高一物理必修一人教版弹簧_细绳专题例题精选

弹簧类问题专题1、如图所示，a 、b 、c 为三个物块，M ，N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于静止状态( )A.有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B.有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态C.有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态D.有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态2、图中a 、b 为两带正电的小球，带电量都是q ，质量分别为M 和m ；用一绝缘弹簧联结，弹簧的自然长度很小，可忽略不计，达到平衡时，弹簧的长度为d0。

现把一匀强电场作用于两小球，场强的方向由a 指向b ，在两小球的加速度相等的时刻，弹簧的长度为d ，则( )A ．若M = m ，则d = d0B ．若M ＞m ，则d ＞d0C ．若M ＜m ，则d ＜d0D ．d = d0，与M 、m 无关3、如图所示，A 、B 质量均为m ，叠放在轻质弹簧上，当对A 施加一竖直向下的力，大小为F ，将弹簧压缩一段，而且突然撤去力F 的瞬间，关于A 的加速度及A 、B 间的相互作用力的下述说法正确的是( )A 、加速度为0，作用力为mg 。

B 、加速度为m F 2，作用力为2F mg +C 、加速度为F/m ，作用力为mg+FD 、加速度为m F 2，作用力为2mgF +4、如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m1的箱子，箱中有一质量为m2的物体．当箱静止时，弹簧伸长了L1，向下拉箱使弹簧再伸长了L2时放手，设弹簧处在弹性限度内，则放手瞬间箱对物体的支持力为：( )A.g m L L 212)1(+B..g m m L L ))(1(2112++C.g m L L 212D.g m m L L )(2112+5、如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L 、劲度系m 2k 1m 1k 2数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。

人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题（含答案）1.某探究小组在物理实验室做“探究求合力的方法”的实验。

实验室现有的器材有：方木板一块，白纸一张，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套）一条，图钉（若干个）。

⑴除了现有的，实验还需要的测量工具是；⑵实验时，主要的步骤是：①如图甲所示，在铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端拴两个细绳套;②如图乙所示，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F/口吃及；③如图丙所示，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点。

记下此时细绳的方向及弹簧测力计的示数F为 N；④如图丁所示，已按一定比例作出了。

F3DF力的图示。

探究小组的紫珠和黑柱同学都猜想三个力的大小和方向符合“平行四边形”的规律。

如何检验猜想呢？紫珠同学提出用虚线把拉力F的箭头端分别与*、吃的箭头端连接，看看所围成的形状是不是像一个平行四边形; 黑柱同学则认为应该以FJg为邻边做平行四边形，看看所得平行四边形的对角线是不是几乎与F重合。

关于这两种检验方案，你认为合理的是：。

A.只有紫珠同学的方案合理B.只有黑柱同学的方案合理C.两个方案都合理2.为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，经过实验得到下表速度和时间的关系，请作出表示小车速度和时间关系的图象。

3.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶(总质量为m)，D为一端带有定滑轮的长木板.①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的1数据如表所示.根据表数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图2所示的方格M坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线.从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是.②某同学在探究a 与F 的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F 图 线如图3所示，试分析图线不过原点的原因是.③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做 法.4 .(1)打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz 时，振针每隔 秒打一个点，如图所示为一次记录小车匀变速直线运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的记数点，相邻记数点间有四个点未画出。

