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課時訓練11　探究形變與彈力的關系 基礎夯實 1.關于彈力產(chǎn)生的條件,下列說法正確的是(　　) A.只要兩個物體接觸就一定產(chǎn)生彈力 B.只要兩個物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生 C.只要兩個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)生條件的一個方面,而C只說“相互吸引”,只能證明有力存在,不一定是彈力,故選D. 2. 在各項體育運動中,有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍,如圖所示的就是一個實例.下列說法正確的是(　　) A.跳板發(fā)生形變,運動員的腳沒有發(fā)生形變 B.跳板和運動員的腳都發(fā)生了形變 C.運動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 解析在運動員起跳的過程中,跳板和運動員的腳都發(fā)生了形變,跳板受到的壓力是腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的,運動員受到的支持力是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的,所以選項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狀態(tài),關于球A所受的彈力,以下說法正確的是(　　) A.球A僅受一個彈力作用,彈力的方向垂直斜面向上 B.球A受兩個彈力作用,一個水平向左,一個垂直斜面向下 C.球A受兩個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上 D.球A受三個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上,一個豎直向下 答案C 解析彈力方向與接觸面垂直,小球應受兩個彈力,擋板與斜面對小球都有彈力作用,C項正確. 4.如圖所示,彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦不計,物重G=1 N,則彈簧測力計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 解析題圖中彈簧測力計A、B的受力情況是一樣的,都是左右兩端各受1 N的拉力,此時彈簧測力計的讀數(shù)都是1 N. 5.(多選)一人用斜向下的力推小車前進,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,作用點可以畫在實際著力點上,也可畫在物體的重心上(不考慮物體的轉動),可將箭頭畫在作用點上,也可將箭尾畫在作用點上,但力的方向必須正確,選項B、D正確,選項A、C錯誤. 6.雜技演員具有高超的技術,如圖所示,能輕松地頂住從高處落下的壇子,關于他頂壇時頭頂受到的壓力產(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為壇子發(fā)生形變,在恢復原狀時對頭頂產(chǎn)生了一個壓力的作用,間接原因是壇子受到的重力,選項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相互擠壓,無彈力;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,它會對與它接觸的物體A、B有力的作用,分析A、B物體的受力時要注意彈簧對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),它想收縮恢復原狀,會向下拉A,向上提B,則選B;它如果處于被壓縮的狀態(tài),向兩邊恢復原狀,會向上頂A,向下壓B,則選C. 9.(多選) 如圖為一輕質彈簧的長度和彈力大小的關系圖象,根據(jù)圖象判斷以下結論正確的是(　　) 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.彈簧的原長為6 cm D.彈簧伸長0.02 m時,彈力的大小為4 N 答案BC 解析彈簧處于原長時,彈力應為0,由題圖知彈簧原長為6 cm,當拉長2 cm時,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,彈簧平衡時伸長了 5 cm(在彈性限度內(nèi)).下列說法正確的是 (　　) 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會隨彈簧彈力F的增大而增大 D.彈簧的勁度系數(shù)k不會隨彈簧彈力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)由彈簧本身的性質決定,與彈力大小無關. 11.如圖所示,原長分別為l1和l2,勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質彈簧豎直地懸掛在天花板上,兩彈簧之間有一質量為m1的物體,最下端掛著質量為m2的另一物體,整個裝置處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用一個質量為m的平板把下面的物體豎直地緩慢向上托起,直到兩個彈簧的總長度等于兩彈簧原長之和,求: (1)m2上升的高度; (2)此時平板受到人對其的托力. 答案(1)(m1+m2)gk1+m2gk2 (2)(m+m2)g+k2m1gk1+k2 解析(1)掛上重物后,設上面的彈簧伸長x1,下面的彈簧伸長x2. 對m1、m2所組成的整體,根據(jù)胡克定律有k1x1=(m1+m2)g,對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,設形變量均為x,人對m的托力為F,對m1、m2、m所組成的整體,有F+k1x=(m+m1+m2)g,對m1有k1x+k2x=m1g, 聯(lián)立解得F=(m+m2)g+k2m1gk1+k2. 12.某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時,安裝好實驗裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為l1,如圖1所示, 圖2是此時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、3個、4個、5個相同鉤碼,靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個鉤碼質量是50 g,掛2個鉤碼時,彈簧彈力F2=　　　　 N(當?shù)刂亓铀俣萭=9.8 m/s2).要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是　　　　　　　　.作出F-x曲線,得到彈力與彈簧伸長量的關系. 答案25.85　0.98　彈簧原長 解析由毫米刻度尺讀數(shù)可知l1為25.85 cm;掛2個鉤碼時,F2=2mg=0.98 N;彈簧伸長量為現(xiàn)長減去原長,故還需測量彈簧原長. 13.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(MacPhersan)及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機組合,是對緩沖沖擊和消減沖擊產(chǎn)生振動的全面考慮,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0.2 m.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? 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=10 N/m;壓縮距離x在0.2~0.3 m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 m),由題圖中數(shù)據(jù)可求得k2=20 N/m.