第三章 第二节 弹力-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

第三章　相互作用 第二节　弹力 1.知道形变的定义及分类，认识弹性和弹性限度.2.知道弹力的定义及其产生的条件，会判断弹力的有无及方向.3.掌握胡克定律，并能解决有关问题.4.了解弹力在生产、生活中的应用. 2 目录 1 2 3 课前自主学习 课后课时作业 课堂探究评价 课前自主学习 一　形变 1.定义：物理学中，把物体发生形状或体积的变化称为形变. 2.形变的分类 (1)弹性形变：停止用力后物体_________________的形变. ①弹性：物体具有___________的性质称为弹性. ②弹性限度：对于弹性形变，如果外力过大，撤去外力后，物体形状_______________，我们称这种现象为超过了物体的弹性限度. (2)范性形变：停止用力后，物体________________的形变. 3.形变的形式：压缩形变、_______形变、_______形变和扭曲形变等. 4.形变的普遍性：任何物体受力时都会产生形变，只是形变有时很明显，有时很______. 能完全恢复原状 恢复原状 不能完全恢复 不能恢复原状 拉伸 弯曲 微小 课前自主学习 5 二　弹力 1.定义：发生____________的物体，由于要__________，对与它________的物体会产生力的作用，这种力称为弹力. 2.弹力的作用点、方向：一般而言，弹力的作用点在物体与物体接触的______或_______上，弹力的方向总是指向使形变的物体____________的方向. 3.常见的弹力：拉力、______力、______力、支持力. 弹性形变 恢复原状 接触 点 表面 恢复原状 压 推 课前自主学习 6 三　胡克定律 1.内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与__________________________成正比. 2.表达式：______.式中k称为弹簧的________，单位是________，符号是_____. 3.影响弹簧劲度系数的因素：弹簧的粗细、_______、孔径、绕法等. 四　弹力的应用 1.弹簧的弹性具有缓冲________的作用. 2.弹簧可以起到自动_______的作用. 3.在工程应用中，选择适当___________的弹性材料. 弹簧的伸长量(或压缩量)x F＝kx 劲度系数 牛顿每米 N/m 材料 减震 复位 劲度系数 课前自主学习 7 判一判 (1)两个接触的物体间一定存在弹力.(　　) (2)发生形变的物体撤去外力后都能恢复原状.(　　) (3)静止在地面上的物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变.(　　) (4)弹簧的长度越长，弹力越大.(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 提示 课前自主学习 8 课堂探究评价 探究 　　形变与弹力 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂探究评价 10 活动1：日常生活中的很多相互作用，如对物体推、拉、提、举，牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，它们有什么相同点？ 提示：都是在物体与物体接触时发生的. 提示 课堂探究评价 11 活动2：活动1中所列的相互作用都属于弹力，弹力是接触力的一种.观察甲、乙两图，试分析弹簧对小车的拉力和跳板对人的支持力是怎么产生的？ 提示：如图甲所示，被拉长的弹簧要恢复原状，对相连的小车产生了拉力F；如图乙所示，被人压弯的跳板要恢复原状，对人产生了支持力. 提示 课堂探究评价 12 活动3：拉力和支持力都是弹力.为了分析杯子所受桌面的支持力的产生原因，做如图丙所示的实验.将重物放在硬木板上，看不出硬木板发生了形变，但看到光点移动，这说明了什么？试总结弹力产生的原因. 提示：说明硬木板发生了不易被察觉的微小形变.弹力产生的原因：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生了力的作用. 提示 课堂探究评价 13 活动4：如图甲所示，车上砝码对车的压力也是弹力，根据活动3中的分析，砝码对车的压力以及车对砝码的支持力的方向分别是什么？ 提示：砝码与车相互挤压都发生形变，都要恢复原状，砝码对车的压力垂直接触面指向车，车对砝码的支持力垂直接触面指向砝码. 提示 课堂探究评价 14 活动5：如图甲所示，拉伸弹簧，弹簧的弹力沿什么方向？如图丁所示，绳子中的拉力沿什么方向？ 提示：拉伸弹簧，弹簧要收缩，弹力沿弹簧指向弹簧收缩的方向.拉绳子时，绳子发生微小形变，要收缩，拉力沿着绳子指向绳子收缩的方向. 提示 课堂探究评价 15 1.