鲁科版（2019）高一物理必修第一册第3章相互作用第2节科学探究：弹力课后练习

鲁科版（2019）高中物理必修第一册第 3 章相互作用 第 2 节科学探究：弹力课后练习 一、单选题 1.下列叙述中错误的是（ ） A. 压力、支持力和拉力都是弹力 B. 压力和支持力的方向都垂直于接触面 C. 轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上 D. 浮力、阻力是按着力的效果命名的 2.如图所示，轻弹簧的两端各受 100N 拉力 F 作用，弹簧平衡时伸长了 10cm；（在弹性限度内）；那么下 列说法中正确的是（ ） A. 该弹簧的劲度系数 k＝10N/m B. 该弹簧的劲度系数 k＝1000N/m C. 该弹簧的劲度系数 k＝2000N/m D. 根据公式 k＝F/x，弹簧的劲度系数 k 会随弹簧弹力 F 的增大而增大 3.一轻弹簧原长为 10cm，在它的下端挂一个质量为 400g 的物体时，弹簧长度为 12cm，若在它的下端挂上 一质量为 600g 的物体时，弹簧长度应为(仍在弹性限度内)（ ） A. 13cm B. 14cm C. 15cm D. 18cm 4.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正 确的是( ) A. 沿 v1 的方向 B. 沿 v2 的方向 C. 先沿 v1 的方向后沿 v2 的方向 D. 沿垂直于斜台斜向左上方的方向 5.下面关于弹力的几种说法，其中正确的是（ ） A. 只要两物体接触就一定产生弹力 B. 只有发生形变的物体才能产生弹力 C. 只有受到弹簧作用的物体才会受弹力作用 D. 相互接触的物体间不一定存在弹力 6.关于弹簧的劲度系数 k，下列说法正确的是（ ） A. 与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k 值也越大 B. 由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关 C. 与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k 值越小 D. 与弹簧本身特性，所受拉力的大小.形变大小都无关 7.在下列各图中，a、b 均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b 间一定有弹力的是( ) A. B. C. D. 8.劲度系数为 k、原长为 l0 的轻弹簧一端固定，另一端受拉力作用，在弹性限度内长度变为 l，则拉力大小 为( ) A. k(l+l0) B. k(l-l0) C. kl D. kl0 9.如图所示，一根轻质弹簧的上端竖直悬挂在天花板上，把重为 2.0 的钩码挂在弹簧的下端，并保持静止。 一己知弹簧的劲度系数为 10.0 / 。下列说法正确的是 （ ） A. 弹簧的长度为 0.2 B. 弹簧的伸长量为 0.2 C. 弹簧的长度为 5.0 D. 弹簧的伸长量为 5.0 10.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断，正确的结论是（ ） A. 弹簧的原长为 6 cm B. 弹簧的劲度系数为 1 N/m C. 可将图像中右侧的图线无限延长 D. 该弹簧两端各加 2 N 拉力时，弹簧的长度为 10 cm 11.如图所示，两根相同的轻弹簧 、 ，劲度系数皆为 t h Nm ，原长都是 t cm ，悬 挂的重物的质量均为 m，若不计弹簧质量，g 取 ms ，现测得两根弹簧的总长为 26cm，则（ ） A. t 䁢kg B. t kg C. t ͳhkg D. t kg12.三个重均为 N 的相同木块 、 、 和两个劲度系数均为 hNm 的相同轻弹簧 、 用细 线连接如图，其中 放在无摩擦的水平桌面上。开始时， 弹簧处于原长，木块都处于静止状态。现用 水平力缓慢地向左拉 弹簧的左端，直到 木块刚好离开水平地面为止。该过程 弹簧的左端向左移动 的距离是（轻弹簧和细线的重量都忽略不计）（ ） A. cm B. cm C. cm D. cm二、填空题 13.将重为 50N 的物体悬挂在竖直轻质弹簧上，物体静止后弹簧伸长了 2.0cm，则弹簧的劲度系数是 ________N/m 14.一弹簧原长为 0.1m,劲度系数为 500N/m,若用 200N 的力拉弹簧，则弹簧伸长了________m。 15.某研究性学习小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质 弹簧竖直悬挂于某一深度为 h=34.0cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测 力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度 l，现 要测出弹簧的原长 l0 和弹簧的劲度系数，该同学通过改变 l 而测出对应的弹力 F，作出 F-l 图象如图乙所示， 则弹簧的劲度系数为 k =________N/m，弹簧的原长 l0=________cm 16.