一、对形变和弹力的理解例1 下列有关物体受外力及形变的说法正确的是( )A．有力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后形变完全消失B．有力作用在物体上物体不一定发生形变C．力作用在硬物体上，物体不发生形变；力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到外力作用都要发生形变，外力撤去后形变不一定完全消失解析只要有力作用在物体上，物体就一定会发生形变，故 B 项错误；发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有力作用都会发生形变， C 项错误．答案D(1) 对于弹性形变，当力撤去后可以恢复原状．(2) 若两个物体在直接接触的同时，也存在弹性形变，则两个物体间有弹力的作用．(3) 弹力大小与形变量有关，对于接触面情况一定的前提下，形变越大，弹力也越大.二、弹力有无的判断例2 如图3－2－9所示，细绳下悬挂一小球D，小球与光滑的静止斜面接触，且细绳处于竖直状态，则下列说法中正确的是( )A．斜面对 D 的支持力垂直于斜面向上B．D对斜面的压力竖直向下C．D与斜面间无相互作用力D．因D的质量未知，所以无法判定斜面对 D 支持力的大小和方向解析对 D 进行受力分析可知，D一定受到竖直向上的绳的拉力和竖直向下的重力，其中有无弹力可用假设法．假设去掉斜面， D 仍保持原来的静止状态，可判断出 D 与斜面间无相互作用力．答案C判断弹力是否存在一般有以下两种方法：①假设法；②根据物体的运动状态判断三、弹力方向的分析例 3 作出图3－2－10中物块、球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图．图3－2－10解析分析此类问题的关键是确定接触面，对于点—面接触，面—面接触类问题容易确定，这里出现的面即为接触面；对于点—弧面接触，过接触点的弧面的切面即为接触面．各物体所受弹力如下图所示．答案见解析图四、弹力大小的计算图3－2－11例 4 如图3－2－11 所示，A、 B 两物体的重力分别是G A＝3 N，G B＝ 4N．A 用细线悬挂在顶板上， B 放在水平面上，A、 B 间轻弹簧中的弹力F＝ 2 N，则细线中的张力F T及 B 对地面的压力F N的可能值分别是( )A．5 N和 6 N B．5 N和 2 NC．1 N和6 N D．1 N和2 N解析弹簧如果处于被拉伸的状态，它将有收缩到原状的趋势，会向下拉A，向上提B，则B 正确；如果处于被压缩的状态，将向两边恢复原状，会向上顶A，向下压B，则 C 正确，故选B、 C.答案BC判断弹簧弹力的方向时，要注意弹簧是被拉伸还是被压缩，或两者均有可能，计算弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律，有时也根据平衡条件来计算.1. 下列说法正确的有( ) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，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子收缩的方向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答案CD解析由弹力的概念可知，发生形变的桌子，由于要恢复原状，对跟它接触的木块产生了力的作用，即木块受到弹力是由于桌子发生形变而产生的，不是木块自己发生形变引起的，同理，木块受到细杆作用力是由于细杆发生形变而产生的，所以选项A、B 是错误的；用绳悬挂物体时，对物体的拉力是因为绳子发生形变，由于要恢复原状，对物体产生力的作用，故绳对物体的拉力是指向绳子收缩的方向，所以C、D 是正确的，应选C、D.2．关于弹力的方向，以下说法正确的是( )A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物体B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物体C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向D．