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第二节 形变与弹力一、单选题（共11题；共22分）1.下列说法正确的是（ ） A.木块放在桌面上受到向上的支持力这是由于木块发生形变而产生的B.用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头的形变而产生的C.细绳对物体拉力方向不一定沿绳D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力是由于电线发生微小形变而产生的2.如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3（可视为质点），中间分别用原长均为L、劲度系数均为k的轻弹簧连接，木块与传送带间的动摩擦因数现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，让传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、2两木块间的距离是（ ）A.B.C.D.3.放在水平桌面上的苹果，处于静止状态，下列说法中正确的是（ ） A.由于苹果发生微小的形变，使苹果受到重力作用B.由于苹果发生微小的形变，苹果对桌面产生垂直于桌面向下的弹力C.由于桌面发生微小的形变，苹果对桌面产生垂直于桌面向下的弹力D.由于苹果发生微小的形变，桌面对苹果产生垂直于桌面向上的弹力4.在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是 （ ） A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.当物块的速度为零时，它所受的合力为零C.物块接触弹簧后先加速后减速D.当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零5.物块A1、A2、B1、B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连接，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示，今突然迅速地撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为FA1和FA2 ， B1、B2受到的合力分别为FB1和FB2 ， 则( )A.FA10，FA22mg，FB10，FB22mgB.FA1mg，FA2mg，FB10，FB22mgC.FA10，FA22mg，FB1mg，FB2mgD.FA1mg，FA22mg，FB1mg，FB2mg6.两小球均处于静止状态，所有接触面均光滑，A，B之间一定有弹力作用的是（ ） A.B.C.D.7.关于弹力，下列叙述正确的是（ ） A.两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力B.两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力C.两物体有弹力作用，物体不一定发生了弹性形变D.只有弹簧才能产生弹力8.一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.B.C.D.9.在图中a、b均处于静止状态，则a、b间一定有弹力的是（ ） A.B.C.D.10.如图所示，L1、L2是劲度系数均为k的轻质弹簧，A、B两只钩码重力均为G，则静止时两弹簧伸长量之和为（ ）A.B.C.D.11.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；再悬挂5N重物时，弹簧长度变为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为 () A.L原0.02mB.L原0.10mC.L原0.02mD.L原0.10m二、多选题（共3题；共9分）12.一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中正确的是（ ） A.地面受到了向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到了向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到了向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到了向上的弹力是因为物体发生了形变13.关于弹力的方向，下列说法中正确的是（ ） A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体14.关于弹力的说法，正确的是（ ） A.挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变产生的B.绳对物体的拉力方向总是沿绳方向的，但可以不指向绳收缩的方向C.木块放到桌面上受向上的弹力，是由于木块发生微小形变产生的D.弹簧的弹力方向总是沿弹簧方向，但可以沿弹簧向外三、填空题（共4题；共8分）15.为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像，从图像上看，该同学没能完全按实验要求做，使图像上端成为曲线，图像上端成为曲线的原因是_ B弹簧的劲度系数为_N/m若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_（填A或B）16.为了测量木块与木板之间的滑动摩擦力，某同学设计了两种方案，如图甲和乙所示，甲是将长木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木板上的木块；乙是用弹簧测力计水平拉住木块，他水平拉动木块下的木板，你认为更利于操作的方案是_，理由是_。 17.一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧伸长4cm，则这弹簧的劲度系数k=_N/m 18.一根劲度为400N/m的轻质弹簧，原长12cm，当受到一个大小为16N的压力作用时，该弹簧将缩短到_cm当弹簧不挂重物时，弹簧的劲度系数是_N/m 四、解答题（共1题；共5分）19.劲度系数为K1=100N/m的弹簧A上端固定在光滑木板的顶端，木板竖直放置弹簧A下端悬挂质量为m=2Kg的物体P，P下面通过劲度系数为K2=200N/m的弹簧B悬挂另一质量也为m=2Kg的物体QP、Q轻靠在木板左侧整个装置静止后，将木板绕其下端沿顺时针方向缓慢旋转600 稳定后，P、Q相对木板移动的距离各为多少？