粤教版 (2019)必修 第一册第二节 弹力练习

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1.[多选]中国跳水队在东京奥运会收获7枚金牌和5枚银牌，创历史最佳成绩。如图所示为运动员在比赛中的情景。对于运动员跳水起跳动作的说法中正确的是( )
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
解析：选BC 发生形变的物体为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体。B、C正确。
2.如图所示，球A在斜面上被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是( )
A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下
解析：选C 球A所受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压，斜面给它一个支持力，垂直斜面向上，挡板给它一个压力，水平向右，C正确。
3．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
解析：选B 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。
4.如图所示，液晶电视静止于电视机架上，关于液晶电视与电视机架之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A．液晶电视向下形变，对电视机架产生向下的弹力作用
B．液晶电视向上形变，对电视机架产生向下的弹力作用
C．电视机架向下形变，对液晶电视产生向下的弹力作用
D．电视机架向上形变，对液晶电视产生向上的弹力作用
解析：选B 液晶电视向上形变，要向下恢复原状，对和它接触的电视机架产生向下的弹力作用，故A错误，B正确；电视机架受到液晶电视向下的压力作用，产生向下的形变，电视机架要向上恢复原状，对和它接触的液晶电视产生向上的弹力作用，故C、D错误。
5．如图所示，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。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，且其中右侧细线是沿竖直方向的。关于这四个球的受力情况，下列说法中正确的是( )
A．甲球受到两个弹力的作用
B．乙球受到两个弹力的作用
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：选C 甲球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，斜面对甲球没有弹力，如果有弹力甲球不会静止，故A错误；乙球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，与乙接触的球不会对乙球有弹力作用，如果有弹力乙球不会静止，故B错误；丙球受重力、球壳给它的指向球心的弹力和与它接触的小球对它的沿两球球心连线向左的弹力，如果两球间不存在弹力，丙球不能保持静止状态，故丙球受两个弹力的作用，故C正确；丁球受重力和右侧细线对它的竖直向上的拉力，倾斜的细线不会对丁球有拉力的作用，如果有弹力丁球不能保持平衡状态，故D错误。
6.如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O。将小球拉至位置A(弹簧处于弹性限度内)，然后由静止释放。释放后，小球从A第一次运动到O的过程中弹簧的弹力( )
A．保持不变 B．逐渐减小
C．逐渐增大 D．先增大后减小
解析：选B 小球从A第一次运动到O的过程中，弹簧的伸长量逐渐减小，由F＝kx可知，弹簧的弹力逐渐减小，选项B正确。
7．如图所示，四根完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同，①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受到大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量，则有( )
A．l2＞l1 B．l4＞l3
C．l1＞l3 D．l2＝l4
解析：选D 四根弹簧完全相同，故每根弹簧的伸长量由弹簧的弹力大小决定，由于弹簧质量不计，故在这四种情况下，弹簧的弹力都等于弹簧右端受到的拉力F的大小，故四根弹簧的伸长量都相同，即l1＝l2＝l3＝l4，D正确。
8.如图所示，一轻质弹簧测力计，弹簧劲度系数为k，弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个光滑的轻质定滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的轻绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为GA和GB。下列说法正确的是( )
A．重物A对地面的压力大小为GA
B．弹簧的伸长量为eq \f(GA＋GB,k)
C．弹簧测力计的读数为GA＋GB
D．轻绳所受到的拉力为GB
解析：选D 对物体B：轻绳拉力T＝GB；对A受力分析可得：T＋FNA＝GA，则重物A对地面的压力大小为FNA＝GA－GB，选项A错误，D正确；弹簧测力计的读数为2T＝2GB；弹簧的伸长量为Δx＝eq \f(2T,k)＝eq \f(2GB,k)，选项B、C错误。
9．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20 m，它们的下端固定在地面上，上端自由，如图甲所示。当用力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，求大弹簧劲度系数k1及小弹簧劲度系数k2。
解析：依据F＝kΔx得：在弹簧压缩距离0到0.2 m范围内：20 N＝k1×0.2 m ①
在弹簧压缩距离0.2 m到0.3 m范围内：(这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小0.2 m)
50 N＝k1×0.3 m＋k2×0.1 m， ②
联立①②解得：k1＝100 N/m，k2＝200 N/m。
答案：k1＝100 N/m，k2＝200 N/m
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
10.弹簧1的一端固定，另一端固定在滑轮的轮轴O上，弹簧2的一端固定，另一端连接一根不可伸长的细线，细线跨过滑轮，用力沿水平向右拉细线的P端。已知弹簧、细线和滑轮的质量均可不计，弹簧和细线均互相平行。已知两弹簧的劲度系数都为k，若缓慢地将拉力的大小增加F，则细线P端将水平向右移动一段距离，该距离的长度为( )
A.eq \f(3F,k) B.eq \f(4F,k)
C.eq \f(5F,k) D.eq \f(6F,k)
解析：选C 弹簧1的伸长量增加为：x1＝eq \f(2F,k)，弹簧2的伸长量增加为：x2＝eq \f(F,k)，则P点向右移动的距离为：x＝x2＋2x1＝eq \f(5F,k)，故选项C正确。
11.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m 的相同轻弹簧p、q，用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都静止。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．q弹簧上端移动的距离为2 cm，p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm
B．q弹簧上端移动的距离为4 cm，p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm
C．q弹簧上端移动的距离为4 cm，p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm
D．q弹簧上端移动的距离为2 cm，p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm
解析：选C 开始时p弹簧处于原长，可知q弹簧处于压缩状态，由胡克定律F＝kx，得压缩量为Δxq＝eq \f(mg,k)＝eq \f(10,500) m＝2 cm；c木块刚好离开水平地面时，q弹簧伸长Δxq′＝eq \f(mg,k)＝2 cm，则q弹簧上端移动的距离为4 cm；p弹簧伸长Δxp＝eq \f(2mg,k)＝eq \f(20,500) m＝4 cm，则p弹簧的左端向左移动的距离是 8 cm，选项C正确，A、B、D错误。
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。
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＝m1g①
对木块m2有k2x2＝k1x1＋m2g②
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′＝m2g③
由①②③解得：x1＝eq \f(m1g,k1)，x2＝eq \f(m1＋m2g,k2)，x2′＝eq \f(m2g,k2)。
木块m1向上移动的距离为
h1＝x1＋x2－x2′＝m1geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,k1)＋\f(1,k2)))
木块m2向上移动的距离为h2＝x2－x2′＝eq \f(m1g,k2)。
答案：eq \f(m1g,k2) m1geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,k1)＋\f(1,k2)))