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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B.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,0B.0,1 NC.2 N,1 ND.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(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()A.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、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 NB.5 N和2 NC.1 N和6 ND.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)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=Fx,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=Fx=100.05 N/m=200 N/m;弹簧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:(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+k2.12.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、l3、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25.850.98弹簧原长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/mk2=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.
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