杆对物体的弹力方向总是沿着杆，并指向杆收缩的方向答案ABC解析需要注意的是杆对物体产生的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向，这点与绳是不同的．3．如图3－2－12 所示，弹簧的劲度系数为k，小球重为G，平衡时球在A 位置，今用力F 将小球向下拉长x 至B位置，则此时弹簧的弹力为（）图3－2－12A．kx B．kx ＋GC．G－kx D．以上都不对答案B解析此题很容易误解而选A项，但选项A是错误的．其原因是x 不是弹簧变化后的长度与未发生形变时弹簧长度的差值（即不是弹簧的总形变量），球在 A 位置时弹簧已经伸长了（令它为Δ x），这样球在B位置时，F弹＝k（Δx ＋x）＝kx ＋kΔx. 因为球在A位置平衡，有G＝kΔx，所以F弹＝kx＋G.故选项B 是正确的．4．一条轻绳承受的拉力达到 1 000 N 时就会被拉断，若用此绳进行拔河比赛，两边的拉力大小都是600 N 时，则绳子（）A．一定会断B．一定不会断C．可能断，也可能不断D．要是绳子两边的拉力相等，不管拉力多大，合力总为零，绳子永远不会断答案B解析因为绳子内的弹力处处相等，假设将绳子分为两部分，其中一部分对另一部分的拉力大小为600 N，小于绳子能承受的最大拉力 1 000 N，所以绳子图 3－ 2－ 135．如图 3－2－13所示，绳下吊一铁球，则球对绳有弹力， 绳对球也有弹力， 关于两个弹力的产生，下述说法正确的是 ( )A ．球对绳的弹力，是球发生形变产生的弹 力作用于绳的B ．球对绳的弹力，是绳发生形变产生的弹力作用于绳的C ．绳对球的弹力，是绳发生形变产生的弹力作用于球的D ．绳对球的弹力，是球发生形变产生的弹力作用于球的答案 AC解析 绳和球发生了弹性形变， 由于要恢复原状， 从而对跟它接触的物体产 生弹力作用，故 A 、C 正确．6．如图 3－2－14 所示，各接触面光滑且物体 A 静止，画出物体 A 所受弹力的示意图．图 3－ 2－ 14答案 如图所示．试由图线确定：定不会断裂．7．如图 3－2－15 所示，为一轻质弹簧的长度 l 和弹力 F 大小的关系图象，图 3－ 2－15(1) 弹簧的原长；(2) 弹簧的劲度系数；(3) 弹簧长为0.20 m时弹力的大小．答案(1)10 cm (2)200 N/m(3)20 N解析读懂图象是求解本题的关键：(1) 当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长l 0＝10 cm.(2) 当弹簧长度为15 cm时，弹力大小为10 N，对应弹簧的伸长量为Δl ＝－2(15 －10) cm＝5×10－2 m由胡克定律F＝kx 得：F 10k＝ΔF l＝5×1100－2 N/m＝200 N/m.(3) 当弹簧长为0.20 m时，弹簧伸长量为：Δl ′＝(0.20 －0.10) m＝0.10 m由胡克定律F＝kx 得：F′＝kΔl ′＝200×0.10 N＝20 N.8．下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据：(1) 请你在图3216 F x图3－2－16(2) 写出曲线所代表的函数(x 用m作单位) ．(3) 解释函数表达式中常数的物理意义．答案见解析解析根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的多少，是作好图象的关键，作图象的方法：用平滑的曲线(或直线)将坐标纸上的各点连接起若是来，直线，应使各点均匀分布于直线两侧，偏离直线太大的点，应舍弃掉．(1) 将x 轴每一小格取为 1 cm，F 轴每一小格取为0.25 N，将各点点到坐标纸上，并连成直线，如下图所示．(2) 由图象得：F＝20x.(3) 函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长( 或压缩)1 m所需的拉力为20 N.。

