18学年高中物理第三章相互作用第2节弹力随堂检测(含解析)1
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弹力2 提升练、课时跟踪一、选择题1.如下两个实验中表现出的共同的物理思想方法是( )A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法解析:选B 两个实验都表现了放大的方法.2.如下有关物体所受的弹力与形变的说法正确的答案是( )A.有弹力作用在物体上,物体一定发生形变,撤去此力后,形变完全消失B.有弹力作用在物体上,物体不一定发生形变C.弹力作用在硬物体上,物体不发生形变;弹力作用在软物体上,物体才发生形变D.一切物体受到弹力都要发生形变,撤去弹力后,形变不一定完全消失解析:选D 力是物体间的相互作用,弹力的施力物体和受力物体都会发生形变,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,只要有弹力作用,都会发生形变,C项错误.3.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )A.坛的形变B.头的形变C.坛受到的重力D.人受到的重力解析:选A 杂技演员头顶受到的压力的施力物体是坛子,产生的直接原因是坛的形变,应当选项A正确.4.(多项选择)关于弹力,如下说法正确的答案是( )A.两个弹性体只要相互接触就一定会产生弹力B.静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C.产生弹力的物体一定发生弹性形变D.弹力的大小与物体的形变程度有关,对同一物体,在弹性限度内,形变程度越大,弹力越大解析:选CD 弹力产生有两个条件:相互接触和发生弹性形变,两者缺一不可,A错误;弹力与重力是性质不同的两种力,B错误;根据弹力的定义可知C正确;由胡克定律F=kx 可知D正确.5.如下列图,足球在草地上静止不动.如下说法正确的答案是( )A.足球没有发生形变,草地没有受到压力B.足球没有发生形变,足球没有受到支持力C.由于草地发生形变,使草地受到压力D.由于草地发生形变,使足球受到支持力解析:选D 足球在草地上静止不动,如此由于草地发生了形变,使得足球受到草地的支持力作用,同时由于足球也发生了形变,使得草地受到足球的压力作用,应当选项D正确,A、B、C错误.6.如下列图,小车受到水平向右的弹力作用,如下关于该弹力的说法正确的答案是( )A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车解析:选A 小车受到水平向右的弹力作用,如此弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A正确,选项B、C、D错误.7.一质量均匀的钢管,一端支在水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(如下列图),如此钢管受到几个力的作用( )A.2 B.3C.4 D.5解析:选B 对钢管受力分析,钢管受重力G、细绳竖直向上的拉力F1、地面竖直向上的支持力F2,应当选项B正确.8.如图甲、乙所示,弹簧测力计和细线的重力与一切摩擦不计,物重G=1 N,如此弹簧测力计A和B的示数分别为( )A .1 N,0B .0,1 NC .2 N,1 ND .1 N,1 N解析:选D 题图中弹簧测力计A 、B 的受力情况是一样的,都是左右两端各受1 N 的拉力,此时弹簧测力计的读数都是1 N ,D 正确.9.(多项选择)一根轻弹簧一端固定,用大小为F 1的力压轻弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;假设改用大小为F 2的力拉轻弹簧,如此平衡时长度为l 2.轻弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,如此如下说法正确的答案是( )A .轻弹簧的劲度系数为F 2-F 1l 2-l 1 B .轻弹簧的劲度系数为F 2+F 1l 2-l 1C .轻弹簧的原长为F 1l 2+F 2l 1F 1+F 2D .轻弹簧的原长为F 1l 2-F 2l 1F 1-F 2解析:选BC 设轻弹簧原长为l 0,劲度系数为k ,根据胡克定律得F 1=k (l 0-l 1),F 2=k (l 2-l 0),联立两式得k =F 2+F 1l 2-l 1,l 0=F 1l 2+F 2l 1F 1+F 2,选项B 、C 正确,A 、D 错误. 10.如下列图,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(g 取10 m/s 2)( )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 ,方向竖直向上解析:选D 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.二、非选择题11.在如下列图的各图中画出物体P 受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P 均处于静止状态.解析:甲中属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中P 与斜面的接触面为平面,P 受到的支持力垂直于斜面向上;丙中A 、B 两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A 点弹力方向水平向右,B 点弹力方向垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中A 点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,且必过球心O ,B 点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如下列图.答案:见解析12.如下列图,一根弹簧的自由端B 在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻线,挂上100 N 的重物时正对着刻度20,试问:(1)当弹簧分别挂50 N 和150 N 重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少? (2)假设自由端所对刻度是18,这时弹簧下端悬挂了多重的重物? 解析:由胡克定律F =kx 知对同一根弹簧k 不变,可利用F 1x 1=F 2x 2求解. 即x 1x 2=F 1F 2.