3.1 重力与弹力(课后巩固达标检测)-【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课(人教版2019必修第一册)
2024-08-05
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1. 重力与弹力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 力,重力,弹力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.85 MB |
| 发布时间 | 2024-08-05 |
| 更新时间 | 2024-08-05 |
| 作者 | 解题起点—学有法 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46675797.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.1 重力与弹力
一、单选题
1.(23-24高一上·北京海淀·期末)2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在神舟十六号开讲。其中的一次实验,航天员在背景板前先将一个质量较小的钢球甲悬停在空中,然后将另一个质量较大的钢球乙向右扔出,乙球被扔出后沿直线匀速运动直到和甲球发生正碰,如图所示。碰撞后,乙球的速度有所减小,但仍继续向右匀速直线运动,而甲球被碰后则以较大的速度向右飞出。相对于背景板,下列说法正确的是( )
A.乙球被扔出的过程中,其运动状态始终保持不变
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,其运动状态会发生改变
C.两球碰撞过程中,甲球的运动状态发生改变,乙球的运动状态保持不变
D.两球碰撞过程中,甲、乙两球的运动状态均发生改变
2.(23-24高一上·湖南长沙·期末)2023年12月10日,为期一个星期的2023年国际乒联混合团体世界杯迎来最后一轮的决战,中国队以8∶1大胜老对手韩国队,摘得冠军。某次比赛中中国队选手樊振东用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到重力的作用,施力物体是乒乓球
B.乒乓球的形变是乒乓球受到球拍的弹力的原因
C.同一个乒乓球在赤道处的重力小于在北极处的重力
D.研究乒乓球的自转,可以把乒乓球看成质点
3.(22-23高一上·福建三明·阶段练习)我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽,一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空,随即复位。此时,木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等,如此反复。下列说法正确的是( )
A.水倒空后装置重心右移至转轴右侧
B.注水过程装置重心右移直至转轴右侧
C.注水速度越慢,重心转移的速度越快
D.该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关
4.(23-24高一上·广西南宁·阶段练习)在女子单人10米跳台决赛中,当全红婵踩压跳板使跳板弯曲时,下列关于弹力和形变的说法,正确的是( )
A.全红婵对跳板的压力就是她的重力
B.全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力
C.全红婵受到的支持力,是由于跳板发生形变而产生的
D.跳板对全红婵的支持力小于全红婵对跳板的压力
5.(2024高一·全国·专题练习)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=2N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.2 N,0 N B.0 N,2 N
C.2 N,4 N D.2 N,2 N
6.(20-21高一上·河南平顶山·阶段练习)如图甲所示,建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断,如图乙,关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向,下列哪个图是正确的( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·安徽·期末)如图所示,三根完全相同的轻弹簧右端受到大小皆为的拉力作用,左端皆连接质量为的物块,但物块的状态各不相同:图1中的物块静止在粗糙的斜面上;图2中的物块在光滑的桌面上向右匀加速滑动;图3中的物块在粗糙的桌面上匀速滑动。以表示图1、2、3中轻弹簧的伸长量,则有( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(22-23高一上·河北石家庄·开学考试)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是和
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
9.(23-24高一上·广东肇庆·期末)某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系,得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.弹簧A的劲度系数为
B.若弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由图像得到的劲度系数将变小
D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高
10.(23-24高一下·浙江·期中)如图甲所示,轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接,在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长,通过刻度尺可以读出弹簧的总长l,通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F,作出F-l图像如图乙所示。弹簧与水平面不接触,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧的原长为
C.传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等
D.F-l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度
11.(23-24高一下·福建福州·开学考试)某同学利用如图甲所示的装置测量一弹簧的劲度系数,他将弹簧上端固定在铁架上,弹簧下端固定有指示箭头,靠近弹簧竖直固定有刻度尺。弹簧不挂钩码时,指示箭头指示刻度为,挂上一个钩码后,静止时指示刻度如图乙所示。接着每次增加一个钩码记录静止时指示刻度如下表所示,已知每个钩码质量为,当地重力加速度为。
(1)图乙中箭头指示的刻度示数为 ;
(2)根据实验数据,在图丙补齐数据点并作出图像 ,由图像可知该弹簧的劲度系数为 (计算结果保留两位有效数字)
钩码个数(个)
0
1
2
3
4
5
指示刻度
10.00
19.98
25.05
30.10
35.11
12.(2024高一·全国·专题练习)质量为60kg的航天员乘宇宙飞船登上了月球,已知地球表面的重力加速度g取9.8N/kg,月球表面的重力加速度g′取1.6N/kg。则该宇航员:
(1)在地球上的质量为多少?所受重力大小为多少?
