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課后提升訓(xùn)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(gè)圖中球和每個(gè)接觸面間均存在彈力的是　(　　) 【解析】選B、D。選項(xiàng)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(huì)靜止)。選項(xiàng)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(xiàng)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(huì)處于圖中位置,必使繩偏離豎直方向,故C錯(cuò),D正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 下列四個(gè)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(gè)大的球殼內(nèi)部并相互接觸,丁球用兩根輕質(zhì)細(xì)線吊在天花板上,且其中右側(cè)一根線是沿豎直方向。關(guān)于這四個(gè)球的受力情況,下列說法正確的是　(　　) A.甲球受到兩個(gè)彈力的作用 B.乙球受到兩個(gè)彈力的作用 C.丙球受到兩個(gè)彈力的作用 D.丁球受到兩個(gè)彈力的作用 【解析】選C。甲球受水平面的彈力,斜面對(duì)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(gè)彈力作用,丁球受豎直細(xì)線的拉力,傾斜細(xì)線的拉力剛好為零,故C對(duì),A、B、D錯(cuò)。 2.(多選)關(guān)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(zhǎng)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(zhǎng)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(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C、D。胡克定律F=kx中,x是彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度;k是勁度系數(shù),與彈簧本身的性質(zhì)有關(guān),與F、x均無關(guān),故A、B錯(cuò)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(diǎn),下端與水平桌面相接觸,懸線對(duì)球A、水平桌面對(duì)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?fàn)顟B(tài),球A所受的力為平衡力,即線對(duì)球的拉力FT及桌面對(duì)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(cè))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(shí)物體在a位置,現(xiàn)用力將物體向下拉長(zhǎng)x至b位置,則此時(shí)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(zhǎng)基礎(chǔ)上的形變量,因此彈力F≠kx,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;開始時(shí),物體在位置a靜止,此時(shí)彈力與重力平衡,即F1=mg,由F1=kx知,彈簧伸長(zhǎng)量x1=,又因?yàn)槔κ箯椈捎稚扉L(zhǎng)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(xiàng)B正確。 5.兩個(gè)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(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧,已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng),則　(　　) A.b彈簧的伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng) B.b彈簧的伸長(zhǎng)量為 C.p端向右移動(dòng)的距離為2L D.p端向右移動(dòng)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(zhǎng)量為,p端向右移動(dòng)的距離為L(zhǎng)+=(1+)L,B正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,兩個(gè)重物P、Q與兩根彈簧連接。設(shè)兩彈簧共伸長(zhǎng)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(zhǎng) B.Ⅰ彈簧比自由長(zhǎng)短,Ⅱ彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng) C.Ⅰ彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),Ⅱ彈簧比自由長(zhǎng)短 D.Ⅰ彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),Ⅱ彈簧恰為自由長(zhǎng) 【解析】選C。假設(shè)兩彈簧均變?yōu)樵L(zhǎng),則重物P只受重力,不能平衡,故重物P一定會(huì)向下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致Ⅰ彈簧比自由長(zhǎng)長(zhǎng),Ⅱ彈簧比自由長(zhǎng)短。 6.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的 是　(　　) A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) 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(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比 【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn): (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(zhǎng)。 【解析】選B。在圖象中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng),故a的原長(zhǎng)比b的短,故A錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(cè))探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),在彈性限度內(nèi),懸掛15N重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.16 m,懸掛20 N重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.18 m,求彈簧的原長(zhǎng)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(zhǎng)(ΔL)和所受的外力(F)之間的關(guān)系如圖所示,彈簧原長(zhǎng)L0為50cm,試根據(jù)圖象回答: (1)若要使彈簧伸長(zhǎng)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(zhǎng)度變?yōu)槎嗌? 【解析】(1)由題圖可得:彈簧伸長(zhǎng)ΔL1=L1-L0=(60-50)cm=10 cm,需要拉力為F1=300N。 (2)當(dāng)拉力為F2=900N時(shí),彈簧伸長(zhǎng)ΔL2=30cm,所以彈簧長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)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(bǔ)償訓(xùn)練】在現(xiàn)代汽車技術(shù)中,一般轎車都設(shè)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(jī)結(jié)合,對(duì)緩沖沖擊和削減沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)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(zhǎng)0.2m。為了測(cè)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(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí),測(cè)得力與壓縮距離之間的關(guān)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(shí)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(gè)彈簧都被壓縮,都產(chǎn)生彈力,當(dāng)大彈簧壓縮了x時(shí),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