垂直于接觸面 B．彈力方向不一定垂直于接觸面 C．輕質(zhì)繩對(duì)物體的彈力方向一定沿著繩子離開(kāi)物體的方向，因?yàn)槔K子只會(huì)發(fā)生拉伸形變 D．輕質(zhì)繩對(duì)物體產(chǎn)生的彈力一定垂直于與繩相連的接觸面 解析：選BC.壓力或支持力的方向一定垂直于接觸面，但是繩的拉力方向一定沿繩而且指向繩收縮的方向，它不一定垂直于與繩相連的接觸面，如圖所示，繩對(duì)木塊的彈力就不垂直于木塊的上表面，所以A、D不正確，B、C正確． 4．(2011年西安高一檢測(cè))如圖3－2－9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(　　) 圖3－2－9 A．A物體僅受一個(gè)彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上 B．A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向下 C．A物體受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上 D．A物體受三個(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 解析：選C.球A受重力豎直向下，與豎直擋板和斜面都有擠壓．斜面給它一個(gè)支持力，垂直斜面向上；擋板給它一個(gè)支持力，水平向右，故選項(xiàng)C正確． 5．一根輕彈簧在10.0 N的拉力作用下，長(zhǎng)度由原來(lái)的5.00 cm伸長(zhǎng)為6.00 cm.那么當(dāng)這根彈簧長(zhǎng)度為4.20 cm時(shí)，受到的壓力有多大？彈簧的勁度系數(shù)為多大？ 解析：已知彈簧原長(zhǎng)l0＝5.00 cm＝5.0010－2 m. 在拉力F1＝10.0 N的作用下， 伸長(zhǎng)到l1＝6.00 cm＝6.0010－2 m. 根據(jù)胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0) 可得k＝＝ N/m ＝1.00103 N/m. 當(dāng)壓力為F2時(shí)，彈簧被壓縮到 l2＝4.20 cm＝4.2010－2 m. 根據(jù)胡克定律F2＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00103(5.00－4.20)10－2 N＝8.0 N，即壓力為8.0 N. 答案：8.0 N　1.00103 N/m 一、選擇題 1．(2011年運(yùn)城高一檢測(cè))下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出的共同的物理思想方法是(　　) 圖3－2－10 A．極限法　　　　　　　　 B．放大法 C．控制變量法 D．等效替代法 解析：選B.圖甲是利用光的多次反射將微小形變放大，圖乙是利用細(xì)管中液面的變化觀察玻璃瓶的微小形變，故為放大法，B正確． 2．下列各種情況中，屬于彈性形變的有(　　) A．撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員起跳中，撐竿的形變 B．當(dāng)你坐在椅子上時(shí)，椅面發(fā)生的微小形變 C．細(xì)鋼絲被繞制成彈簧 D．鋁桶被砸扁 解析：選AB.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員對(duì)竿的作用力消失后，竿仍能恢復(fù)原來(lái)的形狀，故A正確；當(dāng)人站起時(shí)，椅面發(fā)生的微小形變會(huì)立即消失，故B正確；細(xì)鋼絲被繞制成彈簧后，形狀無(wú)法恢復(fù)，故C錯(cuò)；鋁桶被砸扁后，形狀同樣無(wú)法恢復(fù)，故D錯(cuò)． 3．關(guān)于胡克定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比 B．由k＝可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長(zhǎng)度改變量成反比 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(wú)關(guān) D．彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小 解析：選ACD.在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與形變量遵守胡克定律F＝kx，故A正確；彈簧的勁度系數(shù)是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F及x無(wú)關(guān)，故C對(duì)，B錯(cuò)；由胡克定律得k＝，可理解為彈簧每伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)受到的彈力的值與k相等，故D正確． 4．(2011年西安高一檢測(cè))勻速前進(jìn)的車(chē)廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖3－2－11所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關(guān)于小球的受力，說(shuō)法正確的是(　　) 圖3－2－11 A．重力和細(xì)線對(duì)它的拉力 B．重力、細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的彈力 C．重力和斜面對(duì)球的支持力 D．細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力 答案：A 5．(2011年合肥高一檢測(cè))一物體靜止在水平桌面上，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物體對(duì)桌面的壓力就是重力 B．