教科版高中物理必修第一册课后练习11弹力含解析

弹力(建议用时：25分钟)◎考点一　弹力有无的判断和弹力方向的确定1．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是 (　　)A．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．沿垂直于斜台斜向左上方的方向D　[足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力的方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方，故D正确．]2．关于弹力，下列说法中正确的是(　　)A．发生形变的物体才能有弹力，且一定有弹力B．物体的形变越大，弹力也越大C．弹力的方向一定与物体发生弹性形变的方向相反D．弹力的大小与物体大小有关，体积越大的物体产生的弹力也越大   C　[只有发生弹性形变的物体，才能产生弹力，A错误；弹力的大小是由形变量和劲度系数共同决定的，物体的形变大，弹力不一定大，B错误；弹力的方向指向物体形变恢复的方向，一定与物体发生形变的方向相反，C正确；弹力的大小与物体的大小无关，D错误．]3．(多选)在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是(　　)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，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的BC　[发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体，故B、C正确．]4．(多选)如图所示，图中的物体A均处于静止状态，受到弹力作用的说法正确的是 (　　)    甲　　   　　　乙　　　    　丙　　　   　　丁A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用C．图丙中A受到斜面B对它的支持力的作用D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用BC　[题图甲中对B进行受力分析，B球受重力和地面弹力的作用，二力平衡，B球静止，不可能再受到A对B的弹力作用，A错误；题图乙中采用假设法，若去掉左侧的斜面，A将运动，若去掉右侧的斜面，A也将运动，所以两斜面对球A均有力的作用，B正确；题图丙中假设斜面B不存在，则小球A无法在原位置保持静止，故丙图中小球受到斜面弹力的作用，C正确；题图丁中假设斜面B对小球A有弹力作用，小球A则不能保持静止，所以丁图中小球不受斜面弹力的作用，D错误．]◎考点二　探究弹簧弹力与形变量的关系5.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，根据数据作出F­Δx图像如图实线所示，可能的原因是(　　)A．悬挂的钩码多，拉力超过了弹簧的弹性限度B．用直尺测量弹簧的长度时，读数小了C．有的数据不是弹簧的伸长，而是弹簧的长度D．所有数据都是用弹簧长度进行处理的A　[由图像知F较大时斜率在变小说明劲度系数在变小，弹簧受的拉力超出了它的弹性限度，故选项A正确；B、C、D错误．]6．(1)(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是 (　　)A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是 (　　)[解析]　(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，实验时弹簧要处于竖直位置，故A、B正确；弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差，故C错误；对于不同的弹簧，其所受拉力与伸长量之比是不同的，故D错误．(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x>0，故C正确．[答案]　(1)AB　(2)C◎考点三　弹力大小的计算7．如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是 (　　)A．F1＝F2＝F3　　 B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F2A　[对小球受力分析，左边装置中小球受到重力mg和轻弹簧的弹力F1的作用，根据平衡条件可知F1＝mg；其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知细线上拉力等于小球重力，则有F2＝F3＝mg.因此，F1＝F2＝F3＝mg，选项A正确，B、C、D错误．]8．如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重为G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为(　　)A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不对B　[设小球在A处时弹簧已压缩了Δx，小球平衡时弹力FA＝G＝kΔx.小球在B处时，弹簧又压缩x，小球再达平衡时弹力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx，B正确．]9．如图所示，一根弹簧的自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻线，挂上100 N的重物时正对着刻度20，试问：(1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时，自由端所对刻度尺读数应是多少？(2)若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂了多重的重物？[解析]　由胡克定律F＝kx知对同一根弹簧k不变，可利用＝求解，即＝. ①(1)设挂50  N和150 N重物时，自由端所对刻度尺读数分别是x1、x2，由①式得：＝ ②＝ ③由②③式可得：x1＝10，x2＝30.(2)设自由端所对刻度是18时，所挂重物重力为G，由①式得＝，解得G＝90 N.[答案]　(1)10　30　(2)90 N(建议用时：15分钟)10.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为m＝0.2 kg的小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为(g取10 N/kg) (　　)A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向平行于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上D　[球受重力G和弹力F，由二力平衡条件可知，杆对球的弹力方向与重力方向相反，竖直向上，大小为F＝G＝mg＝2 N，故D正确．]11．(多选)如图所示，小球A的重力为G＝20 N，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为 (　　)A．0，G  B．G,0C．，   D．G，GABC　[小球静止在水平地面上，可能受重力和绳子的拉力而处于平衡；此时拉力T＝G，弹力为零；也可能绳子无拉力，而地面对小球有支持力，此时拉力为零，而支持力等于G；同时还有可能是绳子和地面均有力的作用，此时只要满足拉力与支持力的合力等于重力即可，故A、B、C正确．]12．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．对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图像如图乙所示．下列判断错误的是(　　)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200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变A　[由题图知，F­x图线是一个过原点的直线，k＝ N/m＝200 N/m，可知A错，B、C、D正确．]13．如图所示，为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧伸长15 cm时，弹力的大小．[解析]　(1)由题图知；当弹力F＝0时，弹簧处于原长L0＝10 cm.(2)由F­L图像知：当弹力F＝10 N且弹簧处于拉伸状态时，弹簧长度为L＝15 cm，弹簧的伸长量x＝L－L0＝(15－10) cm＝5 cm＝0.05 m，由F＝kx得k＝＝200 N/m.(3)当x＝15 cm＝0.15 m时，由F＝kx得F＝200×0.15 N＝30 N.[答案]　(1)10 cm　(2)200 N/m　(3)30 N