2022届高考物理选择题专题强化训练：形变 弹力 胡克定律(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：形变 弹力 胡克定律(广东使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 下列说法正确的是
A. 相互接触的两个物体间一定有弹力
B. 球体的重心总在球心
C. 挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力
D. 绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向

2. 下列说法正确的是
A. 汽车驶过拱形桥顶端时，汽车处于超重状态
B. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
C. 一铁块放在桌面上，铁块受向上的弹力，是由于铁块发生了形变
D. 一个灯泡用轻绳悬挂在天花板上，灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力

3. 下列关于力的说法正确的是
A. 失重就是物体受的重力减小了
B. 作用力和反作用力作用在不同的物体上
C. 在弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的长度成正比
D. 物体所受合外力越大，加速度越大，速度也越大

4. 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.

5. 如图所示，用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当 A 处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向判断完全正确的是的
A. B.
C. D.

6. 如图所示的装置中，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，一切摩擦忽略不计．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=L2L3 D. L3>L1>L2

7. 在光滑的桌面上放置一个轻弹簧秤，两位同学分别用 100 N 的水平力拉弹筼秤的两端，测得弹簧伸长 5 cm，则弹簧秤的示数和弹簧的劲度系数分别为
A. 示数 200 N 、劲度系数 1000 N/mB. 示数 200 N 、劲度系数 2000 N/m
C. 示数 100 N 、劲度系数 1000 N/mD. 示数 100 N 、劲度系数 2000 N/m

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=F3B. F1=F2F2D. F3>F1>F2

9. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数 k=500 N/m，弹簧的自然长度 L=10 cm，用 20 N 的木块压在弹簧的上面，整个系统处于平衡状态，则弹簧现在的长度为
A. 2 cmB. 4 cmC. 6 cmD. 8 cm

10. 如图所示，半径不同的 P 、 Q 两球紧靠着并静止放置在光滑的水平地面上，下列说法正确的是
A. P 、 Q 两球之间存在有弹力
B. 球对水平面的压力就是球所受的重力
C. 球对水平面的压力是球发生微小形变产生的
D. 球受到水平面的支持力是球发生微小形变产生的

11. 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=F3B. F1=F2F2D. F3>F1>F2

12. 如图所示，物体 A 和 B 的重力分别为 9 N 和 4 N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，以下说法正确的是
A. 弹簧秤的读数为 4 N
B. 弹簧秤的读数为 9 N
C. A 与地面的弹力为 0 N
D. 绳对 A 的拉力及 A 受的重力是一对平衡力

13. 木块 A 、 B 的最大静摩擦力分别是 12.5 N 和 15 N，夹在 A 、 B 的轻弹簧被压缩了 2 cm，弹簧的劲度系数为 400 N/m，系统置于水平地面不动，先用 F=1 N 的力水平向右作用在 B 上，力 F 作用后
A. A 受到摩擦力大小是 12.5 N B. A 受到摩擦力大小是 11.5 N
C. B 受到摩擦力大小是 9 N D. B 受到摩擦力大小是 7 N

14. 如图所示，跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，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. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
C. 此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D. 此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力

15. 质量为用的小球用弹性轻绳系于 O 点（右上图），将其拿到与 O 同高的 A 点，弹性绳处于自然伸长状态，此时长为 l0．将小球由 A 点无初速度释放，当小球到达 O 的正下方 B 点时，绳长为 l 小球速度为 v，方向水平．则下列说法正确的是
A. 弹性绳的劲度系 k=mgl−l0
B. 小球在 B 点时所受合外力大小为 mv2l
C. 小球从 A 至 B 重力所做的功为 12mv2
D. 小球从 A 到 B 损失的机械能为 12mv2

16. 如图所示，把一个长为 20 cm 、倔强系数为 360 N/m 的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为 0.50 kg 的小球，当小球以 360π 转/分 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为
A. 5.2 cm B. 5.3 cm C. 5.0 cm D. 5.4 cm

二、双项选择题（共11小题；共44分）
17. 关于弹力的产生，下列说法中正确的是
A. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的变形而产生的
B. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小的变形而产生的
C. 挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于悬线发生微小形变而产生的
D. 挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于物体发生微小变形而产生的

18. 下列关于弹力和摩擦力的说法中，正确的是
A. 相互接触的物体之间必有弹力作用
B. 相互间有弹力作用的物体必定相互接触
C. 相互间有弹力作用的物体之间必定有摩擦力存在
D. 有摩擦力作用的物体之间一定有弹力的作用

19. 如图所示，有一刚性方形容器被水平力 F 压在竖直的墙面上处于静止状态．现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是
A. 容器受到的摩擦力逐渐增大B. 容器受到的摩擦力不变
C. 水平力 F 可能不变D. 水平力 F 必须逐渐增大