(2)在月球上的质量为多少?所受重力大小为多少?
13.(23-24高一上·新疆巴音郭楞·期末)如图所示,质量为的物块在水平地面上,用一原长为的轻质弹簧水平拉该物块,弹簧的劲度系数,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)弹簧长度为时,物块所受摩擦力大小;
(2)木块匀速运动时弹簧的长度。
14.(23-24高一上·全国·课后作业)一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示,大弹簧比小弹簧长0.2 m,如图甲所示,它们的下端平齐并固定,另一端自由,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。
15.(23-24高一下·云南·阶段练习)如图所示,两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接,两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块,直到物块刚好离开水平地面为止。取,这个过程中物块移动的距离是( )
A. B. C. D.
16.(24-25高一上·浙江·开学考试)如图所示,A、B是两个完全相同的匀质长方形木块,长为l,叠放在一起,放在水平桌面上,端面都与桌边平行。A放在B上,右端有伸出B外,为保证两木块都不翻倒,木块B伸出桌边的长度不能超过( )
A. B. C. D.
17.(多选)(22-23高一上·安徽合肥·期末)近三年新冠疫情一直困扰着全世界,出门戴口罩成了很多人的习惯。学完胡克定律后,小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。小明将弹性绳拆下,悬挂一支钢笔时,弹性绳的长度为30cm,如图所示。悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为40cm,悬挂一支圆规时,弹性绳的长度为35cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内( )
A.弹性绳的原长为20cm
B.弹性绳的劲度系数为30N/m
C.一支圆规的重力是一支钢笔重力的1.5倍
D.将一支钢笔和一支圆规一起挂在弹性绳下端时,弹性绳长45cm
18.(多选)(23-24高一下·新疆塔城·开学考试)如图所示,a、b为两根相连的轻质弹簧,原长分别为,,劲度系数分别为,,在下端挂一重12N的物体G,平衡时( )
A.弹簧a下端受的拉力为,b下端受的拉力为
B.弹簧a下端受的拉力为,b下端受的拉力为
C.弹簧a的长度变为,b的长度变为
D.弹簧a的长度变为,b的长度变为
19.(23-24高一上·湖南益阳·期末)某学校一实验小组采用甲图装置研究弹簧弹力与弹簧长度的关系.
(1)图乙是弹簧弹力与弹簧长度的关系图像,由图可知,弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 。
(2)图丙表示两根劲度系数不同的弹簧的弹力与形变量的关系,下列说法正确的是( )
A.两图线未经过坐标原点的原因,可能是测量弹簧原长时未将弹簧悬挂起来
B.两弹簧原长一定相同
C.图线末端为曲线,无法比较两弹簧的劲度系数
D.图线末端是曲线是因为超出了弹簧的弹性限度
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3.1 重力与弹力
一、单选题
1.(23-24高一上·北京海淀·期末)2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在神舟十六号开讲。其中的一次实验,航天员在背景板前先将一个质量较小的钢球甲悬停在空中,然后将另一个质量较大的钢球乙向右扔出,乙球被扔出后沿直线匀速运动直到和甲球发生正碰,如图所示。碰撞后,乙球的速度有所减小,但仍继续向右匀速直线运动,而甲球被碰后则以较大的速度向右飞出。相对于背景板,下列说法正确的是( )
A.乙球被扔出的过程中,其运动状态始终保持不变
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,其运动状态会发生改变
C.两球碰撞过程中,甲球的运动状态发生改变,乙球的运动状态保持不变
D.两球碰撞过程中,甲、乙两球的运动状态均发生改变
【答案】D
【详解】A.乙球被扔出的过程中,航天员对乙球有力的作用,其运动状态发生改变,故A错误;
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,沿直线匀速运动,受力平衡,其运动状态不发生改变,故B错误;
CD.两球碰撞过程中,甲、乙两球的速度均发生变化,甲、乙两球的运动状态均发生改变,故C错误,D正确。
故选D。
2.(23-24高一上·湖南长沙·期末)2023年12月10日,为期一个星期的2023年国际乒联混合团体世界杯迎来最后一轮的决战,中国队以8∶1大胜老对手韩国队,摘得冠军。某次比赛中中国队选手樊振东用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到重力的作用,施力物体是乒乓球
B.乒乓球的形变是乒乓球受到球拍的弹力的原因