弹力的成因 相互接触的物体间不一定存在弹力，只有当两个物体相互挤压或拉伸而产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力.所以弹力产生的直接原因是施力物体发生弹性形变且要恢复原状. 弹力产生的过程为： 课堂探究评价 16 2.弹力的产生条件 (1)物体间相互接触； (2)接触面相互作用发生弹性形变，且要恢复原状. 3.弹力有无的判断方法 (1)直接法 对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断，两个条件都满足时才有弹力产生. 课堂探究评价 17 (2)假设法 要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用，可假设将在此处与物体接触的另一物体去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用，否则有弹力作用. (3)状态法 看除了要研究的弹力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)，若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在. 课堂探究评价 18 (4)替换法 可以将硬的、形变不明显的施力物体(假设施力)用软的、易产生明显形变的物体来替换.如将墙壁、斜面用海绵来替换，将硬杆用轻弹簧来替换. 判断弹力有无时应灵活选用判断方法.当用直接法不易判断时，可考虑用其他方法判断. 课堂探究评价 19 4.弹力的方向 弹力的方向由施力物体形变的方向决定，弹力的方向总与施力物体形变的方向相反. 例如物体间的压力、支持力与接触面垂直而指向被压物或被支持物，绳子的拉力沿着绳子而指向绳子收缩的方向. 5.间接判断弹力方向及大小的方法——牛顿第三定律 牛顿第三定律(见第四章)：两个物体之间的作用力F和反作用力F′总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上. 课堂探究评价 20 中国队员在比赛中的一个瞬间如图所示.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.跳板和运动员的脚都发生了形变 C.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的 D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的 规范解答　跳板和运动员的脚都发生形变，产生弹力作用，A错误，B正确；运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的，C错误；跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的，D错误. 答案 规范解答 课堂探究评价 21 在下图中，a、b表面及各接触面均光滑，天花板和地面均水平，静止的a、b间一定有弹力的是(　　) 答案 课堂探究评价 22 规范解答　A图中，假设a、b间无弹力，去掉a(或b)，b(或a)仍可保持原来的状态，则假设成立，a、b间无弹力；B图中，细绳偏离竖直方向，a球因重力作用有向右摆动的趋势，b球因重力作用有向左摆动的趋势，则a、b间相互挤压，一定有弹力；C图中，假设a、b间有弹力存在，a对b的弹力方向水平向右，b将向右滚动，而题设条件中b是静止的，则假设不成立，a、b间不存在弹力；D图中，假设a、b间无弹力存在，将a去掉，则b仍能保持原来的状态，则假设成立，a、b间无弹力.故选B. 规范解答 课堂探究评价 23 两物体接触，之间不一定有弹力作用.一个物体发生形变，也不一定对与它接触的物体有弹力作用.接触和发生弹性形变是两物体间产生弹力的两个必须的条件. 课堂探究评价 [变式训练1]　足球运动是目前在全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是(　　) A.图甲中，静止在水平草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.图丙中，即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变 D.图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变 答案 课堂探究评价 25 解析：静止在水平草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但弹力是由于物体发生形变且要恢复原状而产生的，重力是由于地球的吸引而具有的力，两者本质不同，故A错误；静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触，但若拿去其中一个足球，另一个足球仍保持静止，所以两足球之间没有挤压，没有发生形变，即两者之间不存在相互作用的弹力，故B错误；即将被踢起的足球受到脚给它的弹力，是由于脚发生了形变，C错误；足球撞到网上，足球受到弹力是由于球网发生了形变，故D正确. 