①(1)设挂50 N 和150 N 重物时,自由端所对刻度尺读数分别是x 1、x 2,由①式得: 20x 1=100 N 50 N ,② 20x 2=100 N 150 N,③ 由②③式可得:x 1=10,x 2=30.(2)设自由端所对刻度是18时,所挂重物重力为G ,由胡克定律得2018=100 NG ,解得G=90 N.答案:(1)10 30 (2)90 N13.如下列图为一轻质弹簧的长度l 和弹力F 大小的关系图象,试由图象确定:(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.(在弹性限度内)解析:(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知弹簧的原长l 0=10 cm. (2)当弹簧长度为15 cm 时,弹力大小为10 N ,对应的弹簧伸长量为Δl =15 cm -10 cm =5×10-2m ,由胡克定律F =kx 得k =FΔl =105×10-2 N/m =200 N/m. (3)当弹簧长为0.20 m 时,弹簧伸长量为 Δl ′=0.20 m -0.10 m =0.10 m.由胡克定律F =kx 得F ′=k Δl ′=200×0.10 N=20 N. 答案:(1)10 cm (2)200 N/m (3)20 N。
高一级物理必修一第三章课后练习题及答案:弹力弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。
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1.下列关于弹力的说法正确的是( )A.只有弹簧才有可能施加弹力B.施加弹力的物体一定有形变C.物体的形变越大(弹性限度内),产生的弹力也越大D.形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大解析:有弹力必有形变,弹力的大小不仅跟形变的大小有关,还跟劲度系数有关,不同的材料,其劲度系数是不同的。
答案:BC2.关于弹性形变,下列说法正确的是( )A.物体形状的改变叫弹性形变B.一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变D.物体受外力作用后的形变叫弹性形变解析:所谓弹性形变就是发生形变的物体撤去外力后,能够恢复到原状。
答案:C3.(广东广州模拟)下列关于弹力产生的条件的说法中正确的是( )A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个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产生弹力D.只有发生弹性形变的物体才能产生弹力解析:弹力是接触力,因此要有弹力产生两物体必须接触,故选项B不正确。
当物体互相接触但不发生形变,即虚接触,物体之间也无弹力,选项A错误。
当物体发生了形变,但不恢复形变,也无弹力产生,只有当物体发生弹性形变时,物体之间才会有弹力。
选项C不正确,选项D正确。
答案:D4.一弹簧测力计的量程是10 N,刻度的总长度是5 cm,该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是( )A.200 N/mB.2 N/mC.50 N/mD.5 000 N/m解析:知道最大弹力和最大伸长量,利用胡克定律f=kx即可求出。
答案:A5.一辆汽车停放在水平地面上,下列说法正确的是 ( )A.汽车受到向上的弹力,是因为汽车发生了向上的形变B.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了向下的形变C.地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了向上的形变D.地面受到向下的弹力,是因为地面发生了向下的形变解析:弹力的定义是发生形变的物体,由于要恢复原状,就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力作用,因此,汽车受到的弹力是因为地面要恢复形变,地面受到弹力是因为汽车要恢复形变。
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( )A .N 不变,T 变小B .N 不变,T 先变大后变小C .N 变小,T 先变小后变大D .N 变大,T 变小【答案】A【解析】【分析】【详解】 对小球受力分析如图所示,根据矢量三角形和力的图示的特点可知mg N T h R R L==+ 小球由A 到B 的过程,只有定滑轮左侧的绳子L 变短,h 和R 均不变,所以N 不变,T 变小,故A 正确,BCD 错误.故选A 。
2.在一半径为R 、质量为m 的乒乓球内注入质量为M 的水,但未将乒乓球注满,用水平“U ”形槽将其支撑住,保持静止状态,其截面如图所示。
已知“U ”形槽的间距d =R ,重力加速度为g ,忽略乒乓球与槽间的摩擦力,则“U ”形槽侧壁顶端A 点对乒乓球的支持力大小为( )A .()M m g +B .()33M m g +C .3()M m g +D .2()M m g +【答案】B【解析】【分析】【详解】 以乒乓球和水为研究对象,受力分析如图根据平衡条件有()2sin 2sin60F F M m g θ=︒=+A 点对乒乓球的支持力大小为()3F M m g =+ 选项B 正确,ACD 错误。
故选B 。
3.如图所示,质量为m 的物体放在质量为M 、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F 拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )A .斜面体对地面的摩擦力大小为cos F θB .斜面体对地面的压力大小为()M m g +C .物体对斜面体的摩擦力大小为FD .斜面体对物体的作用力竖直向上【答案】A【解析】【分析】【详解】A .对物块和斜面受力分析如下图所示,对物块有cos N F mg θ=sin f F F mg θ=+假设地面对斜面的摩擦力向左,对斜面有1cos sin N N f F Mg F θF θ=++'sin cos f N f F F θF θ+=联立上式解得'cos f F F θ=由于'0f F >,说明方向就是向左,A 正确;B .斜面体对地面的压力大小等于地面对斜面体的支持力,根据上式,解得()1sin N g F M m F ++=θB 错误;C .物体对斜面体的摩擦力大小等于斜面体对物体的摩擦力大小,根据上式解得sin f F F mg θ=+C 错误;D .斜面体对物体的作用力与物体重力和外力的合力方向相同,为斜向上偏左,D 错误。