C.同一个乒乓球在赤道处的重力小于在北极处的重力
D.研究乒乓球的自转,可以把乒乓球看成质点
【答案】C
【详解】A.以乒乓球为研究对象,乒乓球受到重力的作用,施力物体是地球,A错误;
B.乒乓球受到球拍的弹力的原因是球拍发生形变,故B错误;
C.赤道处的重力加速度小于北极处,则同一个乒乓球在赤道处的重力小于在北极处的重力,C正确;
D.研究乒乓球的自转,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能把乒乓球看成质点,D错误;
故选C。
3.(22-23高一上·福建三明·阶段练习)我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽,一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空,随即复位。此时,木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等,如此反复。下列说法正确的是( )
A.水倒空后装置重心右移至转轴右侧
B.注水过程装置重心右移直至转轴右侧
C.注水速度越慢,重心转移的速度越快
D.该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关
【答案】A
【详解】AB.注水过程装置重心左移直至转轴左侧,水倒空后装置重心右移至转轴右侧,木槽右端的装置会撞击下面的谷米,A正确,B错误;
C.注水速度越快,重心转移的速度越快,C错误;
D.该装置往复运动一次的时间与重心的位置有关,重心距转轴的距离越近,重心转移的距离越小,装置往复运动一次的时间越小,即周期小,D错误。
故选A。
4.(23-24高一上·广西南宁·阶段练习)在女子单人10米跳台决赛中,当全红婵踩压跳板使跳板弯曲时,下列关于弹力和形变的说法,正确的是( )
A.全红婵对跳板的压力就是她的重力
B.全红婵对跳板施加压力之后跳板才对全红婵施加支持力
C.全红婵受到的支持力,是由于跳板发生形变而产生的
D.跳板对全红婵的支持力小于全红婵对跳板的压力
【答案】C
【详解】A.全红婵对跳板的压力和她的重力,受力物体不同,它们不是一个力,而是两个不同的力,故A错误;
BD.全红婵对跳板的压力与跳板对全红婵的支持力是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反、同时产生、同时消失,故BD错误;
C.全红婵受到的支持力,是由于跳板发生形变而产生的,故C正确。
故选C。
5.(2024高一·全国·专题练习)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=2N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.2 N,0 N B.0 N,2 N
C.2 N,4 N D.2 N,2 N
【答案】D
【详解】对A,由重物平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧测力计A的读数为2N;对B,由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧测力计B的读数也为2N。
故选D。
6.(20-21高一上·河南平顶山·阶段练习)如图甲所示,建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断,如图乙,关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向,下列哪个图是正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】在M点,地面对木头P的支持力垂直地面向上;在N点木头受弹力方向垂直木头P斜向上。故选C。
7.(23-24高一上·安徽·期末)如图所示,三根完全相同的轻弹簧右端受到大小皆为的拉力作用,左端皆连接质量为的物块,但物块的状态各不相同:图1中的物块静止在粗糙的斜面上;图2中的物块在光滑的桌面上向右匀加速滑动;图3中的物块在粗糙的桌面上匀速滑动。以表示图1、2、3中轻弹簧的伸长量,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】弹簧弹力与其形变量成正比,由于三种情况下轻弹簧右端受到大小皆为F的拉力,左端物块拉弹簧的力均为F,即弹簧弹力均为F,与物体的运动状态无关,根据胡克定律
故各图中弹簧的伸长量是相同的,即
故选C。
二、多选题
8.(22-23高一上·河北石家庄·开学考试)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是和
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】AB
【详解】A.由图可知,弹簧测力计的量程为,分度值为,故A正确;
B.弹簧测力计是根据胡克定律制成的,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越大,故B正确;
C.使用弹簧测力计可以测量任何方向的拉力,力的方向一定沿弹簧测力计的轴线方向,故C错误;