解析 课堂探究评价 26 按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图. (1)图甲中斜面对物块的支持力； (2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力； (3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力； (4)图丁中质量分布均匀的杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力. 课堂探究评价 27 答案： 答案 课堂探究评价 28 (1)上述研究对象与周围物体的接触面(或点)分别有几个？是否有弹力？ (2)如何画弹力的方向？ 提示：图甲中物块与斜面有一个接触面，图乙、丙、丁中小球和杆与周围物体均有两个接触点.均有弹力. 提示 提示：垂直于接触面或过接触点处的面或切面，指向使形变的接触物体恢复原状的方向. 课堂探究评价 29 规范解答　图甲中，物块受到垂直斜面向上的支持力. 图乙中，小球挤压墙壁且拉紧细绳，所以墙对小球的弹力与墙面垂直向右，细绳对小球的弹力沿细绳向上. 图丙中，球对竖直墙和桌边都有挤压作用，桌边处弹力垂直于圆弧切面(过圆心)向上，竖直墙处弹力垂直于竖直墙面向左. 图丁中，绳的拉力沿绳向上，地面给杆的弹力垂直水平地面向上. 规范解答 课堂探究评价 30 几种弹力方向的判断 (1)在面与面接触时，弹力垂直于接触面，且指向受力物体. (2)在点与面接触时，弹力过点垂直于接触面，且指向受力物体. (3)在点与点接触时，弹力垂直于过接触点的公切面，且指向受力物体. 课堂探究评价 [变式训练2]　如图所示，下列4种情境中的小球或杆均处于静止状态，则关于它们受到的弹力的示意图正确的是(　　) 答案 课堂探究评价 32 解析：A图中，FN1应垂直于地面向上，A错误；B图中，杆的M点与地面接触，则FN1垂直地面向上，杆在N点与球面接触，则弹力FN2垂直于杆向上，B正确；C图中，杆与球面容器有两个接触点，左侧A处为点与球面接触，所以弹力FNA的方向过球心与接触点，且垂直于A点处球的切面，方向指向被支持的杆，右侧B处是点与杆接触，所以弹力FNB方向垂直于杆向上，C错误；D图中，球受到重力和杆给球的弹力而处于平衡状态，所以杆给球的弹力应该竖直向上，且与重力大小相等，D错误. 解析 课堂探究评价 33 探究 　　胡克定律 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂探究评价 34 活动1：如图甲所示的弹簧，在其下方施加一个较小的力，然后放开，会有什么现象？施加一个较大的力呢？施加一个特别大的力呢？ 提示：弹簧恢复原状；弹簧伸长到较大的长度，放开后恢复原状；弹簧伸长到更大的长度，放开后不能完全恢复原状. 提示 课堂探究评价 35 活动2：由活动1可知，在一定限度内，撤去作用力后弹簧能恢复原状.为了研究弹簧在其弹性限度内，弹力大小与其伸长量的关系，设计了如图甲所示的实验，实验得到弹簧弹力F与其伸长量x的关系图线如图乙所示，可得到什么结论？ 提示：在弹性限度内，弹簧弹力大小与其伸长量成正比. 提示 课堂探究评价 36 1.胡克定律 实验结果表明，在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比，即F＝kx.这一结论称为胡克定律.式中k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m. 2.对胡克定律的理解 (1)成立条件：在弹性限度内. (2)对F＝kx的理解 ①x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度. 课堂探究评价 37 ②k为弹簧的劲度系数，是表征不同弹簧品质的重要指标，由弹簧的粗细、材料、孔径、绕法等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关. ③在弹性限度内，F­x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. ④弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx. 课堂探究评价 38 如图所示，重力为6 N的物体挂在轻质弹簧的下端时，弹簧伸长了0.02 m.现换用另一个重力为9 N的物体挂在该弹簧的下端(形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是(　　) A.0.02 m、200 N/m B.0.03 m、450 N/m C.0.03 m、300 N/m D.0.05 m、900 N/m 答案 课堂探究评价 39 规范解答 课堂探究评价 1.