2019年秋人教版高一物理必修第一册《绳杆及弹簧问题》综合练习卷【类型一】绳的弹力1.如图所示，a 、b 两个质量相同的球用线连接，a 球用线挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的2.如图所示，用三根轻细绳AO 、BO 、CO 悬吊着质量为m 的物体处于静止状态，AO 与竖直方向的夹角为 30，BO 沿水平方向，设AO 、BO 、CO 的张力大小分别为1F 、2F 、3F ，则这三个力的大小关系为A ．1F ＞2F ＞3FB ．1F ＞3F ＞2FC ．3F ＞1F ＞2FD ．1F ＞2F ＝3F3.如图甲所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ，悬挂于O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b 球上的力大小为 F 、作用在 a 球上的力大小为 2F ，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图（ ）4.如右图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O 点，右端跨过位于点的固定光滑轴悬挂一质量为M 的物体，段水平且长为度L ，绳子上套一可沿绳滑动的轻环。

现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L 。

则钩码的质量为( )A. B. C. D.5.如图所示，用长度相等的轻绳依次连接5000个质量均为m 的小球，轻绳的左端固定在天花板上，右端施加一水A BCD平力使全部小球静止．若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45°．则第2014个小球与第2015个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（ ）A ．50002986B ．50002014C ．50002015D ．298620146.两物体M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°、60°，物体M 的重力大小为20N ，M 、m 均处于静止状态。

则A.绳OA 对M 的拉力大小为103NB.绳OB 对M 的拉力大小为10NC.m 受到水平面的静摩擦力大小为103ND.m 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 【类型二】杆的弹力1.如图所示，一个弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N 的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（ ）A. 大小为2N ，方向平行于斜面向上B. 大小为1N ，方向平行于斜面向上C. 大小为2N ，方向垂直于斜面向上D. 大小为2N ，方向竖直向上2.在如图所示的四幅图中，AB 、BC 均为轻质杆，各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接，两杆都在B 处由铰链相连接。

一、实验题高一物理（人教版）必修1综合题型专题练习卷：实验：探究弹力和弹簧伸长的关系物理试题1. (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数=________cm ．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是、、、．要得到弹簧伸长量x ，还需要测量的是________．作出F–x 曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．(2)该同学更换弹簧，进行重复实验，得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线，由此可求出该弹簧的劲度系数为____N/m ．图线不过原点的原因是______________．2. 某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数。

主要实验步骤如下：将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。

当弹簧自然下垂时，指针的指示值记作；弹簧下端挂一个砝码时，指针的指示值记作；弹簧下端挂两个砝码时，指针的指示值记作……；挂七个砝码时，指针的位置如图所示，指针的指示值记作。

已知每个砝码的质量均为50g；测量记录表：(1)实验中，的值还未读出，请你根据上图将这个测量值填入记录表中_________。

(2)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了四个差值：，，，。

根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量。

用、、、表示的式 子为________________ _。

(3)计算弹簧的劲度系数__________。

(取9.8)3. 为了探究弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据作出的x–F图象如图所示．（1）甲、乙弹簧的劲度系数分别为______N/m和______N/m（结果保留三位有效数字）；若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧___ ____（填“甲”或“乙”）．（2）根据图线和数据进行分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议___________ ．4. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某同学采用的实验装置如下图所示，弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力大小．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L0，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L，总共获得了6组实验数据．（1）该同学把6组数据对应的点标在图像中，请你根据这些数据点作出F－L图线；5. 在某一次做“探究形变与弹力的关系”的实验中（1）以下是一位同学准备完成的实验步骤，请你帮这位同学按正确操作的先后顺序，用字母排列出来：_____．A ．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x ，F ）对应的点，并用平滑的曲线连接起来．分析该图象特点，判断物理量之间的关系B ．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L 0C ．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D ．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码E ．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式（2）在另一组同学的实验中，其所用的钩码每个质量都是1 kg ．而后他们根据测得的数据作出所挂钩码质量m 和弹簧总长的关系图象，如图所示由此可求得（g =10 N/kg ）①弹簧的原长是_____cm ；②弹簧的劲度系数是_____N/m ．6. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G 与弹簧总长L 的关系图象，根据图象回答以下问题.（1）弹簧的原长为_________cm.缺点是________________________．优点是________________________；（3）该同学实验时把弹簧水平放置，与弹簧竖直悬挂相比较：（2）由此图线可以得出该弹簧的自然长度L 0＝________cm ，劲度系数k ＝________N/m(计算结果保留两位有效数字)；（2）弹簧的劲度系数为_______.（3）分析图象，总结出弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为_________.（L用m为单位）7. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k=，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值．下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录．（1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________．A．NB．mC．N/mD．Pa（2）请根据表格中的数据做出F–x图象_____________．由图象求得该橡皮筋的劲度系数为_______N/m（保留两位有效数字）．8. （1）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，说法正确的是_______．A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，会得出拉力与伸长量之比也相等（2）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度，把作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图象中的____________．A.B.C.D.（3）另一名同学在做“探究弹簧的形变与弹力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力，测出弹簧的总长度，改变外力的大小，测出几组数据，作出外力与弹簧总长度的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为______；该弹簧的劲度系数为________．9. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）；（2）弹簧自然悬挂，待弹簧停止振动时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：（3）下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L x或L1”）．（4）由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m；（结果保留两位有效数字，重力加速度取10 m/s2）．10. 某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系．实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x．测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s2）．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm．（1）将表中数据补充完整：①________；②________．P1P2P3P4P5P6x0（cm） 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01x（cm） 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41n 102030405060k（N/m）163①56.0 43.6 33.8 28.8（m/N）0.0061 ②0.0179 0.0229 0.0296 0.0347（2）以n为横坐标，为纵坐标，在答题卷给出的坐标纸上画出1/k－n图像．（3）题（2）图中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝_____N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的关系的表达式为k＝_____N/m．表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______．由表可知所用刻度尺的最小分度为______．（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与____________的差值（填“或”）．（4）由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g （结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s 2）．12. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中．（1）某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为L 0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用钩码挂在弹簧下端，测出弹簧的长度为L ，把L –L 0作为弹簧的伸长量x 1，改变钩码个数重复操作．由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F–x 图象，可能是下图中的___________． A. B. C.1至L 6，数据如下表表：L（2）弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L 0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填“水平”或“竖直”）．11.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．D.（2）另一同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是___________．A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比（3）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．作出m–l的关系图线_________．弹簧的劲度系数为________N/m（结果保留3位有效数字）．13. 在探究“弾力与弹簧伸长的关系”通过在悬挂弹簧下面加钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下数据：（1）由数据在坐标系中作出F–x 图象_____________ ；（2）由图线可知，弹力F 与弹簧伸长x 的关系是_____________________________．（3）由图线可求得弹簧的劲度系数k= _____N/m．(2)如图乙的方式挂上钩码（已知每个钩码重G =1N ），使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为________c m 。

