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1、名校名 推荐 第 2 节 形变与弹力第 1 课时 形变与弹力课后训练巩固提案升A 组(20 分钟 )1.下列有关弹力的一些说法,正确的是 ()A.只有弹簧才有可能施加弹力B.施加弹力的物体一定有形变C.墨水瓶放在课桌上,墨水瓶对课桌施加了弹力,但墨水瓶没有发生形变D.压力就是竖直向下的弹力解析 :根据产生弹力的条件,只要两物体接触,发生了形变 ,物体间就产生弹力,可知选项 A 错误 ,选项 B 正确。墨水瓶放在课桌上 ,对课桌施加弹力的原因是墨水瓶发生了形变,故选项 C 错误。压力是一种效果力,当弹力产生一种压某一个面的效果时 ,我们可以说物体对该面施加了压力,但方向不一定竖直向下,如斜面上的
2、物体对斜面的压力垂直于斜面斜向下 ,故选项 D 错误。答案 :B2.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶住落下的坛子。关于他顶坛子时头顶受到的压力产生的直接原因是()A.坛子的形变B.头的形变C.坛子受到的重力D.人受到的重力解析 :头顶和坛子相互挤压,都发生弹性形变,坛子要恢复形变,对头顶产生了弹力,这就是头顶受到的压力。答案 :A3.如图所示 ,两只同样的弹簧测力计每只自重0.1 N,下端的挂钩重力忽略不计,甲“正挂 ”而乙 “倒挂 ”,在乙的下方挂上重0.2 N 的砝码 ,则甲、乙弹簧测力计的读数分别为()A.0 .2 N,0.3 NB.0 .3 N,0.2 NC.0.3 N,0.3 ND.
3、0 .4 N,0.3 N解析 :甲弹簧测力计的读数应等于乙的重力和砝码的重力之和,乙弹簧测力计的读数等于它自身的重力和砝码的重力之和 ,二者读数相等 ,都为 0.3 N。答案 :C4.(多选 ) 关于胡克定律 ,下列说法中正确的是 ()A.由 F=kx 可知 ,弹力 F 的大小与弹簧的长度成正比B.由 k= 可知 ,弹簧的劲度系数 k 与弹力 F 成正比 ,与弹簧的长度改变量 x 成反比C.弹簧的劲度系数 k 是由弹簧本身的因素决定的,与弹力 F 和弹簧形变量 x 的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短 ) 单位长度时弹力的大小解析 :对于确定的弹簧而言 ,在弹性限度内 ,弹
4、簧弹力 F 的大小与弹簧的形变量x 成正比 ,选项 A 错误 ;弹簧的劲度系数 k由弹簧本身的因素决定 ,与弹力 F 的大小和形变量x 的大小无关 ,k 在数值上等于弹簧伸长(或缩短 )单位长度时弹力的大小 ,选项 B 错误 ,C、 D 正确。答案 :CD5.如图所示 ,三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、 c。支点 P、Q 在同一水平面上 ,a球的重心为 Oa ,位于球心 ,b 球和 c 球的重心 Ob 、Oc 分别位于球心的正上方和球心的正下方,三球均处于平衡状态。支点 P 对 a 球、 b 球、 c 球的弹力分别为Fa 、Fb 、F c,则 ()1名校名 推荐
5、A.F a=F b=F cB.F bF aF cC.FbF a F b =F c解析 :相互作用的物体属于点与曲面接触,弹力的方向垂直于过接触点的切面,且指向球心 ,与重心位置无关 ,故三种情况下弹力方向是一致的 ,如图所示。故选项A 正确。答案 :A6.一根轻质弹簧 ,当它上端固定、下端悬挂重为G 的物体时 ,长度为 L1; 当它下端固定在水平地面上, 上端压一重为 G的物体时 ,其长度为 L2,则它的劲度系数是 ()A.B.C.D.-解析 :由胡克定律知-G=k (L1-L 0),G=k ( L0 -L2),联立可得 k=,选项 D 对。答案 :D-7.按下列要求画出图中物体所受的弹力的示
6、意图。(1)图中大球面对小球的支持力。(2)图中墙棱和地面对杆的弹力。(3)图中重为 G 的物体挂在水平轻杆OA 的 O 端 ,A 端与竖直墙上的铰链相接,用细绳 OB 将杆 O 端拉住 ,O 端所受的弹力。解析 :(1)题图中大球面与小球面的接触为曲面上点与点的接触 ,弹力方向应与两曲面的切面垂直 ,也就是沿两球心的连线方向 ,指向小球 ,作用点在小球上 ,弹力的示意图为图甲。(2)题图中墙棱与杆、地面与杆均为点与平面的接触,弹力方向应过点垂直平面,两弹力的示意图为图乙。(3)题图中与 O 端接触的物体有三个 ,OB 绳、 OA 杆和悬挂物体的细绳 , 细绳上弹力的方向一定沿绳 ,因 OA
7、杆为轻杆,所以轻杆对 O 端有支持作用且沿杆向右。各力的示意图如图丙。答案 :见解析8.一根轻弹簧在10.0 N 的拉力作用下 ,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,受到的压力有多大?弹簧的劲度系数为多大?(2)当弹簧受到15 N 的拉力时 ,弹簧的长度是多少?解析 :(1)已知弹簧原长l0= 5.00 cm=5.0010-2 m,在拉力F1= 10.0 N 的作用下 ,弹簧伸长到l1= 6.00 cm= 6.0010-2 m,根据胡克定律F1=kx 1=k ( l1-l 0)可得3k=-N/m = 1.0010 N/m 。当压力为
