2024-2025学年新教材高中物理课时分层作业10弹力含解析粤教版必修第一册_第1页
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文档简介

PAGE6-弹力(建议用时:25分钟)◎考点一形变、弹性与弹性限度1.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,关于该弹力,下列说法中正确的是()A.该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的B.该弹力是弹簧发生压缩形变产生的C.该弹力是小车发生形变产生的D.该弹力的施力物体是小车A[由题意可知,弹簧发生拉伸形变,弹力是由弹簧发生形变而引起的,弹力的施力物体是弹簧,故选A.]2.(多选)下列各种状况中,属于弹性形变的有()A.撑竿跳高运动员起跳中,撑竿的形变B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变C.细钢丝被绕制成弹簧D.铝桶被砸扁AB[“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能复原原状,是弹性形变;“细钢丝被绕制成弹簧”不能复原成“钢丝”,“铝桶被砸扁”不能复原成“桶”,是非弹性形变,故选项A、B正确,C、D错误.]◎考点二弹力3.下列关于弹力产生条件的说法中正确的是()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项正确.]4.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.]5.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.]6.(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.]◎考点三胡克定律7.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.]8.(多选)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连,当对弹簧施加改变的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图乙),则下列推断正确的是()甲乙A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变BCD[由图乙得ΔF=kΔx,A错误,B正确;k=eq\f(ΔF,Δx)=200N/m,C正确;弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素确定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关,D正确.]9.一根弹簧原长为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)弹簧原长l0=20cm=0.2m,现在长度l=25cm=0.25m由胡克定律F=kx=k(l-l0)得劲度系数k=300N/m.(2)由胡克定律F=kx=k(l0-l)l=l0-eq\f(F,k)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20-\f(21,300)×102))cm=13cm.[答案](1)300N/m(2)13cm(建议用时:15分钟)10.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.]11.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.]12.一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像.该图像以纵轴表示弹力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:______________.图像中采纳国际单位制,对应纵坐标为4N的横坐标的坐标值应为______________.[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设图像中的横坐标为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),由图像可知,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)2513.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,请你写出它的函数式.[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),并代入上式得k=0.2N/cm,C=0.04N,所

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