内容正文:
第2节 科学探究:弹 力 课时检测1
一.选择题:
考点一 弹力的有无判断
1.下列对图中弹力的判断说法正确的是( )
A.图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球有弹力
B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,斜面对小球有弹力
C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止状态,其中a绳竖直,b绳对小球有弹力
D.图丁中,两相同球各自被长度一样的平行竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力
2.(双选) 如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,关于是否受到弹力作用的说法正确的是 ( )
A.图甲中地面是光滑水平的,物体A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,两斜面对物体A均有力的作用
C.图丙中地面光滑且水平,物体A与竖直墙壁没有力的作用
D.图丁中物体A受到斜面B对它的支持力的作用
3.(双选)如图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器,墙上出现一个红色光斑,然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是( )
A.墙上光斑不移动 B.墙上光斑明显向上移动
C.桌面发生明显形变 D.桌面发生微小形变
考点二 弹力的方向判断
4.下列说法中错误的是( )
A.压力和支持力的方向总是垂直于接触面的
B.微小的力不能使坚硬的物体发生形变,所以就没有弹力产生
C.弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度属于弹性形变
D.只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用
5.(双选)关于弹力的方向,下列说法正确的是 ( )
A.放在地面上的物体受到的弹力的方向总是竖直向下
B.压力方向总是垂直于接触面并指向被压的物体
C.细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向
D.弹力的方向总是与形变的方向一致
6.(双选)如图所示,四种情境中杆或球均处于静止状态,其与外界的接触面(点)均光滑。下列各图中,杆或球所受弹力示意图正确的是 ( )
考点三 弹力大小的计算
7.如图所示,小球A的重力为G,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触。悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小不可能为 ( )
A.0,G B.G,0
C. D.G,G
8.如图所示,拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌。它由几根规格相同的弹簧并联而成,锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧,拉伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变Δx;乙同学挂4根弹簧,用同样拉伸方式,使弹簧产生形变Δx,则甲、乙两同学提供的拉力之比为( )
A.3∶4 B.3∶5
C.4∶5 D.2∶3
9.(2025·宁夏中卫市高三上期中)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小随长度变化的关系图像(轻质弹簧始终未超过弹性限度),下列说法不正确的是( )
A.弹簧的原长为6 cm
B.弹簧的劲度系数为100 N/m
C.弹簧两端各加4 N拉力时,弹簧的长度为14 cm
D.弹簧的长度为0.16 m时弹力的大小为10 N
10.学完胡克定律后,小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。如图所示,弹性轻绳B端不动,将A端拆开并打一小环,结点为C,自然伸长时BC长为8.50 cm,当环上悬挂一支笔时,BC长为9.50 cm;当环上悬挂一个圆规时,BC长为10.00 cm。若弹性轻绳满足胡克定律,且始终在弹性限度内,由以上数据可得 ( )
A.根据以上数据可算出此弹性轻绳的劲度系数
B.圆规的质量是笔的1.5倍
C.圆规的质量是笔的2.5倍
D.将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,BC长约为12 cm
11.(2025·荔城期末)如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为m的物块A,物块A静止后弹簧的长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为2m的物块B,静止后弹簧的长度为l2,如图乙所示,弹簧始终处于弹性限度范围内,则弹簧的劲度系数及原长分别为( )
A.k=,l=3l1-l2 B.k=,l=
C.k=,l=3l1-l2 D.k=,l=