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第三章 2 弹力基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4题为多选题)1.(吉林二中2016~2017学年高一上学期月考)体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球,试分析篮球与地面作用时,地面给篮球的弹力的方向为导学号 1321411( C )A.斜左上B.斜右上C.竖直向上D.竖直向下解析:支持力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向被支持物,所以地面给篮球的弹力的方向为竖直向上,故选C.2.(河南郑州一中2016~2017学年高一上学期期中)玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是错误!( C )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:汽车与桥面相互挤压都发生了形变,B错;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C对D错;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错。
3.(湖北黄石市有色一中2015~2016学年高一上学期期中)在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的错误!( B )A.F1的方向B.F2的方向C.F3的方向D.F4的方向解析:本题属于点面接触,弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体,所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2。
一、选择题1.如图所示,绳子一端系在天花板上,另一端系一半径为R的小球,小球静置于倾角为37°的光滑斜面上,绳子与竖直方向的夹角为45°。
沿水平向右缓慢推动斜面(小球不从斜面顶端落下),绳子与斜面接触前关于绳子张力T和斜面对小球的支持力F(忽略小球的转动),下列说法正确的是()A.T逐渐增大B.F逐渐增大C.T先增大后减小D.F先增大后减小2.下列关于力的说法,正确的是()A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.两个物体之间有弹力,则它们之间一定有摩擦力D.两个物体之间发生了相对运动或有相对运动趋势,则它们之间一定有摩擦力3.关于以下四幅图像,以下说法正确的是()A.甲图表示物体做匀加速直线运动B.重锤自由下落时,乙图可表示其运动规律C.探究弹簧弹力实验中,丙图表示弹簧弹力与弹簧长度成正比D.研究摩擦力时,丁图表示静摩擦力与正压力成正比4.如图所示,图中的物体A均处于静止状态,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,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,A对两斜面均有压力的作用C.图丙中A不会受到斜面B对它的支持力的作用D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用5.a、b、c为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。
水平恒力F作用于木块b,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,如图所示,则在运动过程中()A.b作用于a的静摩擦力为零B.b作用于a的静摩擦力为3FC.b作用于c的静摩擦力为2 3 FD.c作用于地面的滑动摩擦力为3F6.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变小,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变大,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小7.下列关于重力和重心的说法,错误的是()A.物体受到的重力方向一定是竖直向下B.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力C.形状规则的物体,其重心一定在几何中心D.物体的重心可能不在物体上8.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动。
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体,将两相同的A 、B 两物体通过细绳连接处于静止状态,用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体A 仍然静止。
则下列说法正确的是( )(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)A .水平力F 变小B .物体A 所受合力变大C .物体A 所受摩擦力不变D .斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】 先对物体B 进行受力分析,根据共点力平衡条件求出绳的拉力,再对A 进行受力分析,同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况,对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。
【详解】A .对B 物体进行受力分析,如图根据共点力平衡条件B tan F m g θ=,B cos m g T θ= 在缓慢拉开B 的过程中,θ角度变大,故绳上的张力T 变大,水平力F 增大,故A 错误; B .因物体A 始终处于静止,故A 所受合外力为0,B 错误;C .物体A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受斜面向上的静摩擦力。
