全程学习方略高中物理 3.2 形变与弹力（精讲优练课型）时提升作业 鲁科版必修1.doc

形变与弹力(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分)1.(多选)(2015济南高一检测)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，是因为汽车发生了形变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【解析】选a、c。汽车与桥面挤压，使桥发生了形变，产生了对汽车向上的弹力，也使汽车发生了形变产生了对桥面向下的弹力，所以选项a、c正确。2.(多选)物体静止在水平桌面上，关于物体对水平桌面的压力的说法正确的是()a.就是物体的重力b.大小等于物体所受重力的大小c.这压力是由于桌面的形变而产生的d.这压力是由于物体的形变而产生的【解题指南】解答本题需把握以下两点：(1)两个力若为同一个力，力的三要素必须相同。(2)弹力是由施力物体发生弹性形变引起的。【解析】选b、d。物体对水平桌面的压力，作用在桌面上，是由于物体发生形变而产生的弹力，而物体的重力是由于地球的吸引而产生的，作用在物体上，二者虽然大小相等，却是两种不同的力，不能说压力就是重力，所以选项b、d正确。3.台球以速度v0与球桌边框成角撞击o点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图所示。ob垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是()a.可能沿oa方向b.一定沿ob方向c.可能沿oc方向d.可能沿od方向【解析】选b。台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿ob方向，故b正确。4.固定弹簧的上端，在弹性限度内，弹簧的下端悬挂重为8n的重物时，弹簧的长度为0.16 m；悬挂重为12 n的重物时，弹簧的长度为0.18 m；则弹簧的原长l和劲度系数k分别为()a.l=0.12mk=50n/mb.l=0.14mk=200n/mc.l=0.12mk=200n/md.l=0.14mk=50n/m【解题指南】解答本题可按以下思路进行：【解析】选c。根据胡克定律f=kx代入数值，8n=k(0.16m-l)，12n=k(0.18m-l)，解以上两式得l=0.12m，k=200n/m，c项正确。【互动探究】把上题中弹簧的下端固定，上端压上重为10n的重物，静止时，求弹簧的劲度系数和长度。【解析】弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，仍为200n/m。压上重物后由胡克定律f=kx得，x=m=0.05 m，弹簧的长度为l=l-x=(0.12-0.05)m=0.07 m。答案：200n/m0.07 m5.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【解析】选b。弹簧的劲度系数k，由弹簧本身决定，与弹簧的材料、截面的大小、弹簧的长度及单位长度的匝数等有关。【补偿训练】如图所示，轻弹簧的两端各受20n拉力f的作用，弹簧伸长了10cm(在弹性限度内)。那么下列说法中正确的是()a.弹簧所受的合力为零b.弹簧所受的合力为20nc.该弹簧的劲度系数k为2000n/md.根据公式k=，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力f的增大而增大【解析】选a。轻弹簧受到两个大小相等、方向相反的力的作用，合力为零，a对，b错；由f=kx得，k=200 n/m，c错；在弹性限度内，弹簧的劲度系数k与f无关，d错。二、非选择题(10分)6.一轻弹簧原长为10cm，在它的下端挂一个重为4 n的物体时，弹簧的长度为12 cm，若在它的下端挂一个重为8 n的物体时，弹簧的长度应为多少?【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】弹簧的原长l0=10cm。当弹簧下端挂重物而静止时，弹簧的弹力等于重物的重力。当挂4n重物时，弹簧的弹力f1=4n，弹簧的长度l1=12cm，则形变量x1=l1-l0=2cm；当挂8n重物时，f2=8n，设弹簧的长度为l2，则x2=l2-l0。由胡克定律f=kx可知，=，即=，得=，解得l2=14cm。答案：14cm【易错提醒】(1)胡克定律属于力学中的重要规律，应用时首先要明确胡克定律的适用条件。(2)其次要分清弹簧原长、弹簧伸长量和弹簧长度三者的关系。(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分)1.如图所示各种情况下，光滑的小球均处于静止状态，a、b两者之间一定有弹力的是()【解析】选b。假设a、c、d中小球除拉力外还受到接触面上的弹力，则小球不可能处于静止状态，故物体只是接触，而无形变，故没有弹力作用；b中由于绳子的拉力不竖直，故两球间存在弹力，故选b。2.下列关于弹力的叙述中错误的是()a.压力、拉力、支持力都是弹力b.压力和支持力的方向总是垂直于接触面c.轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上d.轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不沿杆【解析】选c。弹力包括压力、拉力、支持力，其中拉力总沿绳收缩的方向，压力、支持力总与接触面垂直，故a、b正确；杆不同于绳，杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形变，所以杆的弹力方向不一定沿杆，要具体问题具体分析，c错误、d正确。3.(2015厦门高一检测)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是()a.甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力b.乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力c.丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用d.丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变【解析】选c。静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力，受到的重力是地球对球的向下的力，选项a错误。静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力，选项b错误。踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用，选项c正确。网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，选项d错误。4.体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为() a.斜左上b.斜右上c.竖直向上d.竖直向下【解析】选c。篮球与水平地面接触时发生形变，产生弹力。如果认为球的一点与地面接触，则属于点与面接触问题，弹力应垂直于面(即地面)，方向向上。二、非选择题(本题共2小题，共18分)5.(8分)(2015桂林高一检测)如图所示，ao是具有一定质量的均匀细杆，可绕o轴在竖直平面内自由转动。细杆上的p点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上且保持静止，其中q、r为圆柱体与竖直挡板和水平桌面的接触点。试画出圆柱体所受弹力的示意图。【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)掌握判断弹力是否存在的方法。(2)知道弹力方向的判定方法。【解析】首先判断圆柱体是否受到弹力的作用，可用假设法来判定。圆柱体与竖直挡板接触，若将竖直挡板去掉，圆柱体将向左运动，则竖直挡板对圆柱体有弹力作用；若将水平桌面去掉，圆柱体将向下运动，所以水平桌面对圆柱体有支持力作用；若将圆柱体去掉，细杆ao将会向左转动，说明圆柱体对细杆有支持力作用，根据力的相互性，细杆对圆柱体有弹力作用。然后再确定各个弹力的方向。根据物体间的接触方式，可画出圆柱体所受弹力。答案：如图所示。【易错提醒】(1)弹力是接触力，只有相互接触的物体间才可能存在弹力作用。(2)在某些接触点处有无弹力难以确定时都可以用假设法来判断。(3)弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反。6.(10分)“蹦极”是一种极限运动，人自身所受的重力使其自由下落，被拉伸的橡皮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振荡中，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50 kg的蹦极者运动到最低点时橡皮绳长为26.5 m，当蹦极者停止振荡时橡皮绳长为17.5 m，则蹦极者运动到最低点时受到橡皮绳的拉力为多大?(g取10m/s2) 【解析】当蹦极者停止振荡处于静止时，蹦极者处于平衡状态，由二力平衡得f1=mg=5010n=500 n此时橡皮绳的伸长量为x1=17.5m-15 m=2.5 m又由胡克定律得f1=kx1则橡皮绳的劲度系数为k=n/m=200 n/m当蹦极者运动到最低点时橡皮绳的拉力为f2=kx2=200(26.5-15)n=2 300 n。答案：2300n【补偿训练】轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，当下端悬挂一个钩