2022届高考物理选择题专题强化训练：形变 弹力 胡克定律(天津使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：形变 弹力 胡克定律(天津使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共24小题；共96分）
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想模型法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了建立物理模型法
C. 在实验探究滑动摩擦力与压力、接触面的关系时，运用了控制变量法
D. 根据速度定义式 v=ΔxΔt，当 Δt→0 时，ΔxΔt 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义运用了类比法

2. 体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是
A. 沿 v1 的方向B. 沿 v2 的方向
C. 先沿 v1 的方向后沿 v2 的方向D. 沿垂直于斜台斜向左上方的方向

3. 胡克定律是英国科学家胡克于 1678 年发现。实际上早于他 1500 年前，我国东汉时期的经学家和教育家郑玄就提出了与胡克定律类似的观点，他在为《考工记 ⋅ 弓人》一文中“量其力，有三钧”一句作注解中写到：“假令弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺”郑玄的观点表明，在弹性限度内
A. 弓的弹力与弓的形变量成正比
B. 弓的弹力与弓的形变量成反比
C. 弓的弹力与弓的形变量的平方成正比
D. 弓的弹力与弓的形变量的平方成反比

4. 跳水一直是我国的优势体育项目，一运动员站在 3 m 跳板上，用 F1 表示人对跳板的压力，F2 表示跳板对人的支持力，则
A. F1 就是运动员的重力
B. F1 和 F2 是一对平衡力
C. 先有力 F1，后有力 F2
D. F1 和 F2 是一对作用力和反作用力

5. 如图所示，两根相同的轻弹簧 S1 、 S2，劲度系数皆为 k=4×102 N/m，悬挂的重物的质量分别为 m1=2 kg 和 m2=4 kg．若不计弹簧质量，取 g=10 m/s2，则平衡时弹簧 S1 、 S2 的伸长量分别为
A. 5 cm,10 cmB. 10 cm,5 cmC. 15 cm,10 cmD. 10 cm,15 cm

6. 一根弹簧原长 10 cm，挂上重 2 N 的砝码时，伸长 1 cm，这根弹簧挂上重 8 N 的物体时，它的长度为（弹簧的形变是弹性形变）
A. 4 cmB. 14 cmC. 15 cmD. 44 cm

7. 小物体静止放在斜面上，斜面对小物块的支持力大小为 3 N，下面四个图中正确的是
A. B.
C. D.

8. 如图所示，物体 A 的质量为 m，A 的上端连接一个竖直轻弹簧，弹簧原长为 L0，劲度系数为 k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，B 点上移距离为 L，此时物体 A 也已经离开地面，则下列说法中正确的是（重力加速度为 g）
A. 提弹簧的力对系统做功为 mgL
B. 物体 A 的重力势能增加 mgL
C. 物体 A 的重力势能增加 mg(L−L0)
D. 物体 A 的重力势能增加 mgL−mgk

9. 下列关于弹力的说法中正确的是
A. 直接接触的两个物体间必然有弹力存在
B. 不接触的物体间也可能存在弹力
C. 在直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
D. 只要物体发生形变就一定有弹力

10. 在下图中，a 、 b 表面均光滑，天花板和地面均水平。a 、 b 间一定有弹力的是
A. B.
C. D.

11. 同学们利用如图所示的装置通过实验探究，得到了在弹性限度内弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。下列说法中能反映正确探究结果的是
A. 弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比
B. 弹簧的弹力与弹簧的伸长量成反比
C. 弹簧的弹力与弹簧的伸长量的平方成正比
D. 弹簧的弹力与弹簧的伸长量的平方成反比