五、实验探究题（共2题；共14分）20.某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2）砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/102m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50（1）根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线 （2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律这种规格弹簧的劲度系数为_N/m 21.某同学做测定弹簧劲度系数的实验，他测出了弹簧长度l与对应弹力F的五组数据后，在Fl坐标系中描出了对应的五个点，如图所示（1）在图中绘出Fl图线； （2）由图线求得弹簧的劲度系数k=_N/m（保留两位有效数字） （3）由图像得出的实验结论：_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】解：A、木块放在桌面上所受到桌面向上的弹力是由于桌面发生向下微小形变而产生的故A错误 B、用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于细杆发生形变而产生的故B错误 C、绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向故C错误 D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的故D正确故选：D【分析】弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与恢复原状的方向相同2.【答案】B 【解析】【解答】解：当三木块达到平衡状态后，对木块3进行受力分析，可知2和3间弹簧的弹力等于木块3所受的滑动摩擦力，即：m3g=kx3 ， 解得2和3间弹簧伸长量为：x3= ；同理以2木块为研究对象得：kx2=kx3+m2g，即1和2间弹簧的伸长量为：x2= = ，1，2两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量，即得L+ ，选项B正确故选B【分析】当三木块达到平衡状态后，三个木块的合力都为零先对木块3研究，由平衡条件和胡克定律求出2和3间弹簧伸长量再以木块为研究对象，用同样的方法求出1和2间弹簧的伸长量，最后求出1、2两木块间的距离3.【答案】B 【解析】【解答】解：A、重力是由于地球的吸引而引起的，故A错误；B、C、D、由于苹果发生微小的形变，要恢复原状，故会对阻碍其恢复原状的物体（桌面）施加弹力，方向垂直与桌面向下，故B正确，C错误，D错误；故选B【分析】弹力产生的条件是接触且有弹性形变；弹力的方向与施力物体形变方向相反4.【答案】C 【解析】【解答】物块接触弹簧后，弹簧刚开始发生形变，产生的弹力小于恒力F ， 所以合力向右，物块仍做加速运动，随着弹簧形变量增大，弹力在增大，当弹力等于F时，合力为零，此时速度最大，之后由于物块仍有向右的速度，所以弹簧继续被压缩，弹力继续增大，弹力大于F ， 合力向左，速度向右，物块做减速运动，当速度为零时，弹簧压缩量最大，此时合力不为零，加速度不为零，物块在运动过程中先加速后减速，故C正确.【分析】本题考查了运动的分析和牛顿第二定律的应用5.【答案】B 【解析】【分析】除出支托物的瞬间，与钢性轻杆接触处的形变立即消失，有，由于弹簧在撤去支托钧瞬间其形变还来不及发生改变，此时弹簧对B1向上的弹力大小对B2向下的弹力大小仍为mg ， 因此有。所以B正确。【点评】做本体的关键是理解刚性轻杆，和轻质弹簧的特点。6.【答案】B 【解析】【解答】解：A、两物体若受水平方向的弹力，则两绳子不会竖直静止，故A错误；B、两物体相互挤压，故两物体间一定有弹力，故B正确；C、b竖直悬挂，假设两球间有弹力，则b受力不平衡，故ab间无弹力，故C错误；D、地面光滑，两物体保持静止，若有挤压，则b将运动，故D错误；故选：B【分析】产生弹力的条件有两个，一是接触，二是发生弹性形变可以直接根据条件判断，也可以运用假设法分析7.【答案】B 【解析】【解答】解：A：相互接触的物体发生弹性形变都能产生弹力，相互接触的物体没有发生弹性形变不能产生弹力故A错误；B：不接触的物体之间不发生的形变，就一定没有相互作用的弹力故B正确；C：相互接触的物体发生弹性形变都能产生弹力，所以产生了弹力就一定有形变故C错误；D：相互接触的物体发生弹性形变都能产生弹力，故D错误故选：B【分析】了解弹力产生的条件知道弹力的大小与形变程度有关8.【答案】C 【解析】【解答】由胡克定律得 F=kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0 ， 则有F1=k（l0l1），F2=k（l2l0），联立方程组可以解得 k= ，故C符合题意。答案为C【分析】根据物体所受弹力F1、F2两个的作用时弹簧的伸长的长度，分别由胡克定律列出方程联立求解即可9.【答案】B 【解析】【解答】解：A、对a而言受重力，竖直向上的拉力，如果b对a有弹力方向水平向左，那么a受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故A错误B、对a而言受重力，斜向上的拉力，如果b对a没有弹力，那么a受到的二力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故B正确C、对b而言受重力，竖直向上的支持力，如果a对b有弹力方向水平向右，那么b受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故C错误D、对b而言受重力，竖直向上的拉力，如果a对b有弹力方向垂直斜面向上，那么b受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故D错误故选B【分析】对物体进行受力分析，假设有弹力或无弹力，根据力的合成判断物体所受到的力合力是否为0由于物体处于静止状态，合力应该为0如果发生矛盾说明假设不成立10.【答案】A 【解析】【解答】解：弹簧L1受到的弹力大小等于2G，根据胡克定律得 弹簧L1伸长的长度x1= 弹簧L2受到的弹力大小等于G，再根据胡克定律得 弹簧L2伸长的长度x2= 所以静止时两弹簧伸长量之和为x=x1+x2= 故选A【分析】弹簧L1受到的弹力大小等于2G，弹簧L2受到的弹力大小等于G，根据胡克定律分别求出两根弹簧伸长的长度，再求出静止时两弹簧伸长量之和11.