高中物理必修1：第3章 第2节同步练习及解析

PAGEPAGE1高中物理必修一同步练习及解析1．关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是()A．物体形状或体积的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变解析：选C.物体在外力停止作用后能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变，所以C正确，A、D不正确；钢筋用力弯折后，撤去外力，形变不能恢复，不是弹性形变，所以B不正确．2．(2012·浙江学军中学高一期中)下列说法中正确的是()A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的解析：选CD.木块受到的弹力是由桌面发生形变而产生的，A错．木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，B错．由细绳弹力的方向可知C对．电灯受到的弹力是电线发生微小形变而产生的，D对．3．下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是()图3－2－10A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．丁球受到两个弹力的作用解析：选C.甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和球壳的两个弹力作用，丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为零，故C对，A、B、D错．4．一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm.现将其中一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为()A．6cm B．3cmC．1.5cm D．0.75cm解析：选B.由F＝kx知：F1＝kx1，F2＝kx2，联立得x2＝3cm，B正确．5．一根弹簧原长为20cm，当用15N的力拉它时，弹簧长为25cm.(1)求此弹簧的劲度系数．(2)若此弹簧受21N的压力，则弹簧长度变为多少？解析：(1)由F＝k(x－x0)得k＝eq\f(F,x－x0)＝eq\f(15,25－20×10－2)N/m＝300N/m.(2)由F′＝k(x0－x′)得：x′＝x0－eq\f(F′,k)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20×10－2－\f(21,300)))m＝0.13m.答案：(1)300N/m(2)0.13m一、单项选择题1．(原创题)图3－2－11杂技演员有高超的技术，如图3－2－11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()A．坛的形变 B．头的形变C．物体受到的重力 D．人受到的重力解析：选A.头顶受到的压力的施力物体是坛子，受力物体是头顶，它产生的直接原因是坛的形变，间接原因是物体受到的重力，A项正确．2．体育课上一学生将足球踢向墙壁，如图3－2－12所示，下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是()图3－2－12A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于墙壁斜向左上方的方向解析：选D.足球与墙壁的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心，即斜向左上方的方向，故D正确．图3－2－133．如图3－2－13所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这个过程中下面的木块移动的距离为()A.eq\f(m1g,k1) B.eq\f(m2g,k1)C.eq\f(m1g,k2) D.eq\f(m2g,k2)解析：选C.未提木块之前，弹簧k2上弹力为(m1＋m2)g，弹簧k2压缩量为x2＝(m1＋m2)g/k2；当上面的木块被提离弹簧时，弹簧k2上弹力为m2g，弹簧k2压缩量为x2′＝eq\f(m2g,k2)，所以下面木块向上移动的距离为Δx＝x2－x2′＝eq\f(m1g,k2).4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)解析：选C.设弹簧的劲度系数为k，原长为l0.由胡克定律可知，当弹簧压缩时有F1＝k(l0－l1)，当弹簧拉伸时有F2＝k(l2－l0)，联立以上两式解得k＝eq\f(F1＋F2,l2－l1).故选项C正确．二、双项选择题5．如图3－2－14所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()图3－2－14A．A示数为1N B．A示数为0C．B示数为2N D．B示数为1N解析：选AD.弹簧测力计的示数等于钩上的拉力，与弹簧测力计外壳受力无关，物体平衡时绳对物体的拉力F与物重G是一对平衡力，所以F＝G＝1N．两图中秤钩上的拉力均为F＝1N，所以A、D正确．6.图3－2－15匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图3－2－15所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，说法正确的是()A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．斜面对它的支持力为零D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力答案：AC图3－2－167．如图3－2－16，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A的受力，以下说法正确的是()A．A球仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B．A球受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C．A球受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D．A球受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：选CD.球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C、D正确．8．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＝eq\f(F,x)可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比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．所有弹簧的劲度系数都是相同的解析：选AC.在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F＝kx，故A正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F及x无关，故C对，B、D错．图3－2－179．如图3－2－17所示，一根弹性杆上的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为4N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力()A．大小为4NB．大小为2NC．方向垂直于斜面向上D．方向竖直向上解析：选AD.由分析可知，小球受重力和杆对它的弹力而处于平衡，由二力平衡知A、D对．三、非选择题10．画出图3－2－18甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力方向．图3－2－18解析：所受的弹力如图所示．答案：见解析图11．如图3－2－19所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象，试由图线确定：图3－2－19(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧长为0.20m时弹力的大小．解析：(1)当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由题图可知原长l0＝10cm.(2)当弹簧长度为15cm时，弹力大小为10N，对应弹簧的伸长量为Δl＝(15－10)cm＝5×10－2mk＝eq\f(F,Δl)＝eq\f(10,5×10－2)N/m＝200N/m.(3)当弹簧长为0.20m时，弹簧伸长量为：Δl′＝(0.20－0.10)m＝0.10m由胡克定律F＝kx得F′＝kΔl′＝200×0.10N＝20N.答案：(1)10cm(2)200N/m(3)20N12．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐固定在水平面上，上端自由，如图3－2－20甲所示，图乙是弹簧压缩量随压力变化的示意图．弹簧本身质量不计，求大、小弹簧的劲度系数k1和k2.图3－2－20解析：压力F≤2N时，只有大弹簧被