故拉力T 增大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,故C 错误;D .对整体分析可以知道,整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用,因拉力变大,故静摩擦力一定变大,故D 正确。
故选D 。
【点睛】整体法与隔离法相结合。
2.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是( )A .斜面对小球的支持力逐渐减小B .细线对小球的拉力逐渐增大C .滑块受到水平向右的外力逐渐增大D .水平地面对斜面体的支持力保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】AB .对小球受力分析可知,沿斜面方向cos sin T mg αθ=在垂直斜面方向sin cos N F T mg αθ+=(其中α是细线与斜面的夹角,θ为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,α变小,则细线对小球的拉力T 变小,斜面对小球的支持力N F 变大,故A B 错误;C .对滑块受力分析可知,在水平方向则有sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==- 由于α变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故C 正确;D .对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有sin()N mg Mg F T θα'+=++由于()αθ+变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故D 错误。
弹力1.关于形变,下列说法正确的是( )A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变C.物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变D.任何物体在外力的作用下都能发生形变,不发生形变的物体是不存在的解析:物体的形变分为弹性形变和非弹性形变,二者区别在于去掉外力后形变是否恢复,能够恢复原状的称为弹性形变,否则为非弹性形变,综上所述选项C、D正确。
答案:CD2.下列关于弹力的说法正确的是( )A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生了形变而产生的B.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生了形变而产生的C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳子且指向绳收缩的方向D.挂在电线下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:发生弹性形变的物体对与之接触且使之发生形变的物体产生弹力作用,而不是对自身,A、B错误,D正确;绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,C正确。
答案:CD3.体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图1所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是( )A.沿v1的方向图1B.沿v2的方向C.先沿v1的方向后沿v2的方向D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向解析:足球碰撞墙壁时受到的弹力的方向一定与墙壁垂直,指向足球,故D正确,A、B、C均错误。
答案:D4.如图2所示,a的质量是2 kg,b的质量是1 kg。
设接触面是光滑的,a和b都静止不动,其中a受两个或两个以上弹力的有( )图2解析:A项中a受地面的支持力;B项中a受地面的支持力;C项中a受地面支持力和b 的压力;D项中a受地面支持力和绳的拉力。
故C、D项中a受两个弹力作用。
答案:CD5.一物体A静止在斜面上,如图3所示,则( )A.斜面对A的支持力竖直向上B.A对斜面的压力竖直向下C.斜面对A的支持力垂直斜面向上图D.A对斜面的压力垂直斜面向下解析:根据物体间弹力方向的特点,物体间接触面上的弹力方向垂直于接触面指向受力物体,所以C、D两项正确。
第2节弹力形变及弹力的产生条件1.(多选)(2017·广东仲元中学检测)关于弹力,下列说法正确的是( BCD )A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳的拉力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同解析:静止在水平面上的物体受到的重力是地球的吸引产生的,而压力是由于形变引起的,二力不是同一种力,选项A错误;压力、支持力、绳子中的拉力均是由于形变而引起的,都属于弹力,选项B正确;弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大,选项C正确;弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,选项D正确.2.(2017·江西南昌六校高一联考)关于弹力和形变的理解,下列说法正确的是( D )A.木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的B.用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竿的推力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竖直向上D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的解析:木块放在桌面上受到向上的支持力,是桌面发生微小形变,要恢复原状而产生的,选项A错误;用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竿的推力是由于竿发生形变而产生的,选项B错误;绳对物体的拉力方向总是沿绳收缩的方向,而绳不一定处于竖直方向,选项C错误;挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的,选项D正确.3.(多选)足球运动是最具影响力的体育项目,深受青少年喜爱.如图所示足球静止在草地上,则足球( BC )A.对草地的压力就是足球受到的重力B.受到的支持力和草地受到的压力都是弹力C.