高中物理弹簧专题典型例题例如图3－5，木块B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能守恒【错解】以子弹、木块和弹簧为研究对象。

因为系统处在光滑水平桌面上，所以系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒。

又因系统只有弹力做功，系统机械能守恒。

故A 正确。

【错解原因】错解原因有两个一是思维定势，一见光滑面就认为不受外力。

二是规律适用条件不清。

【分析解答】以子弹、弹簧、木块为研究对象，分析受力。

在水平方向，弹簧被压缩是因为受到外力，所以系统水平方向动量不守恒。

由于子弹射入木块过程，发生巨烈的摩擦，有摩擦力做功，系统机械能减少，也不守恒，故B 正确。

例质量为m 的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。

平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图3-15 所示。

物块从钢板正对距离为3X0的A 处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动。

已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到最高点与O点的距离。

错解】物块m从A 处自由落下，则机械能守恒设钢板初位置重力势能为0，则之后物块与钢板一起以v0 向下运动，然后返回O点，此时速度为0，运动过程中因为只有重力和弹簧弹力做功，故机械能守恒。

2m的物块仍从A 处落下到钢板初位置应有相同的速度v0，与钢板一起向下运动又返回机械能也守恒。

返回到O点速度不为零，设为V 则：因为m物块与2m物块在与钢板接触时，弹性势能之比2m物块与钢板一起过O点时，弹簧弹力为0，两者有相同的加速度g。

之后，钢板由于被弹簧牵制，则加速度大于g，两者分离，2m物块从此位置以v 为初速竖直上抛上升距离【错解原因】这是一道综合性很强的题。

1.如图所示，将两个相同的木块A、B置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时A、B均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，A所受摩擦力fA≠0，B所受摩擦力fB=0．现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A. fA大小不变B. fA方向改变C. fB仍然为零D. fB方向向左2.如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量增为原来的3倍，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了多少？4.3如图所示，轻绳PA和PB的结点上悬挂着重力大小G1为8N的物体，绳PA与竖直方向的夹角为37°，绳PB水平且重力大小G2为192N的金属块相连，金属块恰好静止在倾角为37°的斜面上，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：作业帮（1）绳PA上的拉力的大小；（2）金属块和斜面间的动摩擦因数μ．4.41.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2＞v1．则（）A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．t2-t3时间内，小物块受到的摩擦力方向向右D．0-t2时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变2.一个重G1=400N的小孩，坐在一块重G2=100N的木块上，用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉住木块，使小孩和木块相对静止一起匀速前进（如图）.已知小孩的拉力F=70N，则：（1）木块与地面间的动摩擦因数是多少？（2）小孩和木块之间有无摩擦力？若有，试确定小孩所受摩擦力大小和方向.4.51.将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止．则（）A．绳子上的拉力不可能为零B．地面受到的压力可能为零C．地面与物块间可能存在摩擦力D．A、B之间可能存在摩擦力2.如图所示，氢气球重力为10N，空气对它的浮力为16N，由于受到水平向左的风力作用，使系气球的绳子与地面成60°角，试求：（1）绳子对氢气球的拉力大小；（2）氢气球受到水平风力的大小．4.6 榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法．而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计．压榨机的尺寸如图所示，l=0.5m，b=0.05m．求物体D所受压力的大小是F的多少倍？4.7 --4.81. 如图所示，粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动，斜面体受地面的摩擦力为f1；若用平行于斜面向下的力F推动物块，使物块加速下滑，斜面体仍静止不动，斜面体受地面的摩擦力为f2；若用平行于斜面向上的力F推动物块，使物块减速下滑，斜面体还静止不动，斜面体受地面的摩擦力为f3，则( )A．f2＞f3＞f1 B．f3＞f2＞f1C．f1=f2=f3 D．f2＞f1＞f32.如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．保持斜面倾角为30°，对物体施加一水平向右的恒力F，使物体沿斜面匀速向上滑行（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．增大斜面倾角，当倾角超过某一临界角θ0 时，则不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，已知重力加速度为g，试求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）水平恒力F的大小；（3）这一临界角θ0的大小．。