一弹簧在弹性限度内.受 10N 压力时，弹簧长 7cm，受 20N 拉力时，弹簧长 10 cm，则弹簧的原长是 ________m .劲度系数是________ N/ m。 三、解答题 17.一根弹簧一端固定，另一端和测力计相连。现通过测力计拉伸弹簧，当测力计示数 F1＝8N 时，弹簧长 L1=12cm；当测力计示数 F2＝24N 时，弹簧长 L2=16cm。试求弹簧的劲度系数 k 和自然长 L0。 18.如图所示,两木块的质量分别为 m1 和 m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2.上面的木块压在上面的弹 簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧.求上述过程中 下面的木块移动的距离.(重力加速度为 g) 19.如图所示，质量为 m 的物体 A 放在地面上的竖直轻弹簧 B 上，且弹簧 B 分别于地面和物体 A 相连接．现 用细绳跨过定滑轮将物体 A 与另一轻弹簧 C 连接，当弹簧 C 处在水平位置且右端位于 a 点时它没有发生形 变．已知弹簧 B 和弹簧 C 的劲度系数分别为 k1 和 k2 ， 不计定滑轮，细绳的质量和摩擦，将弹簧 C 的右 端由 a 点沿水平方向拉到 b 点时，弹簧 B 的弹力变为原来的 䁢 ，求 a，b 两点间的距离． 答案 一、单选题 1.【答案】 C 【解析】A.压力、支持力和拉力都是由于产生形变而产生的；故都是弹力；A 正确，不符合题意； B.压力和支持力的方向总是垂直于接触面的，B 正确，不符合题意； C.轻绳的力一定是沿绳的，而轻杆的力可以指向任意方向；C 错误，符合题意； D.浮力、阻力是按着力的效果命名的，D 正确，不符合题意； 故答案为：C； 2.【答案】 B 【解析】解：A、B、C、根据胡克定律 F=kx 得，弹簧的劲度系数： k= = m ͳ =1000N/m．A 不符合题意，B 符合题意，C 不符合题意． D、弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧的劲度系数 k 与弹簧弹力 F 的变化无关，与弹簧本身有关．D 不 符合题意． 故答案为：B． 3.【答案】 A 【解析】轻弹簧原长为 x0=10cm，在它的下端挂一个质量为 400g 的物体时，弹簧长度为 x1=12cm，由胡克 定律： t tt t N t t cm联立可得： t Ncm若在它的下端挂上一质量为 600g 的物体时，弹簧长度为 x2 ， 则： t tNcm ( )cmtN解得： t 䁢cm ， 故答案为：A． 4.【答案】 D 【解析】支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物.所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜 台向左上方方向. 故答案为：D 5.【答案】 D 【解析】 AD.弹力产生必须具备两个条件：一是直接接触，二是发生弹性形变。互相接触的物体要发生 弹性形变才产生弹力，接触不一定产生弹力。A 不符合题意，D 符合题意； B.物体由于发生弹性形变而具有的力叫弹力。发生弹性形变的物体一定产生弹力。B 不符合题意。 C.弹力不仅仅只有弹簧才有，只要发生弹性形变，均会出现弹力。C 不符合题意； 故答案为：D 6.【答案】 B 【解析】弹簧的劲度系数表示弹簧的软硬程度，它的数值与弹簧本身特性（弹簧的材料，弹簧丝的粗细， 弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长）有关。在其他条件一定时弹簧越长，单位长度的匝数越多， k 值越小，而与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关，B 符合题意，ACD 不符合题意； 故答案为：B 7.【答案】 B 【解析】A.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，Ab 间无弹力；A 不符合题意； B.若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明 ab 间有弹力；B 符合题意； C.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，Ab 间无弹力；C 不符合题意； D.