胡克定律用于计算弹簧弹力的大小，而弹簧弹力的方向要根据形变是拉伸还是压缩来确定，其方向总是指向使弹簧恢复原状的方向. 2.计算弹力大小的两种方法 (1)公式法：利用公式F＝kx计算.适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算. (2)平衡法：利用二力平衡的条件计算.例如：悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，细绳对物体的拉力大小等于物体的重力大小. 课堂探究评价 [变式训练3]　一根轻弹簧，其弹力的大小F与长度x的关系如图中的线段a和b所示.则： (1)弹簧原长为多少？ (2)弹簧的劲度系数为多大？ (3)弹簧长度为6 cm(未超过弹性限度)时，弹力大小为多少？ 答案：(1)0.12 m　(2)2500 N/m　(3)150 N 答案 课堂探究评价 42 解析 课堂探究评价 43 课后课时作业 1.(形变与弹力的理解)关于形变和弹力，以下说法正确的是(　　) A.当你坐在椅子上时，椅面会发生微小形变 B.细钢丝被绕制成弹簧是弹性形变 C.相互接触的物体间一定有弹力 D.发生形变的物体一定会对与之接触的物体产生弹力作用 解析：根据演示实验，当人对椅面施加力时，椅面会发生微小形变，A正确；细钢丝被绕制成弹簧后，不能恢复成钢丝，是范性形变，B错误；产生弹力的条件是相互接触且发生弹性形变，二者缺一不可，若接触处发生范性形变，则不能产生弹力，C、D错误. 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 2.(形变与弹力的理解)如图所示，关于击掌这一动作，下列说法正确的是(　　) A.甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的 B.甲同学手掌形变的方向是向右的 C.乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的 D.乙同学手掌形变恢复的方向是向右的 答案 解析：弹力是由于物体发生形变，要恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力.甲同学对乙同学的力是甲同学手掌形变产生的，因为这个力是向右的，即甲同学手掌形变恢复的方向是向右的，所以甲同学手掌形变的方向是向左的，故A、B错误；乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的，因为这个力是向左的，则乙同学手掌形变恢复的方向是向左的，故C正确，D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 3.(形变与弹力的理解)(多选)下列说法中正确的是(　　) A.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生了微小形变而产生的 B.拿一根细竹竿拨动水中的木头，竹竿也要受到木头的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电灯发生了微小形变而产生的 答案 解析：木块受到的弹力的施力物体是桌面，则该弹力是由于桌面发生形变而产生的，同理，竹竿受到木头的弹力是因为木头发生形变而产生的，电灯受到电线向上的拉力是由于电线发生了微小形变而产生的，故A、D错误，B正确；绳子的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向，故C正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 4.(弹力有无的判断)如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有(　　) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 答案 解析：绳1对小球没有力，否则绳2不会竖直.小球只受重力和绳2的拉力两个力作用，属于二力平衡，B正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 5.(弹力的方向)向右击出一乒乓球，乒乓球沿曲线运动落到桌面上立即被反弹，继续向右做曲线运动，下图中对于反弹过程中乒乓球受到桌面的弹力方向的分析正确的是(　　) 答案 解析：在乒乓球与桌面接触时，桌面在接触处的形变方向为垂直于桌面向下，故乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面向上. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 6.(弹力有无的判断)(多选)如图所示，四图中，各接触面均光滑，关于A与接触面间的弹力，下列说法正确的是(　　) A.