《弹力》常见题型题型1 弹力有无的判断图3－2－1【例1】如图3－2－1所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是()A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用答案BC解析利用假设法判断弹力是否存在．首先以物体A为研究对象，假设没有物体B将其支撑，如果将物体B拿走，容易想到物体A会落下，不能保持现在的静止状态，由此可判断A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用；以A、B整体分析，A与墙只是接触，没有弹力．【拓展探究】图3－2－2如图3－2－2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B解析假设绳1对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外，球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对球施加拉力．判断有没有弹力，可以从下列步骤入手：(1)选择研究对象，明确接触情况．(2)假设在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉，分析研究对象是否在该位置处保持原来的状态．(3)若研究对象不能保持原来状态，说明原来该处有弹力；反之，则无弹力.题型2 弹力方向的分析【例2】分析下列各种情况下物体所受弹力的方向：图3－2－3(1)如图3－2－3所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力．答案见解析解析杆的A端属于点与竖直平面接触，弹力F N1的方向垂直竖直墙面水平向右，杆的B端属于点与水平平面接触，弹力F N2的方向垂直地面向上，如图所示．(2)如图3－2－4所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力．图3－2－4答案见解析解析杆的B端属于点与曲面接触，弹力F N2的方向垂直于过B点的切面，杆在A点属于点与平面接触，弹力F N1的方向垂直杆，如图所示．(3)如图3-2-5所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力．图3－2－5答案见解析解析物体和地面接触属于平面与平面接触，弹力F N的方向垂直地面，如图所示．(4)如图3-2-6所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力．图3－2－6答案见解析解析杆的B端与地面接触属于点与平面接触，弹力F N2的方向垂直地面．杆与圆柱体接触的A点属于平面与曲面接触，弹力F N1的方向过圆心垂直于杆向上．如图所示．(5)如图3-2-7所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力．图3－2－7答案见解析解析物体在重力的作用下，两条绳均发生形变，由于弹力的方向与绳发生形变的方向相反，所以物体受的弹力FT1、FT2均沿绳收缩的方向．如图所示．(6)如图3-2-8甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力．图3－2－8答案见解析解析由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力，杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向．由二力平衡可知，弹力F大小等于mg，其方向如下图甲、乙、丙所示．判断弹力方向的方法：(1)选择研究对象，分析接触处的实际情况．(2)若为压力或支持力，则弹力方向总是垂直于接触面指向受力物体，具体有如下几种情况：①平面—平面接触，弹力垂直于平面②点—平面接触，弹力垂直于平面③点—线接触，弹力垂直于线④点—弧接触，弹力垂直于切面⑤弧面—弧面接触，弹力垂直于切面(3)绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向；弹簧弹力的方向指向弹簧恢复原长的方向题型3弹簧弹力和胡克定律图3－2－9【例3 】如图3－2－9所示，摩擦及绳子、滑轮的质量均不计，物体A重4 N，物体B重1 N，以下说法正确的是()A．地面对A的支持力是3 NB．测力计的读数为2 NC．物体A受到地面的支持力为2 ND．测力计示数为3 N答案AB解析向上拉A的力应等于B的重力1 N，这样A受三个力的作用：地球对A向下的重力为4 N，向上的绳子的拉力为1 N，地面对A的支持力应竖直向上为3 N，故A正确，而C错误；而测力计的示数应为两绳子向下的拉力之和，都等于B的重力，故应为2 N，所以B正确，而D错误．【拓展探究】图3－2－10如图3－2－10所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线．挂上100 N重物时，正对刻度20.(1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时，自由端所对刻度的读数应是多少？(2)若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂了多重的重物？