受到的支持力是草地发生形变产生的D.受到的支持力是足球发生形变产生的解析:压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,选项A错误.足球受到的支持力和草地受到的压力都是弹力;选项B正确;草地发生了形变,从而对足球产生了支持力;选项C正确,D错误. 弹力方向的判断4.(2017·山东临沂检测)如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A,B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是( C )A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用C.物体受重力、B点的支持力作用D.物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用解析:物体在竖直方向上受重力和支持力平衡,在水平方向上虽然与墙壁接触,但不挤压,不受墙壁的弹力,选项C正确,A,B,D错误.5.(2017·山西太原市高一期末)在2016 年里约奥运会上,中国代表团的施廷懋夺得跳水女子三米板金牌.如图是运动员踩下跳板的图片,下列说法正确的是 ( A )A.跳板面受到弹力的作用,是因为运动员的脚发生了形变B.跳板面受到弹力的作用,是因为跳板发生了形变C.运动员踩跳板,跳板先发生形变,运动员的脚后发生形变D.运动员受向上的弹力,是因为运动员的脚发生了形变解析:跳板面受到弹力的作用,是因为运动员的脚发生了形变,从而产生对跳板面的弹力作用,选项A正确,B错误;板对人的作用力与人对板的作用力是相互作用力,同时产生,一起发生形变,选项C错误;跳水运动员受到弹力是由于跳板发生了弹性形变,从而对与跳板接触的人产生了力的作用,选项D错误.胡克定律及其应用6.(2017·河北定州中学检测)(多选)关于胡克定律的下列说法,正确的是( AD )A.拉力相同、伸长也相同的弹簧,它们的劲度系数相同B.劲度系数相同的弹簧,弹簧的伸长相同C.知道弹簧的劲度系数,就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D.劲度系数和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧的材料、长度等自身因素解析:根据胡克定律F=kx可知,拉力相同、伸长也相同的弹簧,它们的劲度系数相同,选项A正确;劲度系数相同的弹簧,只有在拉力相同时弹簧的伸长才相同,选项B错误;胡克定律的成立条件是弹簧处于弹性限度内,超过弹性限度,此公式不能适用,选项C错误.劲度系数和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧自身因素,选项D正确.7.(多选)(2017·河南洛阳高一检测)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm,一次锻炼时,他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m,如图所示,则( BC )A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB.每根弹簧的弹力为200 NC.每根弹簧的劲度系数为200 N/mD.每根弹簧的劲度系数为600 N/m解析:人用600 N的力拉拉力器使其静止,则每只手的拉力为600 N,人的每只手也必定受到拉力器的拉力为600 N.选项A错误.由于三根弹簧并列,每根弹簧受到的拉力相等,拉力之和等于600 N,则每根弹簧产生的弹力均为200 N.选项B正确.每根弹簧的伸长长度为x= 1.4 m-0.4 m=1.0 m,弹力F=200 N,则由胡克定律F=kx得,劲度系数k===200 N/m.选项C正确,D错误.8.(2017·太原高一期末)下列各图中A,B 两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)( B )解析:A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,A,B间有弹力,选项A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,A,B间无弹力,选项B正确;C图两球间若无弹力则小球A将向右下运动,A,B间有弹力,选项C错误;D图两球间若无弹力则小球A将向下运动,A,B间有弹力,选项D错误.9.(2017·成都检测)如图所示,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,且弹簧B分别与地面和物体A相连接.现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧 C处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变.已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B的弹力的大小变为原来的,求:(1)弹簧C右端在a点时,弹簧B的压缩量x1;(2)a,b两点间的距离.解析:(1)当弹簧C右端在a点时,弹簧B的弹力与物体A的重力为一对平衡力,则其压缩量为x1=;(2)弹簧B的弹力大小为原来的时,可分为两种情形.①拉伸弹簧C后,若弹簧B处于压缩状态,B的压缩量为x2==;此时,弹簧C的拉力为mg,则C的伸长量为x3==;故此时a,b间距x ab=x1-x2+x3=(+).②拉伸弹簧C后,弹簧B处于伸长状态,伸长量为x2′=此时,弹簧C的拉力为mg+mg=mgC的伸长量为x3′==故此时a,b间距为x ab′=x1+x2′+x3′=(+). 答案:(1)(2)(+)或(+)。
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,O点有一个很小的光滑轻质圆环,一根轻绳AB穿过圆环,A端固定,B端悬挂一个重物。
另一根轻绳一端固定在C点,另一端系在圆环上,力F作用在圆环上。
圆环静止时,绳OC与绳OA水平,F与OA的夹角为45°。
