物理必修 第一册第2节 科学探究：弹力综合训练题

弹力

1．下列关于弹力的几种说法，其中正确的是(　　)

A．只要两物体接触就一定产生弹力

B．静止在水平面上的物体所受的的重力就是它对水平面的压力

C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变

D．只要物体发生形变就一定有弹力产生

解析：选C　两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力，A、D错误；静止在水平面上的物体所受的重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B错误；静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变，C正确。

2．关于胡克定律，下列说法正确的是(　　)

A．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关

B．由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量x成反比

C．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧长度x成正比

D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度时弹力的大小

解析：选A　弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关，选项A正确，选项B错误；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，选项C错误；弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧发生单位长度形变时弹力的大小，选项D错误。

3.(多选)如图所示，一物体A静止在斜面上，关于弹力，下列说法正确的是(　　)

A．斜面对A的支持力竖直向上

B．A对斜面的压力竖直向下

C．斜面对A的支持力垂直斜面向上

D．A对斜面的压力垂直斜面向下

解析：选CD　斜面对A的支持力是弹力，与接触面垂直，垂直斜面向上，故A错误，C正确；A对斜面的压力是弹力，与接触面垂直，垂直斜面向下，故B错误，D正确。

4．如图所示的三个图中，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。关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是(　　)

A．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．甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用

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，乙球与另一球之间无弹力；丙球受右侧球和球壳两个弹力的作用。C正确，A、B、D错误。

5．如图所示，轻弹簧的两端各受100 N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了10 cm(在弹性限度内)，那么下列说法中正确的是(　　)

A．该弹簧的劲度系数k＝10 N/m

B．该弹簧的劲度系数k＝1 000 N/m

C．该弹簧的劲度系数k＝2 000 N/m

D．根据公式k＝，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大

解析：选B　根据胡克定律F＝kx得，弹簧的劲度系数k＝＝＝1 000 N/m，故B正确，A、C错误；弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，故D错误。

6.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重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力(　　)

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

解析：选D　小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由平衡知识可知，杆对小球的弹力与小球自身的重力等大、反向，D正确。

7.如图所示，重力为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧伸长了4 cm。现换用另一个重力为40 N的物体悬挂在弹簧的下端(形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是(　　)

A．20 N,500 N/m　　　　　 B．20 N,1 000 N/m

C．40 N,500 N/m D．40 N,1 000 N/m

解析：选C　重力为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时，根据平衡条件可知，弹簧的弹力F＝20 N，弹簧伸长的长度x＝4 cm＝4×10－2 m。根据胡克定律F＝kx得k＝ N/m＝500 N/m，当重力为40 N的物体悬挂在弹簧的下端时，弹簧的弹力F′＝40 N，劲度系数不变，故C正确。

8．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＜F3

C．F1＝F3＞F2 D．F3＞F1＞F2

解析：选A　第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象。第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；后面的两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2＝F3＝mg。故平衡时三图中弹簧的弹力相等，A正确。

9．一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm。

(1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，弹簧受到的力为多大？

(2)当弹簧受到15 N的拉力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内)

解析：(1)弹簧原长L0＝5.00 cm＝5.00×10－2 m

在拉力F1＝10.0 N的作用下伸长到

L1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m

根据胡克定律得F1＝kx1＝k(L1－L0)

解得弹簧的劲度系数

k＝＝＝1.00×103 N/m

当压力为F2时，弹簧被压缩到L2＝4.20 cm＝4.20×10－2 m

根据胡克定律得压力F2＝kx2＝k(L0－L2)＝1.00×103 N/m×(5.00－4.20)×10－2 m＝8.0 N。

(2)设弹簧的弹力F＝15 N时弹簧的伸长量为x，

由胡克定律得

x＝＝＝1.50×10－2 m＝1.50 cm

此时弹簧的长度为L＝L0＋x＝6.50 cm。

答案：(1)8.0 N　(2)6.50 cm

10.(多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是(　　)

A．杆对细线的弹力方向为水平向右

B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左

C．杆受到地面的弹力是地面的形变产生的

D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方

解析：选AC　细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向为为水平向左，所以杆对细线的弹力方向为水平向右，故A项正确，B项错误；杆受到地面弹力的施力物体是地面，杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的，故C项正确；杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下，故D项错误。

11.如图所示，小球A的重力为G，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的弹力大小不可能为(　　)

A．0，G B．G,0

C.， D.G，G

解析：选D　球A处于静止状态，球A所受的力的合力为零，如图所示，悬线对球的拉力T及桌面对球的支持力N的合力与重力G等大、反向，即T＋N＝G。若悬线恰好伸直，则T＝0，N＝G，A正确；若球刚好离开桌面，则N＝0，T＝G，B正确；也可能N＝T＝，C正确；D项不可能，D错误。

12．甲用一根弹簧悬挂4 kg物体时，弹簧伸长了8 cm，乙用另一根弹簧悬挂4 kg物体时，弹簧伸长了6 cm，丙把他们二人的弹簧串联连成一根，下面悬挂4 kg的物体，则两根弹簧的总伸长量是(不计弹簧的质量)(　　)

A．6 cm　　　　　　　 B．7 cm

C．8 cm D．14 cm

解析：选D　丙把甲、乙二人的弹簧串联连成一根，下面也挂4 kg的物体时，每根弹簧所受的拉力大小相等，即每根弹簧的伸长量仍然是8 cm和6 cm，则两根弹簧的总伸长量是8 cm＋6 cm＝14 cm，故D正确。

13.在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两根弹簧的劲度系数为k，则单根弹簧的劲度系数为(　　)

A．2k B．k

C．0.5k D．0.2k

解析：选C　设两根弹簧并联后，下端悬挂的物体的重力为G时，单根弹簧的伸长量为x。根据胡克定律有F＝kx，得G＝kx。设单根弹簧的劲度系数为k′，对于单根弹簧，所受的拉力为F′＝G，由F′＝k′x得k′＝＝＝0.5k。

14.(多选)如图所示，物块质量为M，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为k1和k2，起初甲处于自由伸长状态。现用手将弹簧甲上端A缓缓上提，使乙产生的弹力的大小变为原来的，则手提甲的上端A应向上移动(　　)

A. B.

C. D.

解析：选BC　乙弹簧原先处于压缩状态，压缩量x1＝，甲弹簧无形变。

情况一：用手拉住弹簧甲的上端，缓慢上移时，乙弹簧仍处于压缩状态，压缩量x2＝

物块上升的距离为s1＝x1－x2＝－＝

由物块受力平衡可知，甲弹簧处于拉伸状态，伸长量x3＝

则甲的上端应上移l1＝s1＋x3＝＋＝

情况二：用手拉住弹簧甲的上端，缓慢上移时，乙弹簧处于拉伸状态，伸长量x2＝

则物块上升的距离为s2＝x1＋x2＝＋＝

由物块受力平衡可知，甲弹簧处于拉伸状态，形变量x4＝

则甲的上端应上移l2＝s2＋x4＝＋＝。B、C正确。