考点02 胡克定律-2024年新高考物理一轮专题复习方略

03 相互作用——力 [-考点-02-] 胡克定律 胡克定律 1．对胡克定律F＝kx的理解 (1)适用范围：弹簧的形变必须在弹性限度内． (2)x的意义：x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量(l－l0)或压缩量(l0－l)． (3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关． 2．F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.即k＝. 3．推论式ΔF＝kΔx：弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx成正比． 对胡克定律理解 1.弹簧有压缩形变和拉伸形变，既能产生支持力，又能产生拉力，方向均沿弹簧的轴线方向. 2.如果题目上只告诉弹簧的形变量，并没有指出是伸长还是压缩；或只告诉弹簧弹力的大小，并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态，就要分别进行讨论. 3.弹簧的一端不连接物体时弹力为零，两端都连接物体时两端弹力必然相等. 典例(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是(　　) A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x的大小成正比 B．由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量x成反比 C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量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)单位长度时弹力的数值 1．(多选)下列关于胡克定律的说法，正确的是(　　) A．拉力相同、伸长量也相同的弹簧，它们的劲度系数相同 B．劲度系数相同的弹簧，伸长量也相同 C．知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长量 D．弹簧的劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧本身的性质 2.(2023·历城·期末)如图所示，一根弹簧，其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度0，在弹性限度内，当挂上80 N重物时指针正对刻度40，若要指针正对刻度20应挂重物的重力为(　　) A．40 N B．30 N C．20 N D．因k值不知无法计算 3.(2022·广东·检测)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为(　　) A. B. C. D. 4.(多选)如图所示是某根弹簧的伸长量x与拉力F之间的关系图像，下列说法中正确的是(　　) A．弹簧的劲度系数是2 N/m B．弹簧的劲度系数是2×103 N/m C．当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长量x2＝40 cm D．当弹簧伸长量x1＝20 cm时，拉力F1＝200 N 5.(多选)一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示，根据图像判断，正确的结论是(　　) A．弹簧的劲度系数为1 N/m B．弹簧的劲度系数为100 N/m C．弹簧的原长为6 cm D．弹簧伸长2 cm时，弹力的大小为4 N 6.(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定(　　) A．弹簧的原长为10 cm B．弹簧的劲度系数为200 N/m C．弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N D．弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N 7．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为(　　) A. B. C. D. 8．(多选)(2023·广州·高一期中)如图所示的装置中，小球的重力均相同，大小为10 N，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，已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内)，下列说法正确的是(　　) A．F1＝F2＝F3 B．F1>F2＝F3 C．丙图中弹簧的劲度系数k＝2 N/cm D．丙图中弹簧的劲度系数k＝4 N/cm 9.(2023·天津·期中)如图所示，甲、乙两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为m的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量也为m的物块．两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2.已知重力加速度为g，两弹簧均在弹性限度内．则这两根弹簧的劲度系数为(　　) A. B. C. D. 10．(多选)(2023·福州·期中)如图所示，A、B两个小球的重力分别是GA＝5 N，GB＝6 N．A用细线悬挂在顶板上，小球B放在水平面上，A、B两球间轻弹簧的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及地面对小球B的支持力FN的可能值分别是(　　) A．3 N和8 N B．7 N和8 N