2024-2025学年高中物理课时作业11探究形变与弹力的关系含解析粤教版必修1

PAGE6-课时分层作业(十一)(时间：40分钟分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．如图为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是()A．图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．图乙中，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．图丙中，即将被踢起的足球肯定不能被看作质点D．图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变D[足球受到的弹力和重力是两种性质的力，A错；产生弹力的条件是相互接触且存在弹性形变，B错；物体能否看成质点取决于物体的大小和形态对所探讨问题是否存在影响，即将被踢起的足球有时也能看作质点，C错；落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，D对．]2．下列关于弹力产生条件的说法正确的是()A．只要两个物体接触就肯定有弹力产生B．只要两个物体相互吸引就肯定有弹力产生C．只要物体发生形变就肯定受到弹力作用D．只有发生弹性形变的物体才会产生弹力D[弹力产生的条件：接触并产生弹性形变，二者缺一不行．A、C中都只有弹力产生的一个条件，故A、C都不肯定能产生弹力．B中只说“相互吸引”，只能证明有力存在，不肯定能产生弹力．D项同时具备两个条件，故选D.]3．如图所示，一小球用两根轻绳悬挂于天花板上，小球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有()A．1个 B．2个C．3个 D．4个B[假设绳1对球有作用力，则该作用力的方向斜向左上方，另外，球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不行能保持平衡，所以绳1不行能对球施加拉力，则选项B正确．]4．图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的状况，其中正确的是()C[选项A中杆对小球的力应竖直向上，选项B中FN2应为零，该绳没有发生形变，选项D中大半圆对小球的支持力FN2应是沿过小球与圆接触点的半径，且指向圆心，本题只有选项C正确．]5．(多选)如图所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现缓慢减小A的倾角θ，下列说法正确的是()A．C受到的支持力渐渐变大B．C受到的支持力大小不变C．C对B的压力渐渐变大D．C对B的压力大小不变BD[小球C受支持力和自身重力两个力的作用处于平衡状态，重力与支持力二力平衡，所以小球所受的支持力大小始终等于重力的大小，小球对B的压力等于小球所受的支持力也保持不变，选项B、D正确．]6．如图所示的装置中，劲度系数相同的弹簧的原长相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽视不计．平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是()A．L1＝L2＝L3 B．L1＝L2<L3C．L1＝L3>L2 D．L3>L1>L2A[以小球为探讨对象，由力的平衡条件可知三幅图中弹簧的弹力都等于小球的重力，即弹簧弹力的大小相等，即F1＝F2＝F3＝G，所以弹簧伸长量均相同，所以L1＝L2＝L3，故选项A正确．]二、非选择题(14分)7．“蹦极”是一种特别刺激的户外休闲运动，人从水面上方某处的平台上跳下，靠自身所受的重力自由下落，被拉伸的蹦极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运动中，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50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N，已知此人停在空中时，蹦极的橡皮绳长度为17.5m，橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律，(g取10(1)橡皮绳的劲度系数；(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高？解析：(1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力F1＝500N．而F1＝k(l－l0)，所以橡皮绳的劲度系数k＝eq\f(F1,l－l0)＝200N/m.(2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为l′.由胡克定律F2＝k(l′－l0)得l′＝eq\f(F2,k)＋l0＝15m＋15m＝30m.答案：200N/m30[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分.)1．静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是()A．细线对它肯定有拉力作用B．细线可能对它没有拉力作用C．斜面对它可能有支持力作用D．斜面对它肯定有支持力作用A[小球必定受到重力和细线的拉力．小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有弹力(假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面对上，三个力的合力不行能为零，小球将向右上方运动，与题设条件冲突，故斜面对小球没有弹力)．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，A正确，B、C、D错误．]2．缓冲装置可抽象成如图所示的简洁模型，图中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧．下列表述正确的是()A．装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动稳定后，两弹簧产生的弹力之比F1∶F2＝k1∶k2C．垫片向右移动稳定后，两弹簧的长度之比l1∶l2＝k2∶k1D．垫片向右移动稳定后，两弹簧的压缩量之比x1∶x2＝k2∶k1D[装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数有关，劲度系数大的缓冲效果好，故A错误；当垫片向右移动稳定后，两弹簧均被压缩，两弹簧串联，弹力大小相等，故B错误；两弹簧串联，弹力大小相等，依据胡克定律知，压缩量之比为x1∶x2＝k2∶k1，而此时弹簧的长度为原长减去压缩量，所以两弹簧的长度之比l1∶l2≠k2∶k1，故C错误，D正确．]3．一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，A．3L B．C．5L D．C[一根弹簧，挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L，即伸长L，劲度系数k＝eq\f(mg,L).若两个小球如题图所示悬挂，则下面的弹簧也伸长L，上面的弹簧受力2mg，伸长2L，则弹簧的总长为L＋L＋L＋2L＝5L，故选项C4．(多选)如图所示为缓慢关门时(关门方向为图中箭头方向)门锁的示意图，若弹簧始终处于压缩状态，则下列说法正确的是()A．关门时锁壳对锁舌的弹力方向向右B．关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面C．关门时弹簧弹力变大D．关门时弹簧弹力方向与锁壳对锁舌的弹力方向在一条直线上BC[关门时，锁壳对锁舌的弹力方向与接触面垂直，即垂直于锁舌的斜面，选项A、D错误，B正确．关门时，弹簧的压缩量增大，所以弹簧弹力变大，选项C正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)一根竖直悬挂的轻质弹簧，下端挂上2N的物体时，其伸长量为2cm.一探讨小组用它探究弹簧弹力和伸长的关系，在弹簧弹性限度内，测出悬挂不同重物时，弹簧弹力和弹簧伸长量的关系，画出了如图所示的图象．该图象以纵轴表示弹力F，单位为牛顿，图线为反比例关系的双曲线，因绘图同学的疏忽，遗忘在横轴标出关于弹簧伸长量x的表达式，请你帮助写出横轴所表示的弹簧伸长量x的表达式：______________．图象中采纳国际单位制，对应纵坐标为4N解析：弹簧下端挂2N的物体时，弹簧伸长量为2cm，则由胡克定律F＝kx得k＝100N/m，即F＝100x ①设图象中的横坐标为a，则图线表达式为F＝eq\f(k′,a)(k′为反比例函数的比例系数)，由图象可知，当a＝5时F＝20，所以k′＝100，即F＝eq\f(100,a) ②由①②可得a＝eq\f(1,x)，故横轴的表达式为eq\f(1,x).由F＝eq\f(100,a)知，当F＝4N时，a＝25.答案：eq\f(1,x)256．(14分)下表是某同学为“探究弹力和弹簧伸长的关系”所测的几组数据：弹力F/N0.51.01.52.02.5伸长x/cm2.305.086.899.8012.40(1)请你在如图所示的坐标系上作出F­x图线．(2)写出曲线所代表的函数式．(3)说明函数表达式中常量的物理意义．(4)若弹簧的原长为40cm，并且以弹簧的总长为自变量，解析：(1)依据表中数据描点，依据图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同．这样可以减小偶然误差，如图所示．(2)设直线斜率为k，由数学学问知，F＝kx＋C.在直线上取较远的两点(可以减小误差)，如点(9.80，2.0)与(2.30，0.5)，并代入上