高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.2 弹力复习练习题

【特供】3.2弹力-1作业练习

一．填空题

1．如图所示，已知GA=100N，GB=40N，弹簧的劲度系数k=500N/m，不计绳重和摩擦．则稳定后弹簧的伸长量是　   　m．

2．弹簧的原长为10cm，它下面挂一个质量为0.4kg的物体时，弹簧长度伸长了2cm，则该弹簧的劲度系数为___________N/m。若在它下面再挂一个重为0.6kg的物体时，则弹簧的长度变为___________cm（g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内）。

3．显示微小形变可以有很多办法，课本上介绍了利用光学知识观察有机玻璃中的微小形变的办法，还有其他一些将微小形变放大观察的方法．

（）如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜和，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点．用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是__________．

A．增大，上移 B．增大，下移 C．减小，下移 D．减小，上移

（）在演示坚硬物休微小弹性形变的实验中，若墨水瓶横截面积为椭圆形，则能观察到的现象是__________．

A．沿椭圆长轴方向压瓶壁，细管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，细管中水面上升

B．沿椭圆长轴方向压瓶壁，细管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，细管中水面下降

C．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，细管中水面均下降

D．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，细管中水面均上升

4．一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为_____________。

5．如图(a)所示，深度h=15.0cm的套筒竖直倒置，轻质弹簧的上端固定在套筒内，弹簧处于原长时，其下端位于筒内。用测力计钩住弹簧的下端用力竖直向下拉，记录测力计的示数和露出筒外的弹簧的长度l，k和l0为测量弹簧的劲度系数和原长，现在坐标纸上作出F-l图像，如图(b)所示。则弹簧的劲度系数k=___________N/m，弹簧的原长l0=___________cm（此空保留两位有效数字）。

6．为能观察到我们难以感觉的微小形变，某同学在一只瓶里盛满水，用穿有透明管的橡皮泥封口，使水面位于管中，如图所示。用手捏瓶，可看到管中水面明显变化，说明瓶发生了实验者难以感觉到的微小形变。为使该实验更有说服力，瓶和管应选用             。

A.软塑料瓶      B.玻璃瓶      C.内径较细的管      D.内径较粗的管

7．为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A．B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像，从图像上看，该同学没能完全按实验要求做，使图像上端成为曲线，图像上端成为曲线的原因是______。B弹簧的劲度系数为______。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______（选填“A”或“B”）。

8．东汉时期的《考工记》中记载：“假令弓力胜三石，引之中三尺，每加物一石，则张一尺。”明显地揭示了弹力和形变成____ 比的关系，这个发现比胡克定律早1500年。假设一轻弹簧原长为10cm，竖直悬挂重为10N的重物时，弹簧伸长了1cm，则该弹簧的劲度系数为_____N/m 。

9．如图，重物M放在桌面P上，桌面对重物的支持力是______的形变产生的，该实验装置体现的思想方法是__________________。

10．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体_________（填“能”或“不能”）完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。

11．由实验测得弹簧的长度l与弹力F的关系如图所示，则弹簧的原长为　    　cm，劲度系数为　      　N/m．

12．某轻弹簧竖直悬挂于天花板上，当挂一个50 g的钩码时，它伸长了1 cm;再挂一个50 g的钩码，它的总长为12 cm，则弹簧的原长为_____ cm，劲度系数为_____ N／m（g=10 N/kg）。

13．原长为16cm的轻质弹簧，当甲．乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为　

　   cm，此弹簧的劲度系数为　   　 N/m．

14．弹力：发生形变的物体，要______，对与它______的物体产生的力。

15．判断下列说法的正误。

（1）重力的方向总是垂直于地面。（____）

（2）重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。（____）

（3）发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。（____）

（4）静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变。（____）

16．如图所示是探究某根弹簧的伸长量 x 与所受拉力 F 之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是_________ N/m，当弹簧受 F 2 =800 N的拉力作用时，弹簧伸长为_________ cm，当弹簧伸长为 x 1 = 20 cm 时，弹簧产生的拉力是 F 1 =_________ N。

17．在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________．图线不过原点的原因是由于________．

18．小角度弯曲的铁丝在外力撤销后能恢复原状，这种形变属于　  　形变．铁丝被大角度弯折，外力撤销后铁丝不能恢复原状，这种形变属于　  　形变．铁丝温度升高，说明外力对铁丝做的一部分功用来增加铁丝的　  　能．

参考答案与试题解析

1．【答案】0.08

【解析】【考点】胡克定律

【分析】以B物体为研究对象，由平衡条件得到绳子的拉力大小，即可得到弹簧的弹力，由胡克定律求解弹簧的伸长量．

【解答】解：以B物体为研究对象，由平衡条件得：绳子的拉力大小：

T=GB=40N

则弹簧的弹力：

F=T=40N

由胡克定律公式F=kx得：

x==0.08m

故答案为：0.08．

【点评】本题是物体的平衡问题，运用隔离法选择物体分析受力，根据平衡条件和胡克定律解题．

2．【答案】200    15   

【解析】

[1]根据胡克定律可得，该弹簧的劲度系数为

[2]根据胡克定律可得

解得此时弹簧长度为

3．【答案】（）BD（）A

【解析】（）若在两镜之间桌面用力下压，．将向中间倾斜，光束的入射角减小，光束的位置相对降低，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从点移动到点，则位置比低，其力越大，移动越明显，则B对A错．