20. 锻炼身体用的扩胸拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的长度是 25 cm，某人双手各用了 600 N 的水平力把他们都拉至 100 cm，不计拉力器的重力，则
A. 此时每根弹簧产生的弹力为 150 N
B. 每根弹簧的劲度系数为 300 N/m
C. 若只装两根弹簧，且长度都拉长至 50 cm，则需要的拉力为 100 N
D. 若只装三根弹簧，且长度都拉长至 75 cm 时，则需要的拉力为 150 N

21. 缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型，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有关
B. 垫片向右移动稳定后，两弹簧产生的弹力之比 F1:F2=k1:k2
C. 势片向右移动稳定后，两弹簧的长度之比 l1:l2=k2:k1
D. 垫片向右移动稳定后，两弹簧的压缩量之比 x1:x2=k2:k1

22. 下列有关力的说法中，错误的是
A. 物体竖直向上运动时的重力大于竖直向下运动时的重力
B. 把一根弹簧分为相等的两部分，每一部分的劲度系数与原弹簧的不相同
C. 将一本书放在水平桌面上静止时，桌面对书的支持力是由于书的形变而产生的
D. 将一本书放在水平桌面上静止时，桌面对书的支持力是由于桌面的形变而产生的

23. 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. 地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变
B. 地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C. 物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D. 物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变

24. 两个劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻质弹簧 a 、 b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态。现用水平力作用在 b 弹簧的 P 端向右拉动弹簧，当 a 弹簧的伸长量为 L 时
A. b 弹簧的伸长量为 k1Lk2
B. b 弹簧的伸长量也为 L
C. P 端向右移动的距离为 2L
D. P 端向右移动的距离为 1+k1k2L

25. 木块 A 、 B 重力分别为 50 N 和 70 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.2，与 A 、 B 相连接的轻弹簧被压缩了 5 cm，弹簧的劲度系数为 100 N/m，系统置于水平地面上静止不动．现用 F=7 N 的水平推力作用在木块 A 上，如图所示，力 F 作用后
A. 木块 A 所受摩擦力大小为 10 N B. 木块 A 所受摩擦力大小为 2 N
C. 弹簧的弹力大小为 5 N D. 木块 B 所受摩擦力大小为 12 N

26. 如图所示，物体 A 和带负电的物体 B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A 、 B 的质量分别是 m 和 2m，劲度系数为 k 的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体 A 相连，倾角为 θ 的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体 B 在一沿斜面向上的外力 F＝3mgsinθ 的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力 F，直到物体 B 获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中：
A. 物块 A 和弹簧组成的系统机械能守恒
B. 撤去外力 F 的瞬间，物体 B 的加速度为 32gsinθ
C. B 获得速度最大时，弹簧的伸长量为 2mgsinθk
D. 物体 A 和弹簧组成的系统机械能增加量和 B 的动能之和大于物体 B 电势能的减少量

27. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为 M 的物体 A 、 B（B 物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为 k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力 F 用在物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动，测得两个物体的 v−t 图象如图乙所示（重力加速度为 g），则
A. 施加外力前，弹簧的形变量为 2 Mg/k
B. 外力施加的瞬间，AB 间的弹力大小为 M(g−a)
C. AB 在 t1 时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零
D. 弹簧恢复到原长时，物体 B 的速度达到最大值

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 下列叙述中不正确的是
A. 我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 物体从静止开始的下落运动叫做自由落体运动
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内

29. 如下图所示是力学中的四个实验装置，其中哪些实验的物理思想方法相同
A. 观察桌面受力发生形变
B. 斜面滚球实验
C. 卡文迪放实验示意图
D. 手的压力使玻璃瓶发生形变

