《弹力的大小 胡克定律》进阶练习（一）.doc

弹力的大小 胡克定律进阶练习一、单选题.一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了再将重物向下拉，然后放手则在刚放手的瞬间，重物的加速度是（取）（） .一根弹簧的弹力位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量到伸长量的过程中，弹力的功和弹性势能的变化量为（），.如图所示，用一根轻绳晾晒重量为的衣服，衣服是通过一个光滑的小圆环穿过细绳后悬挂起来的，此时绳两段间的夹角为，绳中张力为；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，此时晾衣绳中的张力大小为，不计小圆环的重力，则下列关系正确的是（）二、计算题.如图所示，用长为的细线和水平细线将质量为的小球系住，此时细线与竖直方向成角小球视为质点，重力加速度大小为，不计空气阻力烧断水平细线后，小球下摆，求： （）小球经过最低点时的速度大小 （）小球经过最低点时细线对小球的拉力大小.如图所示，已知绳长为，水平杆长，小球质量，整个装置可绕竖直轴转动，问：要使绳子与竖直方向成角 （）此时绳子的张力为多大？ （）试求该装置此时的角速度（取）参考答案【答案】.解：（）小球由到过程中由动能定理得： （） 解得 （）在最低点时，绳子的拉力和重力的合力提供小球做圆周运动所需要的向心力，则： 解得 答： （）小球经过最低点时的速度大小是 （）小球经过最低点时细线对小球的拉力大小是.解：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力对小球受力分析如图所示，设绳对小球的拉力为，重力为，则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力 对小球由牛顿第二定律可得： 联立以上两式，将数值代入可得： 答：（）此时绳子的张力为 （）试求该装置此时的角速度是【解析】. 解：假设弹簧的劲度系数，第一次弹簧伸长了，第二次弹簧伸长了， 第一次受力平衡： 第二次由牛顿第二定律得：， 整理得： 把式代入式 解得：， 故选： 根据重物受力平衡可知第一个过程重力等于弹簧的弹力，第二个过程弹力大于重力，由牛顿第二定律，结合胡克定律求解加速度 解决本题的关键是正确地进行受力分析，弹簧的弹力与伸长量成正比是解决问题的突破口 . 解：图象与轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量到伸长量的过程中，弹力的功： 弹力做功为，故弹力势能增加了； 故选： 弹力做功等于弹性势能的减小量，图中弹力是变力，图象与轴包围的面积表示弹力做功的大小 求解变力做功可以结合图象法，注意图象与轴包围的面积表示功的大小，基础题目 . 解：分别对两种情况下的环进行受力分析如图： 由图可知，开始时三个力的方向之间的夹角都是，所以 若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，则在竖直方向上：，所以 所以三个力之间的关系为： 故选： 对环受力分析，根据平衡条件结合几何关系列式求解根据三力平衡条件即可求出； 本题中环与动滑轮类似，要抓住绳中的拉力大小左右相等的特点，由平衡条件求解绳子的拉力 . （）小球下摆过程，只有重力做功，机械能守恒，根据动能定理或机械能守恒定律先列式求解出最低点的速度 （）在最低点，根据重力和拉力的合力提供向心力列式求解拉力 本题关键是对小球受力分析，知道小球运动的过程中机械能守恒，在最低点，由合力提供向心力 . 对小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求