同理，可知若减小，光束的入射角增大，由光的反射定律可知光点会上移，故C错D对．

（）沿椭圆长轴方向压瓶壁，瓶子容积变大，管中水面下降，沿椭圆短轴方向压瓶壁，瓶子容积变小，管中水面上升，则对，BCD错．

4．【答案】200 N/m

【解析】

[1]由F=kx知，弹簧的劲度系数

5．【答案】200    5.0   

【解析】【来源】天津市新华中学2020-2021学年高一（上）期中考试物理试题

[1]根据胡克定律，F与l的关系式为

从图像中可以得到直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为

[2]由上式可得

解得

6．【答案】BC

【解析】

7．【答案】    ①. 拉力过大，超过了弹簧的弹性限度    ②. 100N/m    ③. A

【解析】

【详解】[1]F-x图像上端成为曲线，是因为拉力过大，超过了弹簧弹性限度。

[2]由图象可得两弹簧的劲度系数分别为

[3]若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，则应选择劲度系数小的弹簧，故应选弹簧A。

8．【答案】    (1). 正    (2). 1000

【解析】“假令弓力胜三石,引之中三尺,每加物一石,则张一尺.”明显地揭示了弹力和形变成正比关系.
当竖直悬挂重为10N的重物时由平衡知：

得：

综上所述本题答案是：(1). 正    (2). 1000

9．【答案】桌面    放大法   

【解析】

[1]桌面对重物的支持力施力物体是桌面，所以是桌面的形变产生的；

[2]利用该实验装置，把桌面的微小形变通过镜面法线角度的变化，用电光源投影进行放大，体现的思想方法是放大法。

10．【答案】不能

【解析】

略

11．【答案】5，200

【解析】【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．

【分析】当弹力为零时，弹簧处于原长；根据胡克定律F=kx，从图上根据弹簧的形变量和弹力大小，求出劲度系数，即图线的斜率

【解答】解：由图可知，当弹力为零时，弹簧原长为5cm 

 据胡克定律F=kx得：F=k（l﹣l0）

由图象斜率等于劲度系数：k=

故答案为：5，200

【点评】解决本题的关键掌握胡克定律F=kx和据图象知道原长和斜率为劲度系数，题目较简单．

12．【答案】    (1). 10；    (2). 50

【解析】轻弹簧竖直悬挂于天花板上，挂一个50g的钩码时，它伸长了1cm，故再挂一个50g的钩码，伸长2cm，它的总长为12cm，故原长为10cm；则劲度系数为：。

【点睛】钩码挂在弹簧上时弹簧的弹力等于钩码的重力．根据胡克定律求出劲度系数k和原长．

13．【答案】20，5000．

【解析】

考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系．

专题： 实验题；弹力的存在及方向的判定专题．

分析： 注意弹簧的示数等于一端的拉力，据此求出劲度系数，然后根据胡克定律即可正确解答．

解答： 解：甲．乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧拉力为F=100N．

根据：F=k（l﹣l0），将l=16cm，l0=18cm，代入得：k=50N/cm=5000N/m，

当用200N的力拉时有：F=kx，代入数据得x=4cm，因此此时弹簧长度为：l=l0+4cm=20cm．

故答案为：20，5000．

点评： 本题考查了胡克定律的简单应用，属于简单基础题目，平时注意基础知识的理解与应用．

14．【答案】恢复原状    接触   

【解析】

略

15．【答案】错误    错误    错误    正确   

【解析】

略

16．【答案】2 000   40   400

【解析】 在 F - x 图象中，图线的斜率就表示弹簧的劲度系数，有 k = = N/m= 2 000 N/m;弹簧受 F 2 =800 N的拉力作用时，弹簧的伸长量 x = = m= 0.4 m = 40 cm ；当弹簧伸长为 x 1 = 20 cm 时，弹簧产生的拉力是 F 1 = kx 1 =2 000×0.2 N=400 N。

答案:2 000   40   400

17．【答案】 200N/m    弹簧本身有重力

【解析】图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故，图线不过原点的原因是由于自身的重力使得在施加外力F前就已经有了形变量

18．【答案】弹性，范性，内

【解析】

考点： 弹性形变和范性形变．

分析： （1）物体发生了能够恢复原状的形变叫弹性形变；能够发生弹性形变的物体很多，弹簧是常见的物体之一．

（2）物体发生形变后，不能恢复原状的性质叫范性形变．

解答： 解：物体形状的改变不一定都是弹性形变，只有发生了能够恢复原状的形变才叫弹性形变；一根铁丝用力弯折后，不能恢复原状，发生的是范性形变；在弯折铁丝过程中，温度升高，是因为做功使铁丝的内能增加；

故答案为：弹性，范性，内

点评： 本题考查了形变的原因．分类等问题，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题．