内容正文:
题组1 弹力的分析
1.(多选)(2024·天津南开中学高一期中)有关弹力,下列说法正确的是( )
A.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
B.不接触的物体间也可能存在弹力
C.绳对物体的拉力的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,是因为电线发生微小形变而产生的
解析:选CD。木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于桌面发生向下的微小形变而产生的,故A错误;弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变,故B错误;绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变,由于弹性绳子要收缩而对物体产生拉力,绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,故C正确;挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变,电线由于要恢复原状而收缩对电灯产生了拉力,故D正确。
2.(2024·广西上林城关中学期末)玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
解析:选C。由于汽车发生了弹性形变,所以对桥面产生向下的弹力,A、B错误;由于桥面发生了弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C正确,D错误。
3.(2024·四川成都期末)篮球比赛中,为闪躲防守队员,持球者将球经击地后传给队友,如图所示,则篮球对水平地面的压力是由( )
A.篮球的形变产生,方向斜向下
B.地面的形变产生,方向斜向下
C.篮球的形变产生,方向竖直向下
D.地面的形变产生,方向竖直向下
解析:选C。水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的竖直向下的弹力,故C正确,A、B、D错误。
4.关于以下各物体所受弹力(杆受地面的弹力、车受弹簧的弹力、书受桌面的弹力、灯受悬挂绳的弹力)的示意图,正确的是( )
解析:选C。杆受地面的弹力方向垂直于地面向上,故A错误;弹簧伸长,故弹簧的弹力沿其收缩的方向,即水平向右,故B错误;书受桌面的弹力方向垂直于桌面向上,故C正确;灯受悬挂绳的弹力方向沿绳收缩方向,竖直向上,故D错误。
5.(2024·广东广州仲元中学高一校考期末)下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B.两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止,则两球对彼此有弹力作用
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球一定没有拉力
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对球有弹力
解析:选C。小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受重力与小车底板给小球的支持力,二力平衡,车厢左壁对小球无弹力,故A错误;两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止,两小球各自受重力与竖直轻绳给小球的拉力,二力平衡,则两球对彼此无弹力作用,故B错误;小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,小球受重力与竖直轻绳a给小球的拉力,二力平衡,则b绳对小球一定没有拉力,故C正确;小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球受重力与槽底面给小球的支持力,二力平衡,倾斜面对球无弹力,故D错误。
题组2 胡克定律的应用
6.(2024·四川眉山仁寿一中期中)下列说法正确的是( )
A.力的作用离不开施力物体,但可以没有受力物体
B.重力加速度随着纬度升高而减小
C.重力方向总是指向地心
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比
解析:选D。力的作用是相互的,既有施力物体,也有受力物体,故A错误;重力加速度随着纬度升高而增大,故B错误;重力的方向总是竖直向下,但除赤道和两极指向地心外,其他位置均不指向地心,故C错误;根据胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧形变量成正比,故D正确。
7.(2024·福建漳州联考期中)如图所示,竖直悬挂的轻弹簧,下端挂质量为0.5 kg的物体,当物体静止时,弹簧总长为20 cm,下端改挂质量为1 kg的物体,静止时弹簧总长为25 cm,g取10 m/s2,则( )
A.弹簧劲度系数k=100 N/m
B.弹簧劲度系数k=1 N/m
C.弹簧原长为10 cm
D.弹簧原长为12.5 cm
解析:选A。设弹簧原长为l0,根据胡克定律可得m1g=k(l1-l0),m2g=k(l2-l0),解得弹簧劲度系数k=100 N/m,弹簧原长l0=15 cm。
8.如图所示,一劲度系数为k的弹簧,下端悬挂一质量为m的重物,平衡时物体在a位置。现用力将物体向下拉长x至b位置,则此时弹簧的弹力为( )
A.kx
B.mg+kx
C.mg-kx
D.以上说法都不正确
解析:选B。因重物在a位置平衡,即mg=k·Δx,所以Fb=k(Δx+x)=mg+kx,故B正确。
9.如图所示,劲度系数为100 N/m的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,用水平向右的力缓慢拉弹簧的另一端(弹簧始终处于弹性限度内)。当拉力F=2 N时,弹簧伸长量为( )
A.0.05 m B.0.03 m
C.0.02 m D.0.01 m
解析:选C。依题意,可知弹簧受到的弹力大小为2 N,根据胡克定律,可得F=kx=2 N,则弹簧伸长量为x==0.02 m。
10.(2024·云南腾冲校级月考)如图所示,一劲度系数为k、原长为L0的轻弹簧,下端固定在水平面上,先用向下的力F压缩弹簧至稳定,然后改用向上的力F拉弹簧,再次至稳定(弹簧始终在弹性限度内),则弹簧上端上升的高度为( )
A. B.
C.L0+ D.L0-
解析:选B。当用向下的力F压缩弹簧至稳定时,弹簧压缩的长度为 x1=;当改用向上的力F拉弹簧,再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2=;则弹簧上端上升的高度为 h=x1+x2=,故B正确,A、C、D错误。
11.如图所示的装置中,小球的质量均相同,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,其大小关系是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3
C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F2
解析:选A。对小球受力分析,左边装置中小球受到重力mg和轻弹簧的弹力F1的作用,根据平衡条件可知F1=mg;其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力,对小球受力分析,根据平衡条件可知细线上拉力等于小球所受重力,则有F2=F3=mg。因此,F1=F2=F3=mg,A正确。
12.(多选)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,由一竖直轻弹簧P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受弹力的个数可能的是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选ABC。若P弹簧对小球向上的弹力等于小球所受的重力,此时Q弹簧无弹力,小球受2个力平衡,则只有1个弹力;若P弹簧弹力为零,小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡,小球受3个力,则有2个弹力;若P、Q弹簧弹力均不为零,小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力,小球受4个力平衡,则有3个弹力。
13.(2024·四川南充中学期中)如图所示,每个钩码所受重力1.0 N,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5 cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的示数为1.0 N
B.该弹簧测力计的示数为2.0 N
C.该弹簧的劲度系数为40.0 N/m
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
解析:选A。该弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的拉力,则读数为1.0 N,A正确,B错误;该弹簧的劲度系数为k== N/m=20 N/m,C错误;劲度系数是弹簧的固有属性,与弹簧弹力和形变量无关,故不挂重物时,该弹簧的劲度系数不变,仍为20 N/m,D错误。
14.(2024·广东南武中学期末)弹力在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。如生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型,图中K1、K2为原长相等、对应劲度系数k2<k1 的不同轻质弹簧。当垫片缓慢向右移动时( )
A.K1弹簧产生的弹力较大
B.K2弹簧产生的弹力较大
C.K1弹簧产生的压缩量较大
D.K2弹簧产生的压缩量较大
解析:选D。当垫片向右移动时,两弹簧均被压缩,两弹簧串联,弹力大小相等,由于劲度系数不同,两弹簧形变量不同,故两弹簧长度不相等,劲度系数小的弹簧的形变量大,所以K2弹簧产生的压缩量较大,故A、B、C错误,D正确。
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