8、F2 时,弹簧被压缩到l2= 4.20 cm=4.2010-2m,根据胡克定律 F2=kx 2=k ( l0-l 2) =1.00103(5.00-4.20)10-2 N= 8. 0 N, 即压力为 8.0 N,弹簧的劲度系数为1.00103 N/m 。(2)此时弹簧的弹力F= 15 N,弹簧的伸长量为 x。由胡克定律得 x=m= 1.510-2 m= 1.5 cm,此时弹簧的长度为l=l 0+x= 6.5 cm。答案 :(1)8.0 N1. 00103 N/m(2)6.5 cmB 组(15 分钟 )1.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为2 N 的
9、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2名校名 推荐 D.大小为 2 N,方向竖直向上解析 :小球受重力和杆的支持力(弹力 )作用处于静止状态,由二力平衡知识可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向。故选项 D 正确。答案 :D2.(多选 )如图所示 ,一小球用三根轻绳挂于天花板上,球静止 ,绳 1、3 倾斜 ,绳 2 恰好竖直 ,则小球所受的作用力个数可能是()A.1B.2C.3D.4解析 :小球一定受到竖直向下的重力作用,小球还受到轻绳的拉力作用。小球可能只受到轻绳2
10、 竖直向上的拉力 ;也可能只受到轻绳1 和轻绳 3的拉力 ,因为它们的合力也可以竖直向上;还可能受到三根轻绳的拉力,因为它们的合力也可以竖直向上。故选项B、 C、 D 正确。答案 :BCD3.如图所示 ,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用 ,而左端的情况各不相同:中弹簧的左端固定在墙上;中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用 ;中弹簧的左端系一小物块, 物块在光滑的桌面上滑动 ;中弹簧的左端系一小物块, 物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以 l1、 l 2、 l3、 l4 依次表示四个弹簧的伸长量,则有 ()A.l 2l 1B.l4 l 3C.
11、l 1l 3D.l2=l 4解析 :因为四个弹簧上各点受到的拉力都是F,由胡克定律可知 F=kx ,则四个弹簧的伸长量x= 都相等 ,所以选项 D 正确。答案 :D4.如图所示 ,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计,物体 A 重 4 N,物体 B 重 1 N,以下说法正确的是 ()A.地面对 A 的支持力是 4 NB.测力计的读数为 2 NC.物体 A 受到地面的支持力为2 ND.测力计示数为 3 N解析 :绳子向上拉 A 的力应等于 B 的重力1 N,这样 A 受三个力的作用 : 向下的重力为4 N,向上的绳子的拉力为1 N, 地面对 A 的支持力应竖直向上为3 N,故选项 A 、C 错误 ;而测
12、力计的示数应为两绳子向下的拉力之和,故应为 2 N,所以选项 B 正确 ,而选项 D 错误。答案 :B5.量得一只弹簧测力计3 N 和 5 N 两刻度线之间的距离为2.5 cm。求 :(1)这只弹簧测力计 3 N 刻度线与零刻度线之间的距离。(2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。解析 :本题考查弹簧测力计的原理和胡克定律,关键是明确弹簧测力计的零刻度与弹簧的原长相对应。设 3 N 和 5 N 刻度线与零刻度线的距离分别是x1、 x2,则x=x 2 -x1 =2.5 cm,两力之差F=F 2-F 1= 2 N。根据胡克定律 k=- N/m=80 N/m 。又 F1=kx 1,所以 x1=m=0
13、.037 5 m= 3. 75 cm。即 3 N 刻度线与零刻度线之间的距离是 3.75 cm。答案 :(1)3.75 cm (2)80 N/m6.如图所示 ,一劲度系数为 k2 的弹簧竖直地放在桌面上 , 上面压一质量为 m 的物体 ,另一劲度系数为k1 的弹簧竖直地放在物体上面 ,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计。要想使物体在静止时下面弹簧承受的压力减小为原来的,应将上面弹簧的上端A 竖直提高一段距离d,则 d 应为多大 ?解析 :物体处于平衡状态 , 在竖直方向上所受的合外力为零。当上面的弹簧没有作用力时,下面弹簧对物体的支持力等于物体的重力,所以下面弹簧的压缩量为x1 =。当上面弹簧提起时 ,下面弹簧的弹力减小为物体重力的,设此时弹簧的压缩量为x2 ,则 k2x2=,得x2=。下面弹簧两次压缩量之差为x=x1- x2=。这说明物体要上升x。3名校名 推荐 当提起A 端时 , 上面弹簧的伸长量为x3,产生的弹力大小为=k 1 x3, 所以x3=。A 端上移的距离等于下面弹簧减少的压缩量与上面弹簧伸长量之和。所以 d=x+x3 =。答案 :4