沪科版 (2019)必修第一册3.2 弹力学案

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这是一份沪科版 (2019)必修第一册3.2 弹力学案，共9页。学案主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1．弹簧的劲度系数与弹簧不受拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是（）
A．NB．mC．N/mD．
2．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，当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．跳板对运动员的支持力产生的直接原因是运动员受到了重力
D．此时运动员对跳板的压力就是运动员受到的重力
3．关于重力及弹力的说法，正确的是（）
A．物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关
B．发生弹性形变的物体对使它发生弹性形变的物体一定有弹力作用
C．由胡克定律可得：，可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比
D．同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等
4．乒乓球运动是我们熟知的，如图所示，当乒乓球从左到右触桌面反弹时的示意图，试分析乒乓球受到桌面的弹力方向正确的是（）
A．B．
C．D．
5．如图所示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，正确的是（）
A．弹簧的劲度系数为1.5N/cm
B．弹簧的劲度系数为1.5N/m
C．弹簧的原长为2cm
D．若给弹簧施加一个大小为3N的作用力，弹簧的长度为8cm
6．脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱。如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120N时，弹性绳比原长伸长了30cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是（）
A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的
B．弹性绳的劲度系数为400N/m
C．弹性绳的劲度系数为800N/m
D．若每只手的拉力改为80N，弹性绳长度为20cm
二、多选题(共0分)
7．下列四种情景中，物体（球或轻杆）均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图正确的是（）
A．B．
C．D．
8．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（）
A．无法比较两弹簧的原长B．a的劲度系数比b的大
C．a弹簧比b弹簧原长小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
三、实验题(共0分)
9．某学习小组的同学用图甲所示装置做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验，测量弹簧原长时，为了方便测量，他们把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，弹簧顶端与刻度尺零刻线对齐，用刻度尺测出弹簧的原长如图乙所示。然后把弹簧悬挂在铁架台上，仍使顶端的同一位置对齐刻度尺的零刻线，将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧的长度，结合图乙测得的原长，得出对应的伸长量x，测量数据见下表。
（1）由图乙可知，弹簧的原长为________。
（2）在答题卡给出的坐标纸上作出弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像_______。
（3）由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点0。那么，由于弹簧自重而引起的弹簧的伸长量为___________。
10．某同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究弹簧弹力与其伸长量的关系”实验，该同学完成了如下的操作：
I.将弹簧竖直悬挂在铁架台的横梁上，记录弹簧的长度x0；
II.然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码的个数，并依次记录弹簧的总长度；
III.现以砝码的个数为纵轴、弹簧的长度为横轴，描绘出的图像如图乙所示。
已知一个钩码的质量为m0 =50 g，重力加速度g取10 m/s2，则：
（1）弹簧的原长为x0=___________cm；
（2）该弹簧的劲度系数为k=___________N/m；
（3）图像向上弯曲的原因是___________。
钩码质量
10
20
30
40
50
60
弹簧伸长量
3.00
5.00
7.00
9.00
11.00
13.00
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
根据
可得
则Y的单位是
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．根据力的作用的相互性，跳板和运动员都会受到力的作用，所以都会发生形变，故A错误；
B．弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的；故运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的；故B正确；
C．跳板对运动员的支持力产生的直接原因是跳板发生形变而产生的，而运动员受到重力，使两者相互作用，故C错误；
D．此时运动员对跳板的压力大小等于运动员受到的重力，两者不是同一个力；故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和形状两者都有关，故选项A错误。
B．力的作用是相互的，所以发生弹性形变的物体对使它发生弹性形变的物体一定有弹力作用，故选项B正确。
C．弹簧的劲度系数与材料，弹簧丝的粗细，弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长有关，与弹力和形变量无关，故选项C错误。
D．由于地球上不同纬度重力加速度略有不同，所以同一个物体在地球上不同地方，其所受重力大小有一定的差别，故选项D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
在乒乓球与桌面作用时，乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面竖直向上，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
C．从图像可以看出，L=6cm时，F为0，故该长度为弹簧的原长，C错误；
AB．根据弹簧弹力公式有
所以弹簧的劲度系数为1.5N/cm，A正确，B错误；
D．根据弹簧弹力公式，作用力为3N时，弹簧的形变量为
因为题目中未说明是压力还是拉力，所以弹簧的长度为4cm或者8cm，D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A.把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的，A错误；
B.根据可得
B错误；
C.经B项分析，C正确；
D.弹性绳原长度未知，每只手的拉力改为80N, 弹性绳长度不知，D错误．
故选C。
7．BD
【解析】
【详解】
A．图中的小球受到重力与水平面的支持力即可保持静止，若受到左侧顶点处的弹力，则小球将向右运动，所以图中小球只受到水平地面的弹力F1，不能存在弹力F2，故A错误；
B．处在杆顶的小球处于静止状态时受到重力与杆对小球的弹力，二者是一对平衡力，所以杆对小球的弹力的方向与重力的方向相反，为竖直向上，故B正确；
C．小球受到竖直向下的重力，如果受到左上方的F1的拉力，小球将无法处于静止状态，故C错误；
D．杆与半球容器有两个接触点，左侧处为点与球面接触，所以弹力的方向过圆心与接触点，方向指向被支持的物体（杆）；右侧是点与直杆接触，方向垂直于杆的方向指向杆，图中得两个弹力的位置与方向都正确，故D正确；
故选BD。
8．BC
【解析】
【详解】
ABC．根据胡克定律
可知在图像中，斜率表示劲度系数，横轴的截距表示原长，因此a弹簧比b弹簧原长小，a的劲度系数比b的大，A错误，B、C正确；
D．由图像可知，测得的弹力与弹簧的伸长量成正比，D错误。
故选BC。
9． 20.00 1.00
【解析】
【详解】
（1）[1]刻度尺的分度值为1mm，所以其读数为20.00cm；
（2）[2]根据描点法得出弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图
（3）[3]由图可知，当没有挂钩码时，弹簧的伸长量为1.00cm，可得由于弹簧自重而引起的弹簧的伸长量为1.00cm。
10． 4 25 弹簧受力超过弹簧的弹性限度
【解析】
【详解】
(1)[1](2)[2]由图中信息结合胡克定律可得
代入数据整理可得
又
联立，可得
x0=4cm，k=25N/m
(3)[3]图像向上弯曲的原因是弹簧受力超过弹簧的弹性限度。