D.量程是弹簧测力计所能测量的最大值,与弹簧的长度无关,量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大,故D错误。
故选AB。
9.(23-24高一上·广东肇庆·期末)某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系,得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.弹簧A的劲度系数为
B.若弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由图像得到的劲度系数将变小
D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高
【答案】BD
【详解】A.由图乙可知,弹簧A图像的斜率大小等于弹簧A的劲度系数,即
A错误;
B.弹簧B的劲度系数
当弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
B正确;
C.由胡克定律
可知,斜率不变,图像的斜率仍为弹簧的劲度系数,C错误;
D.由图乙可知,相同的弹力作用下,弹簧B的伸长量比弹簧A的伸长量大,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高,D正确。
故选BD。
10.(23-24高一下·浙江·期中)如图甲所示,轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接,在右端拉力T的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长,通过刻度尺可以读出弹簧的总长l,通过拉力传感器可以读出弹簧的弹力F,作出F-l图像如图乙所示。弹簧与水平面不接触,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧的原长为
C.传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等
D.F-l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度
【答案】ACD
【详解】A.令原长为,根据胡克定律有
根据图乙可知
故A正确;
B.结合上述,当F等于时,横坐标等于,解得
故B错误;
C.传感器对弹簧的作用力与弹簧对传感器的作用力为一对相互作用力,可知传感器对弹簧的作用力大小与弹簧对传感器的作用力大小相等,故C正确;
D.根据上述可知,F与l成线性关系,在弹性限度之内,图像是一条倾斜的直线,图中F-l图像中图线明显变弯曲的原因可能是超出了弹簧的弹性限度,故D正确。
故选ACD。
11.(23-24高一下·福建福州·开学考试)某同学利用如图甲所示的装置测量一弹簧的劲度系数,他将弹簧上端固定在铁架上,弹簧下端固定有指示箭头,靠近弹簧竖直固定有刻度尺。弹簧不挂钩码时,指示箭头指示刻度为,挂上一个钩码后,静止时指示刻度如图乙所示。接着每次增加一个钩码记录静止时指示刻度如下表所示,已知每个钩码质量为,当地重力加速度为。
(1)图乙中箭头指示的刻度示数为 ;
(2)根据实验数据,在图丙补齐数据点并作出图像 ,由图像可知该弹簧的劲度系数为 (计算结果保留两位有效数字)
钩码个数(个)
0
1
2
3
4
5
指示刻度
10.00
19.98
25.05
30.10
35.11
【答案】(1)15.00
(2) 9.8
【详解】(1)[1]刻度尺的分度值为0.1cm,读数为15.00cm。
(2)[2]描点作出图像如图所示
[3] 根据胡克定律,该弹簧的劲度系数为
N/m=9.8N/m
12.(2024高一·全国·专题练习)质量为60kg的航天员乘宇宙飞船登上了月球,已知地球表面的重力加速度g取9.8N/kg,月球表面的重力加速度g′取1.6N/kg。则该宇航员:
(1)在地球上的质量为多少?所受重力大小为多少?
(2)在月球上的质量为多少?所受重力大小为多少?
【答案】(1)60kg,588N;(2)60kg,96N
【详解】(1)宇航员在地球上的质量为60kg,所受重力大小为
(2)质量是物体所含物质的多少,与物体所处的位置无关,宇航员在月球上的质量仍为60kg,所受重力大小为
13.(23-24高一上·新疆巴音郭楞·期末)如图所示,质量为的物块在水平地面上,用一原长为的轻质弹簧水平拉该物块,弹簧的劲度系数,物块与地面间的动摩擦因数为0.6,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)弹簧长度为时,物块所受摩擦力大小;
(2)木块匀速运动时弹簧的长度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)物块受到的最大摩擦力为
弹簧长度为时,物块受到的弹簧弹力为
物块保持静止,物块所受摩擦力大小为
(2)木块匀速运动时,物块所受摩擦力大小为
此时弹簧弹力为
木块匀速运动时弹簧的长度为
14.(23-24高一上·全国·课后作业)一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示,大弹簧比小弹簧长0.2 m,如图甲所示,它们的下端平齐并固定,另一端自由,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。