二.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
12.如图所示,两木块质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,木块m1压在弹簧k1上(但不拴接),两弹簧与木块m2相连,弹簧k2竖直固定在水平地面上,整个系统处于静止状态。现缓慢向上提木块m1,直到它刚离开弹簧k1,求在此过程中:木块m2移动的距离和木块m1移动的距离。
参考答案:
1.[答案] B[解析] 题图甲中,小球随车厢做匀速直线运动,运动状态不发生改变,水平方向上不受力,A错误;假设题图乙中斜面对小球没有弹力,小球将在细线拉力和重力作用下处于竖直状态,故斜面对小球有弹力,B正确;假设题图丙中b绳对小球有弹力,则小球受到重力及两个拉力作用,水平方向上受力不平衡,小球无法处于静止状态,故b绳对小球无弹力,C错误;假设题图丁中两球间有弹力,则细线不可能处于竖直状态,故两球间无弹力,D错误。
2.[答案] BD[解析] 题图甲中的物体A受重力和地面支持力的作用,二力平衡,物体A静止,不可能再受到物体B对A的弹力的作用,故A错误;题图乙中采用假设法,若除去左侧的斜面,物体A将运动,去掉右侧的斜面,物体A也将运动,所以两斜面对物体A均有力的作用,故B正确;题图丙中由水平方向二力平衡知外力F与竖直墙壁对物体A的作用力平衡,墙壁对物体A有力的作用,故C错误;题图丁由弹力产生的条件可知,物体A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确。
3.[答案] BD[解析] 用力向下压桌面,桌面向下发生微小形变,C错误,D正确;桌面向下发生微小形变,变成中间低、四周高,激光器不发光一端低于发光一端,墙距离激光器较远,因此墙上光斑明显向上移动,A错误,B正确。
4.[答案] B[解析] 压力和支持力的方向总是垂直于接触面的,故A正确;微小的力也能使坚硬的物体发生形变,只不过发生的是微小形变,也能产生弹力,故B错误;弹簧测力计在称过重物后,不受拉力作用,弹簧要恢复原状,指针恢复到零刻度,属于弹性形变,故C正确;根据弹力产生的条件知道只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用,故D正确。故选B。
5.[答案] BC[解析] 放在地面上的物体受到的弹力垂直于地面,而地面不一定水平,故弹力不一定在竖直方向上,A错误;压力是弹力,方向垂直于接触面指向被压的物体,B正确;细绳拉力是弹力,方向沿绳并指向绳的收缩方向,C正确;弹力方向与形变方向相反,D错误。
6.[答案] BC[解析] 弹力方向与接触面垂直,所以题图A中F2方向应通过球心,A错误;题图B中两弹力方向均垂直接触面,B正确;题图C中球受到墙壁的弹力和台阶的弹力,弹力方向与接触面垂直,故墙壁的弹力方向垂直于墙壁向右,台阶对球的弹力方向垂直切面且通过球心,C正确;题图D中假设右侧小球对左侧小球有弹力,则左侧小球受重力、地面向上的弹力和右侧小球向左的弹力,水平方向的合力不为零,则小球将向左滚动,与题意不符,故右侧小球对左侧小球没有弹力,D错误。故选B、C。
7.[答案] D[解析] 球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即悬线对球的拉力T及桌面对球的支持力N共同作用克服重力G,T+N=G,若悬线恰好伸直,则T=0,N=G,A正确;若球刚好离开桌面,则N=0,T=G,B正确;也可能N=T=,C正确;D项不可能。
8.[答案] B[解析] 根据胡克定律,甲同学拉力为F甲=3kΔx,乙同学拉力为F乙=4k·Δx,则拉力之比为3∶5,故B正确,A、C、D错误。
9.[答案] C[解析] 根据题图可知,当弹簧的长度为6 cm时,弹簧的弹力为零,即弹簧的原长为l0=6 cm,故A正确;根据题图可知,弹簧的劲度系数为
k== N/m=100 N/m,故B正确;弹簧两端各加4 N拉力时,弹簧的弹力为F1=4 N,则弹簧的伸长量Δx==0.04 m=4 cm,弹簧的长度为l1=l0+Δx=10 cm,故C错误;弹簧的长度为l2=0.16 m时,弹力的大小为
F2=k(l2-l0)=10 N,故D正确。本题选说法不正确的,故选C。
10.[答案] B[解析] 根据题中数据不能算出此弹性轻绳的劲度系数,A错误;根据胡克定律k(9.5-8.5)×10-2=m1g,k(10.00-8.5)×10-2=m2g,解得m1∶m2=1∶1.5,B正确,C错误;将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时,
BC长约为x=8.5 cm+(9.5-8.5)cm+(10.00-8.5)cm=11 cm,D错误。
11.[答案] B[解析] 设弹簧的劲度系数为k,原长为l,当题图甲中物块A静止时,有mg=k,当题图乙中物块A、B均静止时,有3mg=k,联立解得k=,l=,故选B。
12.解析:设未提木块m1时两弹簧的压缩量分别为x1、x2,根据二力平衡和胡克定律,对木块m1有k1x1=m1g ①
对木块m2有k2x2=k1x1+m2g ②
当木块m1离开弹簧k1时,弹簧k2压缩量变为x2'
对木块m2有k2x2'=m2g ③
由①②③解得:
x1=,x2=,x2'=。
木块m1向上移动的距离为h1=x1+x2-x2'=m1g
木块m2向上移动的距离为h2=x2-x2'=。
答案: m1g
学科网(北京)股份有限公司
$