12. 如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为 m 的小球。当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时，弹簧长度为 L1，当汽车以大小相同的速度匀速通过一个桥面为圆弧形的凸形桥的最高点时，弹簧长度为 L2，下列选项中正确的是
A. L1=L2B. L1>L2
C. L1L2
C. L1L2，选项B正确。
13. C
14. D
【解析】书静止在水平桌面上，书对水平桌面的压力大小等于书的重力，由于压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同，不能说压力就是重力。故A错误；书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对相互作用力，故B错误；书受到重力的受力物体是书，方向竖直向下，桌面对书的支持力的受力物体是书，方向竖直向上，两个力大小相等，作用在同一条直线上，符合平衡力的条件，是一对平衡力。故C错误；书对桌面的压力性质属于弹力，是由于书的形变而产生的，故D正确。
15. C
【解析】此时弹簧处于伸长状态，弹簧伸长 2cm，弹簧的弹力为 F=2 N。
以 A 为研究对象，由平衡条件得到，细线对 A 的拉力 F=GA+F弹=3 N+2 N=5 N。
对 B 研究可得，地面对 B 的支持力为 FN=GB−F弹=5 N−2 N=3 N，则 B 对地面的压力大小等于 3 N。
16. B
【解析】如果两物体接触但没有相互的挤压，则不存在弹力，故A错误；弹力是产生摩擦力的一个必要条件，则摩擦力存在的两物体之间一定有弹力作用，故B正确；滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向方向相反，不一定与运动方向相反或相同，故CD错误。
17. C
【解析】根据绳子的拉力的方向特点可知，细线对杆的拉力的方向沿 AO 的方向，故A错误；
地面对杆的支持力的方向与地面垂直，所以是过 B 点竖直向上，故C正确，BD错误。
18. B
【解析】在该实验中平衡摩擦力后，小车所受合外力近似等于钩码的重力，A错误；
在“验证力的平行四边形定则”实验中，采用的科学方法是等效替代法，B正确；
为了减少误差，应测量弹簧的总长度，不能测量伸长量，C错误；
图象法只能减小因测量而产生的偶然误差，不能减小系统误差，D错误。
19. C
【解析】甲球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有的话球不会静止，故A错误。
乙球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，与乙接触的球不会给乙弹力，如果有的话乙球不会静止，故B错误。
丙球受重力，圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿他们圆心连线向左的弹力的话它不能保持静止状态。故丙球受两个弹力的作用，故C正确。
丁球受重力和右边竖直绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它拉力的作用，如果有的话小球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力，故D错误。
20. D
【解析】两个物体产生力的作用时，不一定相互接触，比如磁铁吸引铁钉，故A错误。
磁铁间的相互作用是通过磁场进行的；并没有脱离物体而单独存在；故B错误。
木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故C错误。
质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外；如环形物体；故D正确。
21. B
【解析】当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为 L0，劲度系数为 k
根据平衡得：mg=k(L1−L0)
解得；L1=mgk+L0 ⋯⋯①
当汽车以同一匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，
由牛顿第二定律得：mg−k(L2−L0)=mv2R
解得：L2=mgk+L0−mv2kR ⋯⋯②
①② 两式比较可得：L1>L2，故ACD错误，B正确。
22. B
【解析】以滑块为研究对象，当指针向右偏离 O 点的距离为 x 时，由于固定杆是光滑杆的，所以水平方向上，滑块受到左侧弹簧向左的拉力 F1=kx，右侧弹簧向左的推力 F2=kx，