答案(1)1030(2)90 N解析设挂50 N和150 N重物时，自由端所对刻度值分别是x1，x2，由胡克定律有20x 1＝10050，20x 2＝100150，解得x 1＝10，x 2＝30. (2)设自由端刻度是18时，所挂重物为G ，由胡克定律得2018＝100G ，G ＝90 N .【对点演练】1.关于弹力的产生，下列说法正确的是( )A ．只要两物体接触就一定产生弹力B ．只要两物体相互吸引就一定产生弹力C ．只要物体发生形变就一定有弹力产生D ．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用2．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 成正比B ．由k ＝F x 可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的长度改变量x 成反比C ．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的因素决定的，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)单位长度时弹力的大小图3－2－113．如图3－2－11所示，两个弹簧质量不计，两个小球的重力均为2 N ，则A 、B 两弹簧在静止时的弹力分别是( )A ．2 N,2 NB ．4 N,4 NC ．2 N,4 ND ．4 N,2 N图3－2－124．如图3－2－12所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是() A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上5．如图3－2－13所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G ＝5 N，当装置稳定时弹簧秤A和B的读数分别为()图3－2－13A．5 N,0 B．5 N,10 NC．5 N,5 N D．10 N,5 N图3－2－146．如图3－2－14所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为m＝0.2 kg的小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为()A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向平行于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上7．如图3－2－15甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断正确的是()图3－2－15A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变8．某同学在探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系时，实验步骤如下：①将弹簧平放在水平桌面上自然伸长时，测出其长度为原长．②将弹簧竖直悬挂好，在下面依次挂上1个、2个、3个……相同的钩码，并量出弹簧相应的长度l1、l2、l3……③填写下表：④画出F－x图3－2－16问：(1)该图线未过原点的原因是什么？(2)BC段为曲线的原因可能是什么？(3)还能利用该图象计算弹簧劲度系数吗？图3－2－179．如图3－2－17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，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．试求两弹簧的压缩量x1和x2.参考答案1.答案 D解析 此题根据弹力的产生条件，接触和弹性形变缺一不可．A 、C 都只是弹力产生条件的一个方面，而B 只说是“有相互吸引”，只能证明有力存在，不是弹力，故选D .2.答案 ACD3.答案 D4.答案 BC5.答案 C解析 弹簧秤的示数即为弹簧秤所承受的力的大小，图中无论弹簧秤的右端是固定在支架上还是挂上重物，其作用效果是相同的，弹簧秤承受的力都等于物体的重力．6.答案 D解析 球受重力G 和弹力F ，由二力平衡条件可知，杆对球的弹力方向与重力方向相反，竖直向上，大小F ＝G ＝mg ＝2 N ，故D 正确．7.答案 BCD解析 弹簧长度的增加量即形变量的增量，由F ＝kx 得ΔF ＝k Δx ，故B 对；k ＝ΔF Δx ＝200 N /m ，C 对．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关，D 对8.答案 见解析解析 (1)该图线未过原点的原因是在步骤(1)中，弹簧原长测量错误，应将弹簧竖直悬挂自然伸长后进行测量．(2)BC 段为曲线，可能由于此时弹簧已经超过了弹性限度．(3)还能利用该图象的直线AB 段来计算，其斜率大小即为劲度系数．9.答案 见解析解析 解答此类问题时，应先根据物体的受力情况求出弹簧的弹力，然后再根据胡克定律求出弹簧的形变量．根据二力平衡，上面弹簧对m 1的弹力F 1与m 1的重力m 1g 是一对平衡力，有：F 1＝m 1g ，根据胡克定律，F 1＝k 1x 1，得上面弹簧的压缩量x 1＝m 1g k 1；把m 1和m 2看作一个整体，根据二力平衡，下面弹簧对整体的弹力F 2与总重力(m 1＋m 2)g 是一对平衡力，有：F 2＝(m 1＋m 2)g ，根据胡克定律F 2＝k 2x 2，得下面弹簧的压缩量x 2＝(m 1＋m 2)g k 2.。

