2018年秋季学期高中物理人教必修一第三章相互作用课时提升作业3.2

1、课时提升作业弹力(40 分钟 100 分)一、选择题 ( 本题共 6 小题 , 每小题 6 分, 共 36 分)1.(2018·洛阳高一检测) 下列叙述中错误的是()A. 拉力、压力和支持力就其性质而言都是弹力B. 弹力的方向总是跟接触面垂直的C.物体间凡有相互接触, 就一定产生弹力D.弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间【解析】选 C。压力和支持力、 拉力是按照作用效果命名的 , 都是弹力 , 故 A 正确 ; 弹力的方向总是跟接触面垂直的 , 故 B 正确 ; 根据弹力的产生条件 , 接触且发生弹性形变 , 故 C 错误 ,D 正确。2. 如图所示 , 液晶电视静止于电视机

2、架上 , 关于液晶电视与电视机架之间的相互作用 , 下列说法正确的是 ()A. 液晶电视向下形变, 对电视机架产生压力的作用B. 液晶电视向上形变, 对电视机架产生压力的作用C.电视机架向下形变D., 对液晶电视产生压力的作用电视机架向上形变, 对液晶电视产生支持力的作用- 1 -【解析】 选 B。液晶电视对电视机架产生压力是由于液晶电视向上形变引起的,选项 A 错,B 对; 电视机架对液晶电视产生支持力的作用是由于电视机架向下形变引起的 , 选项 C、D 错。3. 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.

3、细线对它一定有拉力作用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.斜面对它一定有支持力作用【解析】 选 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, 弹力垂直于斜面向上 , 三个力的合力不可能为零, 小球将向右上方运动, 与题设条件矛盾, 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。4. 图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A 所受弹力的情况, 其中正确的是 ()- 2 -【解析】 选 C。选项 A 中杆对小球

4、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. 如图所示 , 一劲度系数为 k, 原长为 L0 的轻弹簧 , 下端固定在水平面上 , 先用向下的力 F 压缩弹簧至稳定 , 然后改用向上的力 F 拉弹簧 , 再次至稳定 , 则弹簧上端上升的高度()A.B.C.L0+D.L 0-【解析】选 B。当用向下的力F 压缩弹簧至稳定时, 弹簧压缩的长度为x1= ; 当改用向上的力F 拉弹簧 , 再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2= ; 则弹簧上端上升的高度为 h=x1+x

5、2=, 故选 B。6.(2018·武汉高一检测) 两个劲度系数分别为k1 和 k2 的轻质弹簧 a、b 串接在一起,a 弹簧的一端固定在墙上, 如图所示。开始时弹簧均处于原长, 现用水平力作用在 b 弹簧的 p 端向右拉动弹簧, 已知 a 弹簧的伸长量为L, 则 ()- 3 -A.b 弹簧的伸长量也为LB.b 弹簧的伸长量为C.p 端向右移动的距离为2 LD.p 端向右移动的距离为L【解析】选 B。根据两个弹簧中弹力相等可得b 弹簧的伸长量为,p 端向右移动的距离为L,B 正确。【补偿训练】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

6、, 一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3, 其大小关系是()A.L 1=L2=L3B.L 1=L2<L3C.L1=L3>L2D.L3>L1>L2- 4 -【解析】 选 A。以小球为研究对象,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 ( 本题共 2 小题 , 共 24 分。要有必要的文字说明和解题步骤, 有数值计算的要注明单位)7.(10 分) 画出图中物体A、B 所受的弹力示意图。【解析】 A 受两个弹力

7、: 斜面对 A 的支持力 FN、绳子对 A 的拉力 F。B 受两个弹力 :地面对它的支持力FN1 和台阶对它的支持力FN2, 力的示意图如图所示。答案 : 见解析【总结提升】 作弹力示意图的两点注意(1) 确定受哪几个弹力。弹力是接触力 , 一般与该物体接触的有几个物体 ( 或几个接触点 ), 该物体就可能受到几个弹力。物体是否受某个弹力要具体用弹力的产生条件或特殊方法来确定。(2)作力的示意图。从弹力的作用点沿弹力的方向作出各弹力的示意图, 通常各弹力的作用点画于物体的同一点上。由于弹力方向垂直于接触面, 所以确定弹力方向时应垂直于物体间的接触面或切面的方向。8.(14 分)“蹦极” 是一种