图甲中A、B均静止，小球A与B间存在弹力 B.图乙中A静止，小球A对两斜面均有压力的作用 C.图丙中A静止，物块A对竖直墙壁有压力的作用 D.图丁中小车水平向右匀速运动，小球A只受车厢底板的弹力 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：图甲中，若移去B，A将静止，故A、B之间无弹力作用，A错误；图乙中，若移去左侧斜面，A将向左运动，若移去右侧斜面，A将向右运动，所以两斜面对A均有支持力的作用，A对两斜面也均有压力的作用，B正确；图丙中，若没有竖直墙壁，A在推力F作用下将向右运动，则A对竖直墙壁有压力的作用，C正确；图丁中，若移去车厢底板，A将自由下落，则A受到车厢底板对它的支持力的作用，若移去车厢左壁，小球A仍做匀速运动，则小球不受车厢左壁的弹力，D正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 7.(胡克定律)如图所示，轻弹簧的两端各受10 N的拉力作用，弹簧静止时伸长了5 cm(在弹性限度内).下列说法中正确的是(　　) 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 8.(胡克定律)如图所示，一根弹簧挂上20 N重物时，重物静止时指针P正对刻度尺的3 cm位置；当挂上30 N重物时，重物静止时指针P正对刻度尺的4 cm位置，设弹簧始终没有超出弹性限度，则下列说法正确的是(　　) A.挂上50 N重物时，重物静止时指针P正对刻度尺的5 cm位置 B.弹簧的劲度系数为10 N/m C.未悬挂重物时指针P正对刻度尺的1 cm位置 D.未悬挂重物时指针P正对刻度尺的0 cm位置 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：设弹簧的劲度系数为k，未悬挂重物时指针P正对刻度尺的x0位置，根据胡克定律，有F1＝k(x1－x0)，F2＝k(x2－x0)，其中x1＝3 cm，F1＝20 N，x2＝4 cm，F2＝30 N，联立解得k＝1000 N/m，x0＝1 cm，故B、D错误，C正确；设挂上50 N重物时，重物静止时指针P正对刻度尺的位置为x3，根据胡克定律有F3＝k(x3－x0)，解得x3＝6 cm，故A错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 9.(弹力方向的判断)如图所示，小球或直杆均处于静止状态，关于它们所受的弹力示意图，正确的是(　　) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：图A中的小球受到重力与水平面的支持力即可保持静止，若受到左侧接触点处的弹力，则小球将向右运动，所以图A中小球所受的弹力只有F1，故A错误；图B中，球与球相接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体A，球与面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，且指向A，故B正确；图C中，若没有细线，直杆上端将向右倾倒，所以直杆受到沿细线向左的拉力F1，若没有水平面，直杆下端将向下落，所以直杆受到垂直水平面向上的支持力F2，C错误；图D中，小球受到竖直向下的重力，如果受到左上方的拉力F1，小球将无法处于静止状态，D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 10.(弹力的方向与大小)(多选)如图所示是街头常见的太阳能 路灯，已知灯头的质量为2 kg，则关于弯曲的路灯杆对灯头的弹 力F的大小和方向，下列说法正确的是(　　) A.方向平行于路灯杆倾斜部分向上 B.方向竖直向上 C.大小为20 N D.由于不知道路灯杆弯曲部分形变量的大小，故无法确定F的大小和方向 答案 解析：对灯头受力分析，灯头受到重力G和弯曲的路灯杆对灯头的弹力F作用，由于灯头处于静止状态，所受弹力与重力平衡，故弯曲的路灯杆对灯头的弹力方向竖直向上，大小为F＝G＝20 N，故A、D错误，B、C正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 11.(弹力的应用)弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便.如图所示为缓慢关门时(关门方向为图中箭头方向)门锁的示意图，若弹簧始终处于压缩状态，则下列说法正确的是(　　) A.关门时锁舌对锁壳的弹力方向沿锁舌的斜面 B.关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面 C.关门时弹簧弹力变小 D.