滑块所受水平方向的合力为：F=F1+F2=kx+kx=2kx，方向水平向左。
根据牛顿第二定律得：F=ma
联立解得：a=2kxm，方向向左，故B正确，ACD错误。
23. C
【解析】弹簧弹力为：F1=kx=400 N/m×0.02 m=8 N；
A 木块与地面间的最大静摩擦力为：fAm=μGA=0.25×50 N=12.5 N；
B 木块与地面间的最大静摩擦力为：fBm=μGB=0.25×60 N=15 N；
用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上，木块 B 受弹簧向右的弹力为 8 N。拉力为 1 N，共 9 N，小于最大静摩擦力，故静摩擦力为 9 N，向左，故C正确，D错误；
木块 A 受到向左的弹力为 8 N，小于最大静摩擦力，故 A 不动，故静摩擦力为 8 N，向右，故A错误，B错误。
24. B
【解析】 Q 、 q 的电性不变，电量加倍。平衡时，假设弹簧的伸长量等于 2x0，则此时弹簧弹力为 2kx0，电荷间斥力为 2kQq(L+2x0)2。弹簧伸长量为 x0 时，列平衡方程 kQq(L+x0)2=kx0。对比可得 2kQq(L+2x0)2＜2kx0，所以平衡时弹簧的伸长量小于 2x0，B项正确；Q 、 q 的电性相反，电量不变。平衡时假设弹簧的压缩量等于 x0，则此时弹簧弹力为 kx0。电荷间引力为 kQq(L−x0)2，联立可得 kQq(L−x0)2＞kQq(L+x0)2=kx0，所以平衡时弹簧的压缩量大于 x0。综上分析，只有B项正确。
第二部分
25. C， D
【解析】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；
木头受到竹杆的弹力，是由于竹杆发生形变而产生的，不是木头发生形变产生的。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，电线由于弹性要恢复原状而对电灯产生了拉力。故D正确。
26. A， D
【解析】压力是一种弹力，是由于物体发生形变而对支持物产生的，故A正确；
放在桌子上的皮球受到的弹力，是由于桌子发生形变之后要恢复原状对皮球产生的，故B错误；
支持力一定垂直于支持面，故C错误；
绳的拉力是一种弹力，是由于绳子发生拉伸形变，要恢复原状而对物体产生的，所以其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向，故D正确。
27. B， C
【解析】因为圆环受重力和圆锥体对圆环的弹力而处于平衡状态，则圆锥体对圆环的弹力等于圆环的重力，方向与重力的方向相反，即圆锥体对圆环的弹力方向竖直向上。故A错误，B正确；
均质圆环套在圆锥体上，圆环有被撑开的趋势，所以圆环的张力不能为零，而且圆环的张力方向沿圆环的切线方向，故C正确，D错误。
28. A， D
【解析】悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为 10 N，A正确，BC错误；
设悬挂第一个钩码稳定时的伸长量为 x1，
kx1=G，
悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设此时又伸长 x2，则 k(x1+x2)=2G，
代入数据，可得 x2=10 cm，D正确。
29. A， D
【解析】先分析 N 弹簧，由于上面与细线相连，故 N 弹簧可能处于原长也可能被拉伸，然后分这两种情况去分析 M 弹簧。
由于 N 弹簧上面与细线相连，故 N 弹簧可能处于原长也可能被拉伸；
当 N 弹簧处于拉长状态时，细线的拉力可能小于 a 的重力，故 M 弹簧在 a 物体的作用下处于压缩状态，故A正确；
当 N 弹簧处于拉伸状态时，细线对 a 有拉力，当拉力小于 a 物体的重力时，M 弹簧处于压缩状态；当拉力等于 a 物体的重力时，M 弹簧处于原长状态；当拉力大于 a 物体的重力时，M 弹簧处于伸长状态；故D正确；
从上面的分析中发现共有四种情况，即：
① N 处于伸长状态而 M 处于压缩状态；
② N 处于伸长状态而 M 处于伸长状态；
③ N 处于伸长状态而 M 处于不伸长不压缩状态；
④ N 不伸不缩，M 压缩状态。
30. B， D
【解析】对滑轮受力分析如图：
因为 F1 、 F2 是同一根绳上的力，故大小相等，即：F1=F2
由平衡条件得：F1+F2=G
解得：F1=G2
由胡克定律公式 F=kx 得：
弹簧 1 伸长量为：
x1=G2k1=G2k1
弹簧 2 伸长量为：
x2=G2k2=G2k2
弹簧共伸长：
x=x1+x2=G2k1+G2k2=G(k1+k2)2k1k2
重物下降的距离为：d=x2=G(k1+k2)4k1k2
故AC错误，BD正确。