8、非常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- 5 -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15 m。质量为 50 kg 的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N,已知此人停在空中时, 蹦极的橡皮绳长度为 17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律,(g 取 10 m/s2) 求:(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?【解题指南】 (1) 人停在空中时, 橡皮绳的

9、弹力大小等于人的重力。(2) 人下落到最低点时 , 橡皮绳的弹力并不等于人的重力。【解析】(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力 F1 =500 N 。而 F1=k(l - l0),所以橡皮绳的劲度系数k=200 N/m 。(2) 设橡皮绳拉力最大时 ,绳长为 l。据胡克定律 F2=k(l -l 0 )得l=+ l 0=15 m+15 m=30 m 。答案 : (1)200 N/m(2)30 m- 6 -1.(7 分)( 多选 )(2018 ·德州高一检测) 关于胡克定律 , 下列说法正确的是()A. 由 F=kx 可知 , 在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B. 由 k=

10、 可知 , 劲度系数 k 与弹力 F 成正比 , 与弹簧的形变量x 成反比C.弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的, 与弹力 F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长( 或缩短 ) 单位长度时弹力的大小【解析】 选 A、C、D。在弹性限度内, 弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx, A 正确 ; 弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定, 与弹力 F 及形变量 x 无关 ,B 错误 ,C 正确 ; 由胡克定律得 k= , 可理解为弹簧伸长 ( 或缩短 ) 单位长度时受到的弹力的值与 k 相等 ,D 正确。2.(7 分)( 多选 ) 如图所示 , 小球 C 置

11、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 ,下列说法正确的是A.C 受到的支持力逐渐变大B.C 受到的支持力大小不变C.C 对 B 的压力逐渐变大D.C 对 B 的压力大小不变- 7 -【解析】 选 B、D。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。【补偿训练】如图所示 , 对静止于水平地面上的重为G 的木块 , 施加一竖直向上的逐渐增加的力 F, 若 F 小于 G,下列说

12、法正确的是()A. 木块对地面的压力随F 增大而增大B. 木块对地面的压力随F 增大而减小C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力D.木块对地面的压力就是木块的重力【解析】 选 B。对木块进行受力分析如图所示,由平衡条件可知G=F N+F, 在 F 增大的过程中 ,G 不变 ,所以地面对木块的支持力FN 减小 ,即木块对地面的压力随F 增大而减小 ,A 错,B 对;木块对地面的压力与地面对木块的支持力的受力物体不同,不能称为平衡力,且压力与重力是两种不同性质的力 ,所以 C、D 都错。- 8 -3.(7 分)( 多选 )(2018 ·衡水高一检测) 如图所示 , 轻弹簧的

13、两端各受10 N 拉力 F作用 , 弹簧平衡时伸长了5 cm( 在弹性限度内 ), 那么下列说法中正确的是()A. 该弹簧的劲度系数k=200 N/mB. 该弹簧的劲度系数k=400 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 D.弹簧的弹力为10N【解析】选 A、D。根据胡克定律F=kx 得, 弹簧的劲度系数k= =200 N/m,选项 A 正确 ,B 错误 ; 弹簧的劲度系数k 与弹簧弹力F 的变化无关 , 与弹簧本身有关, 选项 C 错误 ; 弹簧的弹力大小等于一端的拉力, 选项 D 正确。4.(9 分)(2018·廊坊高一检测) 如图所示是

14、探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图 :(1) 弹簧的劲度系数是 _N/m 。(2) 若弹簧原长 l0=10 cm, 当弹簧所受 F=150 N 的拉力作用时 ( 在弹性限度内 ), 弹簧长度为 l=_cm。【解析】 (1)图象斜率的大小表示劲度系数大小 ,- 9 -故有 k=N/m=1 000 N/m。(2) 根据 F=kx, 得当弹簧所受 F=150 N 的拉力作用时伸长的长度为x=m=0.15 m=15 cm则弹簧长度为l=x+ l 0=25 cm 。答案 :(1)1 000(2)255.(10 分) 一根大弹簧内套一根小弹簧, 大弹簧比小弹簧长0.2 m, 它们的一端平齐并固定 , 另一端自由 , 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