第2节 科学探究:弹力必备知识基础练1.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变2.探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图如图所示,下列说法正确的是( )A.弹簧的劲度系数是2N/mB.弹簧的劲度系数是2×103N/mC.当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧总长度x2=40cmD.当弹簧伸长量x1=2cm时,弹簧产生的拉力F1=400N3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2N的小球,小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹力,下列结论正确的是( )A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上4.(多选)一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示,根据图像判断,正确的结论是( )
A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.2m时,弹力的大小为4N5.(多选)如图所示,a、b间一定无弹力作用的是(a、b表面光滑且处于静止状态)( )关键能力提升练6.如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ) A.F1=F2=F3B.F1=F2F2D.F3>F1>F27.“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力让其自由下落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落。正是在这上上下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激,如图所示。设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15m。质量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5m,橡皮绳的弹力与伸长的关系遵循胡克定律。g取10N/kg。求:(1)橡皮绳的劲度系数;(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高?第2节 科学探究:弹力
1.C 汽车与桥面相互挤压都发生了形变,选项B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,选项C正确,D错误;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,选项A错误。2.B 由F=kx得弹簧的劲度系数k=Fx=8000.4N/m=2×103N/m,A错误,B正确。弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧伸长量为40cm,弹簧的总长度不能确定,C错误。弹簧伸长量为2cm时,弹簧产生的拉力F=kx=2000×0.02N=40N,D错误。3.D 小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡知识可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向。故选D。4.BC 弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为零,由此可知弹簧原长为6cm;由题中图像可知,当拉长2cm时,弹力为2N,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为100N/m,选项B、C正确,A、D错误。5.AC A图中,a球静止,悬线竖直,如果受到b的弹力,则a受到重力、悬线拉力和b的弹力三个力作用,无法保持静止状态,所以a、b间一定无弹力,A正确;B图中,a放在b上,b对a的弹力(支持力)大小不确定,a可能只受两个力的作用(重力和支持力或重力和悬线的拉力),也可能受重力、b的弹力、悬线的拉力三个力的作用,所以B错误;C图中,如果a受b的弹力,由于a、b表面光滑,则a会向左运动,b会向右运动,不符合静止状态,故a、b间一定无弹力,C正确;D图中,a、b紧挨在一起置于容器内,无论a、b是否挤压,a、b都一定处于静止状态,所以无法判断a、b间是否无弹力,故D错误。故选A、C。6.A 不计一切摩擦,平衡时三个弹簧的弹力大小均等于一个球的重力,故F1=F2=F3=mg,选项A正确。7.解析(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力F1=500N。而F1=k(l-l0),所以橡皮绳的劲度系数k=F1l-l0=50017.5-15N/m=200N/m。(2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为l'。据胡克定律F2=k(l'-l0)得l'=F2k+l0=3000200m+15m=30m。答案(1)200N/m(2)30m
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