【答案】10 N/m,20 N/m
【详解】
据题意,当压缩量只有0.2m的过程,只有大弹簧发生形变。从图中读出x=0.2m时,F=2N,根据
F=k1x
解得
k1 =10N/m
其中OO′图线的斜率就是k1,弹簧组合形变量为0.3m时,大弹簧的形变量为x1=0.3m,小弹簧的形变量x2=0.1m,根据
F1+F2=5 N
即有
k1x1+k2x2=5 N
则有
k2=20N/m
15.(23-24高一下·云南·阶段练习)如图所示,两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接,两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块,直到物块刚好离开水平地面为止。取,这个过程中物块移动的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】最初,由两物块都处于静止状态可知,弹簧弹力
所以弹簧的压缩量为
物块刚好离开水平地面时,弹簧弹力
其伸长量为
所以物块移动的距离是
故选C。
16.(24-25高一上·浙江·开学考试)如图所示,A、B是两个完全相同的匀质长方形木块,长为l,叠放在一起,放在水平桌面上,端面都与桌边平行。A放在B上,右端有伸出B外,为保证两木块都不翻倒,木块B伸出桌边的长度不能超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】为保证两木块刚好不翻倒,则两木块整体的重心刚好在桌子边缘正上方。设B木块伸出桌子边缘外x,两木块质量为m,则
解得
故选B。
17.(多选)(22-23高一上·安徽合肥·期末)近三年新冠疫情一直困扰着全世界,出门戴口罩成了很多人的习惯。学完胡克定律后,小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。小明将弹性绳拆下,悬挂一支钢笔时,弹性绳的长度为30cm,如图所示。悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为40cm,悬挂一支圆规时,弹性绳的长度为35cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内( )
A.弹性绳的原长为20cm
B.弹性绳的劲度系数为30N/m
C.一支圆规的重力是一支钢笔重力的1.5倍
D.将一支钢笔和一支圆规一起挂在弹性绳下端时,弹性绳长45cm
【答案】ACD
【详解】分别对两种情况列胡克定律公式,联立求解弹性绳原长和圆轨与钢笔的重力关系;弹性绳下端挂一支钢笔和一支圆规时,列胡克定律公式求解此时绳子长度。
【解答】ABC.设弹性绳原长为L0,弹性系数为k,钢笔重力为G1,圆轨的重力为G2,由胡克定律可知
G1=k(30﹣L0)×10﹣2
2G1=k(40﹣L0)×10﹣2
G2=k(35﹣L0)×10﹣2
联立解得
L0=20cm,G2=1.5G1
但无法计算k,故AC正确,B错误;
D.将一支钢笔和一支圆规一起挂在弹性绳下端时
G2+G1=k(x﹣L0)
解得
x=45cm
故D正确。
故选ACD。
18.(多选)(23-24高一下·新疆塔城·开学考试)如图所示,a、b为两根相连的轻质弹簧,原长分别为,,劲度系数分别为,,在下端挂一重12N的物体G,平衡时( )
A.弹簧a下端受的拉力为,b下端受的拉力为
B.弹簧a下端受的拉力为,b下端受的拉力为
C.弹簧a的长度变为,b的长度变为
D.弹簧a的长度变为,b的长度变为
【答案】AD
【详解】AB.对物体受力分析,受重力和弹簧b的拉力,二力平衡,故
再对b弹簧和物体的整体分析,受重力和弹簧a的拉力,二力平衡,故
故A正确,B错误;
CD.根据胡克定律
得到
故a弹簧长度变为,b弹簧长度变为,故C错误,D正确。
故选AD。
19.(23-24高一上·湖南益阳·期末)某学校一实验小组采用甲图装置研究弹簧弹力与弹簧长度的关系.
(1)图乙是弹簧弹力与弹簧长度的关系图像,由图可知,弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 。
(2)图丙表示两根劲度系数不同的弹簧的弹力与形变量的关系,下列说法正确的是( )
A.两图线未经过坐标原点的原因,可能是测量弹簧原长时未将弹簧悬挂起来
B.两弹簧原长一定相同
C.图线末端为曲线,无法比较两弹簧的劲度系数
D.图线末端是曲线是因为超出了弹簧的弹性限度
【答案】 5.0/5 30.0/30 AD/DA
【详解】(1)[1][2]根据胡克定律有
所以图像的横截距表示弹簧的自然长度,斜率表示劲度系数,则
(2)[3]A.弹簧弹力为0时,弹簧已经有形变量,故弹簧未悬挂起来后测量原长,故A正确;
B.两弹簧的形变量相等,不能说明原长相等,故B错误;
C.图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由此可以判断出二弹簧的劲度系数,故C错误;
D.a末端是曲线是因为超出了弹簧的弹性限度,故D正确。
故选AD。
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