30. 如图甲所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，刚接触轻弹簧的瞬间速度是 5 m/s，接触弹簧后小球速度 v 和弹簧缩短的长度 Δx 之间关系如图乙所示，其中 A 为曲线的最高点。已知该小球重为 3 N，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变。在小球向下压缩弹簧的全过程中，下列说法正确的是
A. 小球的动能先变大后变小
B. 小球速度最大时受到的弹力为 3 N
C. 小球的机械能先增大后减小
D. 小球受到的最大弹力为 18.3 N
答案
第一部分
1. D
2. D
【解析】在顶端时是在竖直圆周的最高点，向心加速度竖直向下指向圆心，为失重，A错误；平抛运动为曲线运动，只受重力，加速度竖直向下，不变，所以B错误；铁块放在桌面上，挤压桌面，桌面发生形变要恢复原状对铁块一个向上的弹力，C错误；作用力和反作用力是作用在两个物体上，方向相反大小相等，所以D正确。
3. B
【解析】失重不是物体的重力小了，而是表面出来的对支持物的压力或对悬挂物的拉力小了，A 错误；作用力和反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，B正确；根据胡克定律知弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比，C错误；物体所受的合力越大，加速度越大，根据运动学公式知速度不一定大，D错误。
4. B
【解析】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；
两物体相互挤压，故两物体间一定有弹力，故B正确；
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；
地面光滑，两物体保持静止，若有挤压，则 b 将运动，故D错误。
5. D
【解析】重物受绳子的拉力及物体本身的重力而处于平衡，故绳子的拉力等于物体的重力；而绷紧的绳子各处的拉力相等，故绳子对手指有大小为 mg 的拉力，方向沿绳的方向背离手指的方向；
结点 A 处受绳子向下的拉力及沿绳向上的拉力，二力的合力应沿杆的方向向里压杆，故杆对手掌有向里的压力。
6. A
【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有 F1=F2=F3．根据胡克定律：F=kx 得：L1=L2=L3
7. D
【解析】弹簧测力计的读数 F=100 N，
伸长的长度 x=5 cm=0.05 m，
由胡克定律 F=kx 得：k=Fx=1000.05=2000 N/m，故A、B、C错误，D正确。
8. A
【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有 F1=F2=F3。
故选：A。
9. C
【解析】弹簧伸长 Δx，根据胡克定律 F=kΔx，物体保持静止，故物体对弹簧的拉力等于物体的重力 F=G，因而 Δx=Gk 弹簧的长度：L=L0−Δx=10 cm−4 cm=6 cm。
10. C
【解析】对 Q 受力分析，若 P 对 Q 有弹力 Q 不会处于静止状态，所以A错误；
压力大小等于重力但是他们性质不同，所以B错误；
所有形变都是由形变产生的，球发生微小形对水平面有压力，所以C正确；
球受到水平面的支持力是桌面发生微小形变产生，所以D错误。
11. A
【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有 F1=F2=F3。
12. A
13. C
【解析】弹簧弹力为：F弹=kx=400×0.02 N=8 N
施加水平拉力 F 后，对 B 物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于 B 木块与地面间的最大静摩擦力为 15 N（等于滑动摩擦力），大于弹簧弹力和拉力之和，故木块 B 静止不动，故木块 B 受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而：fʹB=F弹+F=8 N+1 N=9 N；
施加水平拉力 F 后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块 A 相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而：fʹA=F弹=8 N
14. B
【解析】跳板受脚的压力发生形变，而力的作用是相互的，故运动员的脚受到跳板的支持力而发生形变，选项A错误；运动员受到的支持力，是跳板由于发生形变而产生的，选项B正确；此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，选项C错误；此时跳板对运动员的支持力等于运动员对跳板的压力，因为二者是一对作用力和反作用力，选项D错误.
15. B
【解析】小球在 B 点时所受合外力提供向心力，弹性绳的弹力大于重力，即有 k(l−l0)>mg，得 k>mgl−l0．故A错误．
根据牛顿第二定律得：小球在 B 点时所受合外力大小为 F合=mv2l．故B正确．
小球从 A 至 B，根据动能定理得：WG+WF=12mv2，由于弹性绳的弹力做负功，即 WF<0，所以重力做的功 WG>12mv2，故C错误．
小球从 A 到 B，弹性绳的弹力对小球做负功，小球的机械能有损失，损失的机械能等于克服弹力做的功，为 mgl−12mv2．故D错误．
16. C
【解析】根据题意可知：ω=2πn=2π×360π×160=12 rad/s。
设转动时弹簧的长度为 L，则弹簧形变量为：x=L−0.2，
由胡克定律得：F=kx ⋯⋯①
球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供，F=mLω2 ⋯⋯②