【答案】D 【解析】【解答】根据胡克定律， 有；， 有20=k（0.18-L0），联立两方程组，得： 故D正确，A、B、C错误故选D。【分析】解决本题的关键掌握胡克定律二、多选题12.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、地面受到弹力是因为物体发生了形变，而产生了向下压地面的力，故A错误，B正确；C、而物体受到向上的力，是因为地面产生了形变，而产生了方向向上的弹力，故C正确，D错误；故选：BC【分析】解答本题应掌握：弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力13.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、放在水平桌面上的物体所受桌面弹力的方向指向被支持的物体，所以方向向上故A正确；B、放在斜面上的物体所受斜面弹力的方向指向被支持的物体，所以方向垂直于斜面向上故B错误；C、轻绳受到物体的作用而发生拉伸形变，由于弹性要恢复原状，对接触的物体产生沿着绳子收缩方向的弹力，所以物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向下的故C错误；D、弹力的方向一定与接触面垂直间相互挤压时，弹力的方向一定垂直接触面指向受力物体故D正确故选：AD【分析】弹力的方向一定与接触面垂直轻绳受到物体的作用而发生拉伸形变，由于弹性要恢复原状，对接触的物体产生沿着绳子收缩方向的弹力14.【答案】A,D 【解析】【解答】解：弹力是由于“施力物体”发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力A、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，电线是施力物体，所以是由于电线发生微小形变而产生的，故A正确；B、绳子对物体的拉力方向总是沿绳子收缩的方向故B错误C、木块放在桌面上受到向上的支持力，木块是受力物体，桌面是施力物体，所以这是桌面发生微小形变而产生的故C错误；D、弹簧可以变长也可以变短；故其弹力可以向里也可以向外；但弹簧的弹力方向总是沿弹簧方向的；故D正确；故选：AD【分析】解答本题应掌握：弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力；要明确弹力的方向与形变方向之间的关系三、填空题15.【答案】超过弹簧的弹性限度；100；A 【解析】【解答】解：向上弯曲的原因是超出了弹性限度，注意该图像中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出kB=100N/m，由于A的劲度系数小，因此其精度高故答案为：超过弹簧的弹性限度，100，A【分析】根据胡克定律结合数学知识即可正确解答16.【答案】乙；乙方案中物体处于静止状态，弹簧秤的读数就等于物体所受的摩擦力的大小 【解析】【解答】甲方案中，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等，但是不容易保持匀速直线运动，理论上可行，但是实际操作不可行；乙方案中，拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，实验时不必保持匀速直线运动，但是弹簧测力计相对地面处于静止状态，弹簧测力计示数稳定，便于读数，使读数更准确.【分析】本题考查了二力平衡、实验误差分析等17.【答案】2500 【解析】【解答】解：分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N，根据公式F=kx，弹簧的劲度系数k= = N/m=2500N/m故答案为：2500【分析】弹簧测力计的原理是：在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数18.【答案】8；400 【解析】【解答】解：12cm=0.12m根据胡克定律F=kx得，弹簧的压缩量x= 弹簧的长度：L=L0x=0.12m0.04m=0.08m=8cm弹簧的劲度系数与是否挂重物无关，当弹簧不挂重物时，弹簧的劲度系数仍然是400N/m故答案为：8；400【分析】根据胡克定律F=kx求出弹簧的压缩量，从而求出弹簧的长度弹簧的劲度系数与是否挂重物无关四、解答题19.【答案】解：木板竖直时：k1x1=2mg，当然人世间可得：x1=0.4m对P：k2x2=mg代入数据得：x2=0.1m旋转后：k1x1=2mgsin30，所以：x1=0.2m同理对P：k2x2=mgsin30代入数据解得：x2=0.05m所以P上升的距离：Xp=x1x1=0.40.2=0.2mQ上升的距离：XQ=XP+x2x2=0.2+0.10.05=0.25m答：P、Q相对木板移动的距离分别为0.2m和0.25m 【解析】【分析】整体法受力分析根据胡克定律求上面弹簧的长，然后隔离法对Q受力分析根据胡克定律求下面弹簧的长度；同理，将木板绕其下端沿顺时针方向缓慢旋转60后，分别对整体和Q进行分析即可五、实验探究题20.【答案】（1）如图 （2）04.9N；25.8 【解析】【解答】解：（1）描点作图，如图（2）从图象可以看出在04.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律 根据胡克定律F=kx得： k= = =25.8N/m【分析】（1）一个砝码的质量为0.1kg，横轴表示质量纵轴表示弹簧的长度，描点作图（2）根据图象看哪一段满足线性关系，哪一段满足胡克定律根据胡克定律F=kx求出劲度系数21.【答案】（1）解：利用描点法得出图像如下所示：（2）78（3）弹簧的弹力与形变量成正比 【解析】【解答】解：（1）利用描点法得出图像如下所示：（2.）根据胡克定律得：F=kx可知FL图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数大小，故由图解得：k= = =78N/m（3）由图像可知，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比故答案为：（1）如图所示；（2）78；（3）弹簧的弹力与形变量成正比【分析】（1）根据所提供数据采用描点法可画出图像（2）图像的斜率大小等于劲度系数的大小，据此可正确解答（3）根据图像和数学规律可知，弹簧弹力与形变量之间的关系
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