探究加速度与力、质量的关系1．探究加速度与力的关系装置如图1 所示。

带滑轮的长木板一端伸出桌面，另一端适当垫高，使木块连上纸带后恰好匀速下滑，细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，调整滑轮高度使细线恰好与木板平行。

按住木块，缓慢向沙桶中添加细沙，释放木块，登记弹簧秤的示数 F 及并通过计算求出相应纸带的加速度a，再变更沙桶质量…获得多组F，a 的数据。

（1）关于该试验的操作，以下说法正确的是______。

A．试验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放木块B．添加细沙，比用钩码可以更便利地获得多组试验数据C．每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量D．试验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量（2）某次打出的纸带如图2所示，选取A、B、C、D、E，5 个计数点（每两个计数点间还的4 个点未画出），则打B 点时的速度大小为_______m/s，木块的加速度大小为_______________ m/s2．（保留三位有效数字）2．在《探究加速度与力、质量的关系》试验中，某组同学用如图1所示装置，来探讨小车质量不变的状况下，小车的加速度与小车受力的关系。

（1）图2是试验中获得的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为_________m/s，由纸带求出小车的加速度大小为a=__________m/s2。

图1 图2（2）下列措施中不正确的是__________。

A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C．每次变更拉小车的拉力后都须要重新平衡摩擦力D．试验中通过在塑料桶中增加砝码来变更小车受到的拉力（3）某组同学由试验得出数据，画出的的关系图线，如图3所示，从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=______N。

当小车的质量为5kg时，它的加速度为_______m/s2．3．在做“探究加速度和力、质量的关系”的试验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示(1)依据表中的数据在坐标系上作出a-F图象________________．(2)图象斜率的物理意义是____________________．(3)小车和砝码的总质量为__________kg .(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是_________________________．4．为了探究物体质量肯定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的试验装置。