现改变力F,圆环位置不变,且重物始终处于平衡状态,则下列说法中正确的是()A.改变F方向时绳AB中拉力将改变B.当F沿逆时针旋转时,F先增大后减小C.当F沿顺时针旋转时,绳OC中的拉力先增大后减小D.F沿逆时转过的角度不能大于90°【答案】D【解析】【分析】【详解】A.因为重物始终处于平衡状态,所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等,不变化,选项A错误;BC.对环受力分析,环受AO和BO两绳子的拉力,以及绳子CO和F的拉力;环的位置不变,则AB绳子的拉力不变,AO与BO的合力也不变,方向沿它们的角平分线,根据共点力平衡的特点可知,CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等,方向相反;当力F的方向变化时,做出F与CO上的拉力的变化如图:由图可知,当沿逆时针族转时,F先减小后增大,绳OC的拉力减小;而当F沿顺时针旋转时,F逐渐增大,绳OC的拉力增大,选项BC错误;D.由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°,可知F沿逆时转过的角度不能大于90°,选项D正确。
故选D。
2.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2πθ>)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不变),以下说法正确的是( )A .OA 上的张力逐渐增大B .OA 上的张力先增大后减小C .AB 上的张力逐渐增大D .AB 上的张力先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
第2节弹__力1.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
2.弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)接触面之间发生弹性形变。
3.压力和支持力的方向总垂直于物体的接触面指向被压或被支持的物体;绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
5.弹簧的劲度系数由弹簧本身的因素决定,与所受外力大小无关。
一、弹性形变和弹力1.形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,这种变化叫做形变。
2.弹性形变物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
3.弹力发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
4.弹性限度如果物体的形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。
5.弹力产生的两个条件(1)物体间相互接触;(2)在接触面上发生弹性形变。
二、几种弹力1.常见弹力平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。
2.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面,指向受力物体。
(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
三、胡克定律1.内容弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2.公式F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号:N/m。
x为弹簧的伸长量或缩短量。
1.自主思考——判一判(1)发生形变的物体才能有弹力,且一定有弹力。
(×)(2)物体的形变越大,弹力也越大。
(×)(3)弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反。
(√)(4)弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大。
(×)(5)弹簧的劲度系数k与弹力F有关。
(×)2.合作探究——议一议(1)相互接触的物体间一定有弹力作用吗?提示:不一定,物体如果只是接触而没发生弹性形变,则无弹力作用。
(2)放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书对桌面产生的弹力F1竖直向下,常称做压力。
弹力
1.(对应要点一)如图3-2-7所示的四个图中,所有的球都是相同的,且是形状规则质量分布均匀的球。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根细线是沿竖直方向。
关于甲、乙、丙、丁四个球的受力情况,下列说法中正确的是( )
图3-2-7
A.甲球受到一个弹力的作用
B.乙球受到一个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用
D.丁球受到两个弹力的作用
解析:由二力平衡条件可知,甲球只受地面的支持力和重力,不受斜面的弹力,A正确;乙球只受地面的支持力和重力,两球之间无弹力,B正确;丙球要平衡必受球壳的弹力和右侧球对它的弹力作用,C正确;丁球平衡时,左侧斜向上的细线中无弹力,故D错误。
答案:ABC
2.(对应要点二)画出图3-2-8中物体A和B所受重力、弹力的示意图。
(各接触面均光滑,各物体均静止)
图3-2-8
解析:
物体A和B所受重力、弹力的示意图,如图所示。
答案:见解析
3.(对应要点三)一根轻弹簧在10.0 N 的拉力作用下,长度由原来的5.00 cm 伸长为6.00 cm 。
那么:
(1)当这根弹簧长度为4.20 cm 时,受到的压力有多大?弹簧的劲度系数为多大?
(2)当弹簧受到15 N 的拉力时,弹簧的长度是多少?
解析:(1)已知弹簧原长l 0=5.00 cm =5.00×10-2 m
在拉力F 1=10.0 N 的作用下
伸长到l 1=6.00 cm =6.00×10-2 m
根据胡克定律F 1=kx 1=k (l 1-l 0)
可得k =F 1
l 1-l 0=10.06.00-5.00×10
-2 N/m =1.00×103 N/m 当压力为F 2时,弹簧被压缩到l 2=4.20 cm =4.20×10-2 m
根据胡克定律F 2=kx 2=k (l 0-l 2)=1.00×103×(5.00-4.20)×10-2
N =8.0 N ,即压力为8.0 N
弹簧的劲度系数为1.00×103 N/m 。
(2)此时弹簧的弹力F =15 N ,弹簧的伸长量为x 。
由胡克定律得 x =F k =151.00×103 m =1.5×10-2 m =1.5 cm 此时弹簧的长度为l =l 0+x =6.5 cm 。
答案:(1)8.0 N 1.00×103
N/m (2)6.5 cm。