1、1课时训练 11 探究形变与弹力的关系基础夯实1.关于弹力产生的条件,下列说法正确的是( )A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个物体发生形变就一定有弹力产生C.只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生D.只有发生弹性形变的物体才能够产生弹力答案 D解析 根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可 .A、B 都只有弹力产生条件的一个方面,而C 只说“相互吸引”,只能证明有力存在,不一定是弹力,故选 D.2.在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例 .下列说法正确的是( )A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力
2、是脚发生形变而产生的D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的答案 B解析 在运动员起跳的过程中,跳板和运动员的脚都发生了形变,跳板受到的压力是脚发生形变而产生的,运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,所以选项 B 正确 .3.如图所示,球 A 在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球 A 所受的弹力,以下说法正确的是( )A.球 A 仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上2B.球 A 受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球 A 受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球 A 受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下答案 C解析 弹力方向与
3、接触面垂直,小球应受两个弹力,挡板与斜面对小球都有弹力作用,C 项正确 .4.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重 G=1 N,则弹簧测力计 A 和 B 的示数分别为 ( )A.1 N,0 B.0,1 NC.2 N,1 N D.1 N,1 N答案 D解析 题图中弹簧测力计 A、 B 的受力情况是一样的,都是左右两端各受 1 N 的拉力,此时弹簧测力计的读数都是 1 N.5.(多选)一人用斜向下的力推小车前进,力的大小是 30 N,方向与水平方向成 30角,则图中画的小车受到的推力的图示,正确的是( )答案 BD解析 画力的图示时,作用点可以画在实际着力点上,也可画在物体的重心上
4、(不考虑物体的转动),可将箭头画在作用点上,也可将箭尾画在作用点上,但力的方向必须正确,选项 B、D正确,选项 A、C 错误.6.杂技演员具有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )3A.坛子的形变 B.头的形变C.坛子受到的重力 D.人受到的重力答案 A解析 弹力的产生是由于相互接触的物体之间挤压发生弹性形变而产生的,头顶受到的压力是因为坛子发生形变,在恢复原状时对头顶产生了一个压力的作用,间接原因是坛子受到的重力,选项 A 正确 .7.(多选)下图中 A、 B 之间一定有弹力作用的是( )答案 BD解析 由弹力产生的条件可知,A、
5、C 图中两球相互接触但无相互挤压,无弹力;B、D 图中两球既接触又相互挤压,有弹力作用 .8.(多选)如图所示, A、 B 两物体的重力分别是 GA=3 N、 GB=4 N,A 用悬绳挂在天花板上, B 放在水平地面上, A、 B 间的轻弹簧的弹力 F 弹 =2 N,则绳中张力 F 和 B 对地面的压力 FN的可能值分别为( )A.7 N 和 10 N B.5 N 和 2 NC.1 N 和 6 N D.2 N 和 5 N答案 BC解析 中间的弹簧弹力为 2 N,它会对与它接触的物体 A、 B 有力的作用,分析 A、 B 物体的受力时要注意弹簧对它们的作用是拉力还是压力 .中间的弹簧如果处于被拉
6、伸的状态,它想收缩恢复原状,会向下拉 A,向上提 B,则选 B;它如果处于被压缩的状态,向两边恢复原状,会向上顶 A,向下压 B,则选 C.9.(多选)4如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象,根据图象判断以下结论正确的是( )A.弹簧的劲度系数为 1 N/mB.弹簧的劲度系数为 100 N/mC.弹簧的原长为 6 cmD.弹簧伸长 0.02 m 时,弹力的大小为 4 N答案 BC解析 弹簧处于原长时,弹力应为 0,由题图知弹簧原长为 6 cm,当拉长 2 cm 时,弹力为 2 N,可得劲度系数为 100 N/m.能力提升10.(多选)如图所示,轻弹簧的两端各受 10 N 的拉力 F 的作
7、用,弹簧平衡时伸长了 5 cm(在弹性限度内) .下列说法正确的是 ( )A.该弹簧的劲度系数 k 为 400 N/mB.该弹簧的劲度系数 k 为 200 N/mC.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FxD.弹簧的劲度系数 k 不会随弹簧弹力 F 的增大而增大答案 BD解析 弹簧中产生的拉力等于 F 即 10 N,由胡克定律 F=kx 得 k= N/m=200 N/m;弹簧Fx= 100.05的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力大小无关 .11.如图所示,原长分别为 l1和 l2,劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量
8、为 m1的物体,最下端挂着质量为 m2的另一物体,整个装置处于静止状态 .现用一个质量为 m 的平板把下面的物体竖直地缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,求:5(1)m2上升的高度;(2)此时平板受到人对其的托力 .答案 (1)(m1+m2)gk1 +m2gk2(2)(m+m2)g+k2m1gk1+k2解析 (1)挂上重物后,设上面的弹簧伸长 x1,下面的弹簧伸长 x2.对 m1、 m2所组成的整体,根据胡克定律有 k1x1=(m1+m2)g,对 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
9、起后,下面的弹簧必压缩,上面的弹簧必拉伸,设形变量均为 x,人对 m 的托力为 F,对 m1、 m2、 m 所组成的整体,有 F+k1x=(m+m1+m2)g,对 m1有 k1x+k2x=m1g,联立解得 F=(m+m2)g+ .k2m1gk1+k212.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂 1 个钩码,静止时弹簧长度为 l1,如图 1 所示,图 2 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是 1 毫米)上位置的放大图,示数l1= cm.在弹簧下端分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个相同钩码,静止时弹簧长度分别是 l2、 l
10、3、 l4、 l5.已知每个钩码质量是 50 g,挂 2 个钩码时,弹簧弹力 F2= N(当地重力加速度 g=9.8 m/s2).要得到弹簧伸长量 x,还需要测量的是 .作出 F-x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系 . 答案 25.85 0.98 弹簧原长6解析 由毫米刻度尺读数可知 l1为 25.85 cm;挂 2 个钩码时, F2=2mg=0.98 N;弹簧伸长量为现长减去原长,故还需测量弹簧原长 .13.在现代汽车技术中,一般轿车都设置有“汽车悬架”,麦弗逊式(MacPhersan)及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合,是对缓冲冲击和消减冲击产生振动的全面考虑,大大提高了乘坐者的舒
11、适性 .现在有一组合弹簧,一根大弹簧内套了一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2 m.为了测量弹簧的劲度系数,把组合弹簧的一端平齐并竖直固定,另一端处于自由状态,如图甲所示 .当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示,则大弹簧的劲度系数 k1和小弹簧的劲度系数 k2分别为多少?答案 k1=10 N/m k2=20 N/m解析 从题图可知:压缩距离 x 在 00.2 m 范围内,有 F=k1x,此时只有大弹簧起作用,小弹簧并没有承受压力,所以大弹簧的劲度系数 k1=10 N/m;压缩距离 x 在 0.20.3 m 范围内,两个弹簧都被压缩,都产生弹力,当大弹簧压缩了 x 时,小弹簧压缩了( x-0.2 m),所以F=k1x+k2(x-0.2 m),由题图中数据可求得 k2=20 N/m.