假设 a 对 b 球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b 球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和 垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球 b 不可能处于静止状态，与题矛盾，Ab 间一定 没有弹力；D 不符合题意； 故答案为：B 8.【答案】 B 【解析】根据胡克定律可知，拉力大小为 F=k∆x=k（l-l0）， 故答案为：B. 9.【答案】 B 【解析】由题，根据平衡条件得知，物体受到的弹力大小等于物体的重力大小，即 F=G=2N，弹簧伸长的 长度为： t t N Ncm t ͳcm故答案为：B 10.【答案】 A 【解析】A、 由图读出，弹簧的弹力 F=0 时，弹簧的长度为 t ，即弹簧的原长为 6cm，A 符合题 意； B、由图读出弹力为 t m ，弹簧的长度为 t ，弹簧压缩的长度 t t t ͳ ， 由胡克定律得弹簧的劲度系数为 t t m ͳ t m ，B 不符合题意； C、弹簧都有一定的弹性限度，故长度不能无限拉长，C 不符合题意； D、该弹簧两端各加 2N 拉力时，弹簧弹力为 2N，弹簧伸长 2cm，长度为 8cm，D 不符合题意； 故答案为：A。 11.【答案】 D 【解析】首先确定每根弹簧的弹力大小，然后根据胡克定律列式求解．以下面的重物为研究对象，对其进 行受力分析，由平衡条件得 t t则 的伸长量 t t 以两个重物及弹簧 整体为研究对象，由平衡条件得 t ( ݉ )t则 的伸长量 t t 由题意知 t ݉ ݉ ， 代入数据解得 t kg ． 故答案为：D 12.【答案】 C 【解析】对物块 b 分析受力可知，q 弹簧初始时压缩量为： t t t h t ͳ t 对物块 c 分析受力可知，q 弹簧末状态时伸长量为： t t t h t ͳ t 末状态下，对 bc 整体分析受力可知，细线对 B 向上的拉力大小为 2mg，由于物块 a 平衡，所以 p 弹簧的弹 力大小也为 2mg，则末状态下 p 弹簧伸长： 䁢 t t t h t ͳ t 由以上可知 p 弹簧左端向左移动的距离为： s=△x1+△x2+△x3=8cm 故答案为：C 二、填空题 13.【答案】 2500 【解析】弹簧的弹力等于物体重力， t t t hN ， 根据胡克定律 t 得： t t h ͳ NmthNm ； 14.【答案】 0.4 【解析】根据胡克定律可知 t 解得 t ͳm15.【答案】 200；24 【解析】根据胡克定律 F 与 l 的关系式为：F=k（l+h-l0）=kl+k（h-l0），从图象中可得直线的斜率为 2N/cm， 截距为 20N，故弹簧的劲度系数为：k=2N/cm=200N/m 由 k（h-l0）=20N 于是：l0=24cm 16.【答案】 0.08；1000 【解析】弹簧测力计是使用原理是：弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比，所以设弹簧的原长物 ，则 有： t ( ) t ( )联立解得： t cm t ͳm t Nm三、解答题 17.【答案】 解：根据胡克定律：F1=k(L1-L0)，即 8=k(12-L0)； F2=k(L2-L0)，即 24=k(16-L0)； 联立解得：L0=10cm；k=4N/cm=400N/m 【解析】利用胡克定律结合方程组可以求出劲度系数和自然长度。 18.【答案】解:系统处于原来状态时，下面弹簧 k2 的弹力 F1=（m1+m2）g，被压缩的长度 x1= F k = (m݉m)g k 当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧 k2 的弹力 F2=m2g，被压缩的长度 x2= F k = mg k 所以下面木块移动的距离为 S=x1-x2= mg k 【解析】对没有提起 m1 时的状态进行分析，求出下面弹簧的压缩量，当提起 m1 时，再求出此时下面弹簧 的压缩量，两者做差即可。 19.【答案】解：开始时弹簧 B 的压缩量为：x1= ； ①拉伸弹簧 C 后，若弹簧 B 是压缩，压缩量为： x2= ； 此时，弹簧 C 的伸长量为：x3= ； 故此时 a、b 间距为：Sab=x1﹣x2+x3=（ + ） ②拉伸弹簧 C 后，若弹簧 B 是伸长的，伸长量为 x2′= ： 此时，弹簧 C 的伸长量为：x3= ； 故此时 a、b 间距为：Sab′=x1+x2′+x3′=（ + ） 答：b 两点间的距离为（ + ） 或（ + ） ． 【解析】当弹簧 C 处于水平位置且右端位于 a 点，弹簧 C 刚好没有发生变形时，弹簧 B 受到的压力等于物 体 A 的重力 mg，根据胡克定律求出压缩量． 当将弹簧 C 的右端由 a 点沿水平方向拉到 b 点，弹簧 B 对 物体 A 的弹力大小等于 䁢 mg 时，弹簧 C 处于伸长状态，而弹簧 B 可能伸长也可能压缩，根据胡克定律求 出此时 B、C 形变量，由几何关系求解 a、b 两点间的距离．