关门时锁舌对锁壳的弹力就是弹簧的弹力 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：关门时锁舌对锁壳的弹力方向垂直于锁舌的斜面向左，故A错误；关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面，故B正确；弹簧始终处于压缩状态，关门时弹簧长度变小，则形变量变大，弹力变大，故C错误；关门时锁舌对锁壳的弹力的受力物体是锁壳，弹簧弹力的受力物体是锁舌，两者不是同一个力，故D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 12.(胡克定律)小明的爷爷退休生活充实有趣，养鸟是他的众多 爱好之一.他在阳台顶上竖直挂三根一样的轻质橡皮条，橡皮条下面 均匀地连接在质量m1＝0.6 kg的水平托盘的边缘上(如图所示)让小鸟 休憩.现有一只质量m2＝0.3 kg的小鸟静止在托盘中央，此时每根橡皮 条均由原长20 cm伸长到25 cm.设橡皮条受力与形变量关系满足胡克 定律，g取10 N/kg，则每根橡皮条的劲度系数为(　　) A.0.6 N/m B.1.8 N/m C.60 N/m D.180 N/m 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 规范解答　重力为6 N的物体挂在弹簧下端时，由胡克定律可得F1＝kx1，解得弹簧的劲度系数k＝eq \f(F1,x1)＝eq \f(6 N,0.02 m)＝300 N/m，当换用另一个重力为9 N的物体挂在该弹簧的下端时，有F2＝kx2，解得此时弹簧的伸长量x2＝eq \f(F2,k)＝eq \f(9 N,300 N/m)＝0.03 m，故C正确，A、B、D错误. 解析：(1)当F＝0时，弹簧处于原长，由题图可知，弹簧的原长L0＝12 cm＝0.12 m. (2)由题图可知，当弹簧伸长或压缩Δx＝4 cm＝0.04 m时，弹力F＝100 N 由胡克定律得F＝kΔx，故劲度系数k＝eq \f(F,Δx)＝eq \f(100 N,0.04 m)＝2500 N/m. (3)弹簧长度为6 cm时弹簧的压缩量Δx′＝12 cm－6 cm＝6 cm＝0.06 m 故此时弹力大小为F′＝kΔx′＝2500 N/m×0.06 m＝150 N. A.弹簧的弹力为零 B.该弹簧的劲度系数k为400 N/m C.该弹簧的劲度系数k为200 N/m D.根据k＝eq \f(F,x)，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 解析：弹簧的弹力等于一端所受的拉力，故弹簧的弹力为10 N，A错误；根据胡克定律F＝kx得，该弹簧的劲度系数k＝eq \f(F,x)＝eq \f(10 N,5×10－2 m)＝200 N/m，B错误，C正确；弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F无关，与弹簧自身有关，D错误. 解析：设每根橡皮条的劲度系数为k，三根橡皮条的拉力之和与托盘和鸟的重力之和平衡，即3k(l－l0)＝(m1＋m2)g，解得k＝eq \f(（m1＋m2）g,3（l－l0）)＝eq \f(（0.6 kg＋0.3 kg）×10 N/kg,3×（0.25 m－0.20 m）)＝60 N/m，故C正确. 答案：eq \f(1,3)mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2)))或eq \f(5,3)mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2))) 13.(胡克定律)如图所示，质量为m的物体与A、B两个轻质弹簧相连，其劲度系数分别为k1和k2，B弹簧下端与地面相连.现用手拉A的上端，使A缓慢上移，当B弹簧的弹力为原来的eq \f(2,3)时，A上端移动的距离是多少？ 解析：开始时B弹簧的压缩量为x1＝eq \f(mg,k2)，A弹簧无形变. 因题中未给出B弹簧的弹力为原来eq \f(2,3)时，B弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态，故需分别分析. 情况一：B弹簧处于压缩状态 B弹簧现压缩量为x2＝eq \f(\f(2,3)mg,k2) A弹簧现伸长量为x3＝eq \f(mg－\f(2,3)mg,k1)＝eq \f(\f(1,3)mg,k1) A上端移动的距离为 x＝x1－x2＋x3＝eq \f(1,3)mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2))). 情况二：B弹簧处于伸长状态 B弹簧现伸长量为x2＝eq \f(\f(2,3)mg,k2) A弹簧现伸长量为x3＝eq \f(mg＋\f(2,3)mg,k1)＝eq \f(\f(5,3)mg,k1)， A上端移动的距离为 x＝x1＋x2＋x3＝eq \f(5,3)mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2))). $$