物體對(duì)桌面的壓力使物體產(chǎn)生了形變 C．桌面的形變對(duì)物體產(chǎn)生了支持力 D．桌面對(duì)物體的支持力使桌面產(chǎn)生形變 解析：選C.物體對(duì)桌面的壓力，作用于桌面，是彈力，而物體的重力作用于物體，它們的大小相等，方向相同，但不能說(shuō)物體對(duì)桌面的壓力就是重力，A錯(cuò)誤；物體對(duì)桌面的壓力作用于桌面，使桌面發(fā)生形變，桌面對(duì)物體的支持力作用于物體，使物體發(fā)生形變，物體受到的支持力是由于桌面的形變產(chǎn)生的，故B、D錯(cuò)誤，C正確． 6．如圖3－2－12所示，彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力及一切摩擦力不計(jì)，物重G＝1 N，則彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)分別為(　　) 圖3－2－12 A．1 N,0　　　　　　　　 B．0,1 N C．2 N,1 N D．1 N,1 N 解析：選D.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于鉤上的拉力，與彈簧測(cè)力計(jì)外殼受力無(wú)關(guān)，物體平衡時(shí)繩對(duì)物體的拉力F與物重G是一對(duì)平衡力，所以F＝G＝1 N．兩圖中秤鉤上的拉力均為F＝1 N，所以只有D正確． 7．(2011年濟(jì)南高一檢測(cè))鍛煉身體用的拉力器，并列裝有四根相同的彈簧，每根彈簧的自然長(zhǎng)度都是40 cm，某人用600 N的力把它們拉長(zhǎng)至1.6 m，則(　　) A．人的每只手受到拉力器的拉力為300 N B．每根彈簧產(chǎn)生的彈力為150 N C．每根彈簧的勁度系數(shù)為93.75 N/m D．每根彈簧的勁度系數(shù)為500 N/m 解析：選B.每只手的拉力均為600 N，故A錯(cuò)；每根彈簧的彈力為 N＝150 N，故B對(duì)；每根彈簧的勁度系數(shù)k＝＝＝125 N/m，故C、D錯(cuò)． 8.如圖3－2－13所示，A、B是兩個(gè)相同的彈簧，原長(zhǎng)x0＝10 cm，勁度系數(shù)k＝500 N/m，如果圖中懸掛的兩個(gè)物體均為m＝1 kg，則兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)度為(　　) 圖3－2－13 A．22 cm B．24 cm C．26 cm D．28 cm 解析：選C.對(duì)下面物體受力分析，由二力平衡得：kxB＝mg，求出xB＝0.02 m＝2 cm，把兩個(gè)物體看作一個(gè)整體，由二力平衡得：kxA＝2mg，求出xA＝0.04 m＝4 cm，所以?xún)蓚€(gè)彈簧的總長(zhǎng)度為：x0＋xA＋x0＋xB＝26 cm.故只有C項(xiàng)正確. 9．(2011年宜昌高一檢測(cè))如圖3－2－14所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3 N，GB＝4 N．A用細(xì)線懸掛在頂板上，B放在水平面上，A、B間輕彈簧中的彈力F1＝2 N，則細(xì)線中的張力F2及B對(duì)地面的壓力F3的可能值分別是(　　) 圖3－2－14 A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 解析：選BC.彈簧如果處于被拉伸的狀態(tài)，它將有收縮恢復(fù)原狀的趨勢(shì)，會(huì)向下拉A，向上提B，則B正確；如果處于被壓縮的狀態(tài)，將向兩邊恢復(fù)原狀，會(huì)向上頂A，向下壓B，則C正確．故選B、C. 二、非選擇題 10．畫(huà)出圖3－2－15中小球A所受的彈力方向． 圖3－2－15 解析：球A所受的彈力如圖所示． 答案：見(jiàn)解析圖 11．如圖3－2－16所示為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度l與彈力F大小的關(guān)系圖象，試由圖線確定： 圖3－2－16 (1)彈簧的原長(zhǎng)； (2)彈簧的勁度系數(shù)； (3)彈簧長(zhǎng)為0.20 m時(shí)彈力的大?。? 解析：(1)當(dāng)彈簧的彈力為零時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，由圖可知原長(zhǎng)l0＝10 cm. (2)當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為15 cm時(shí)，彈力大小為10 N，對(duì)應(yīng)彈簧 的伸長(zhǎng)量為Δl＝(15－10) cm＝510－2 m，由胡克定律F＝kx得： k＝＝ N/m＝200 N/m. (3)當(dāng)彈簧長(zhǎng)為0.20 m時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為： Δl′＝(0.20－0.10) m＝0.10 m 由胡克定律F＝kx得 F′＝kΔl′＝2000.10 N＝20 N. 答案：(1)10 cm　(2)200 N/m　(3)20 N 圖3－2－17 12．如圖3－2－17所示，兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧，求在這一過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離． 解析：設(shè)未提木塊之前，彈簧k2縮短的長(zhǎng)度為x2，根據(jù)二力平衡和胡克定律有k2x2＝(m1＋m2)g，解得x2＝(m1＋m2)g/k2，當(dāng)上面木塊被提離彈簧時(shí)，彈簧k2縮短的長(zhǎng)度變?yōu)閤2′，同樣可求得x2′＝m2g/k2，所以下面木塊向上移動(dòng)的距離為Δx＝x2－x2′＝m1g/k2. 答案：m1g/k2 111