由 ①② 代入数据得：360(L−0.2)=0.5×L×(12)2，
解得：L=0.25 m，
所以弹簧的伸长应量为 25 cm−20 cm=5 cm。
第二部分
17. B， C
【解析】木块所受的弹力的施力物体是桌面，因此是由桌面发生微小位移而产生的；同理，悬线下物体所受的拉力的施力物体是悬线，因而是由于悬线发生微小位移而产生的。
18. B， D
【解析】弹力产生的条件是相互接触挤压，相互接触的物体之间不一定挤压，故不一定有弹力作用，故选项A错误；弹力产生的条件是相互接触挤压，故相互有弹力作用的物体一定相互接触，故选项B正确；摩擦力产生条件包括弹力产生条件，故有摩擦力物体间一定有弹力，但有弹力的物体间不一定有摩擦力，故C错误，D正确。
19. A， C
20. A， C
【解析】由于四根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于 600 N，则每根弹簧产生的弹力均为 150 N，故A正确；
每根弹簧的伸长长度为 x=100 cm−25 cm=75 cm=0.75 m，弹力 F=150 N，
则由胡克定律 F=kx 得，劲度系数 k=Fx=1500.75=200 N/m，故B错误；
若只装两根弹簧，且长度都拉长至 50 cm，则弹簧的伸长量：Δx1=50 cm−25 cm=25 cm=0.25 m，
所以每一根弹簧需要的拉力为：F1=kΔx1=200×0.25=50 N，
两根弹簧需要的拉力为 2F1=2×50 N=100 N，故C正确；
若只装三根弹簧，且长度都拉长至 75 cm 时，则每根弹簧产生的弹力均为 150 N，需要的拉力为 450 N，故D错误。
21. A， D
【解析】劲度系数不同，在相同的压力下形变效果不同，故缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，故A正确；
垫片向右移动稳定后，两弹簧是串联关系，故产生的弹力大小始终相等，弹力之比 F1:F2=1:1，故B错误；
垫片向右移动稳定后，弹力大小始终相等，根据胡克定律公式 F=kx，得：x1:x2=k2:k1；两弹簧的长度之比 l1:l2≠k2:k1，故C错误，D正确。
22. A， C
【解析】在运动过程中，无论物体做什么性质的运动，重力恒定不变，A错误；
弹簧的劲度系数取决与弹簧的材料、圈数、长度等，故截取后，两部分的劲度系数与原来的不同，B正确；
桌面对书的支持力是桌面发生向下的形变，要向上恢复原状而产生的，故C错误D正确。
23. B， C
【解析】地面受到向下的弹力，其施力物体为物体，受力物体为地面，这个力的产生是由于物体受到挤压产生向上的形变，要恢复原状，就会对下面的物体产生向下的力，所以A错误、B正确；物体受到向上的弹力，其施力物体是地面，受力物体是物体，这个力的产生是由于地面受挤压发生向下的形变，想要恢复原状，就会对它上面的物体产生向上的弹力，所以C正确，D错误。
24. A， D
【解析】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律 F=kx 得 x 与 k 成反比，则得 b 弹簧的伸长量为 k1Lk2，故A正确，B错误；
P 端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为 L+k1Lk2=1+k1k2L，故C错误D正确。
25. B， C
【解析】没有推力 F 时，弹簧压缩了 5 cm，根据胡克定律，弹簧弹力为：F弹=kx=100 N/m×0.05 m=5 N；
对木块 A 受力分析，受到重力、支持力、弹簧弹力和地面的静摩擦力，根据二力平衡条件，有：fA=F弹=5 N
对木块施加向右的推力 F 后，推力 F 和弹簧弹力 F弹 的合力为 2 N，向右，故地面对 A 有向左的 2 N 的静摩擦力，故A错误，BC正确；
对木块 B 受力分析，受到重力、支持力、弹簧向右的弹力和地面向左的静摩擦力，根据二力平衡，地面的静摩擦力等于 5 N，向左，故D错误．
26. B， D
【解析】在此过程中，细线上的拉力对 A 和弹簧组成的系统做正功，因此 A 和弹簧组成的系统机械能增加。A错误；
撤去外力前，B 处于静止状态，F=qE+2mgsinθ，F 代入 3mgsinθ 可得：qE=mgsinθ，撤去 F 后，对 B 研究，a=qE+2mgsinθ2m=32g,B 正确；
由于绳子张紧，A 和 B 可以看作整体研究，当 A 和 B 整体的加速度为零时，B 获得速度最大，对 A+B，qE+2mgsinθ−kx=(m+2m)a=0，由此可得：x=3mgsinθk，C错误；
由能量守恒定律可知，物体 A 和弹簧组成的系统机械能增加量加上 B 动能的增加量等于 B 重力势能和电势能的减少量，D正确。
27. A， B
第三部分
28. A， B， D
【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，速度、加速度、位移都是矢量，故A错误；物体从静止开始只受重力的下落运动才叫自由落体运动，故B错误；从本质上看，压力、支持力和绳的拉力都是弹力，故C正确，有规则形状的物体，它的重心不一定与它的几何中心重合，也不一定在物体内，还与物体的质量分布有关，故D错误。
29. A， C， D
【解析】桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大，运用了放大的思想方法；
斜面滚球实验是运用理想实验法；
引力大小仍是借助于光的反射来放大，放大的思想方法；
玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化，放大的思想方法；
实验ACD这三个力学实验均体现出放大的思想方法，故只有B中实验方法与其他不同。
30. A， B， D