2016-2017学年高中物理第4章相互作用第2节形变与弹力学业分层测评鲁科版必修

形变与弹力 (建议用时：45分钟)学业达标1下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()图4­2­8A极限法B放大法C控制变量法 D等效替代法【解析】题图甲是利用光的多次反射将微小形变放大，题图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，也为放大法，B正确【答案】B2下列关于弹力的叙述中错误的是()A压力、拉力、支持力都是弹力B压力和支持力的方向总是垂直于接触面C轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上D轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不沿杆【解析】 弹力包括压力、拉力、支持力，其中绳的拉力总沿绳收缩的方向，压力、支持力的方向总与接触面垂直，故A、B正确；杆不同于绳，杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形变，所以杆的弹力方向不一定沿杆，要具体问题具体分析C错误、D正确【答案】C3(多选)关于胡克定律，下列说法中正确的是() 【导学号：79750057】A由Fkx可知，弹力F的大小与弹簧的长度成正比B由k可知，弹簧的劲度系数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【解析】对于确定的弹簧而言，在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量x成正比，A错误；弹簧的劲度系数k由弹簧本身的因素决定，与弹力F的大小和形变量x的大小无关，k在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小，B错误，C、D正确【答案】CD4(多选)在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图4­2­9所示就是一个实例下列说法正确的是 ()图4­2­9A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】在运动员跳起的过程中，跳板和运动员的脚都发生了形变，跳板受到的压力是脚发生形变而产生的，运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的，B、C正确【答案】BC5(多选)下面选项中的弹簧，起到自动复位作用的是()A汽车底部装有弹簧B自动伞中装有弹簧C，自行车闸把和闸皮支架上装有弹簧D圆珠笔笔芯和笔壳间装有弹簧【解析】汽车底部装有的弹簧可以减缓汽车行驶中受到的震动；自动伞中的弹簧释放储存的弹性势能使伞撑开；自行车闸把和闸皮支架上的弹簧分别使闸把和闸皮在刹车结束时回到原来的位置；圆珠笔中的弹簧可使笔芯回到笔壳内C、D正确【答案】CD6如图4­2­10所示，四个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：中弹簧的左端固定在墙上；中弹簧的左端受到大小也为F的拉力作用；中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 () 【导学号：79750058】图4­2­10Al1>l2 Bl2>l3Cl3>l4 Dl1l2l3l4【解析】弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值，分析四种情况下弹簧所受弹力，它们都等于外力F，又因弹簧完全相同，劲度系数相同，所以四种情况下弹簧的伸长量相等【答案】D7固定弹簧的上端，在弹性限度内，弹簧的下端悬挂重为8 N的重物时，弹簧的长度为0.16 m；悬挂重为12 N的重物时，弹簧的长度为0.18 m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为 ()AL0.12 mk50 N/mBL0.14 mk200 N/mCL0.12 mk200 N/mDL0.14 mk50 N/m【解析】根据胡克定律Fkx代入数值，8 Nk(0.16L)，12 Nk(0.18L)，解以上两式得L0.12 m，k200 N/m，C项正确【答案】C8如图4­2­11所示为一轻质弹簧的弹力F大小和长度L的关系，试由图线求：图4­2­11(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧伸长0.10 m时，弹力的大小【解析】(1)由题图知，当弹簧的弹力F0时，弹簧的长度L10 cm，这就是弹簧的原长(2)由题图知，当弹簧的长度L115 cm，即伸长量x1L1L5 cm时，弹簧的弹力F110 N由胡克定律得F1kx1，则k200 N/m.(3)当弹簧伸长0.10 m时，Fkx2200 N/m×0.10 m20 N.【答案】(1)10 cm(2)200 N/m(3)20 N能力提升9如图4­2­12所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重为G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为()图4­2­12Akx BkxGCGkx D以上都不对【解析】设小球在A处时弹簧已压缩了x，小球平衡时弹力FAGkx.小球在B处时，弹簧又压缩x，小球再达平衡时弹力FBk(xx)Gkx，B正确【答案】B10(多选)如图4­2­13所示，小球A的重力为G，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为 ()图4­2­13 【导学号：79750059】A0，G BG,0C.，D.G，G【解析】球A处于静止状态，球A所受的力为平衡力，即线对球的拉力T及桌面对球的支持力N共同作用与重力G平衡，即TNG，若绳恰好伸直，则T0，NG，A正确；若球刚好离开桌面，则N0，TG，B正确；也可能NT，C正确【答案】ABC11如图4­2­14所示，各图中A是否受弹力作用？若有，指明弹力方向，并作弹力的示意图(图中各物体均静止，图中各接触面均光滑) 图4­2­14【解析】图中A与B之间无挤压，A、B之间无弹力作用，但A与地面之间有弹力作用，A受地面弹力方向垂直于地面向上；图中A与B及A与墙之间有挤压，都产生弹力，竖直墙给A的弹力与墙垂直指向左方，B给A的弹力沿两球球心连线指向A；图中绳对A的弹力沿绳的方向指向绳收缩的方向，B对A的弹力沿两球球心连线指向A；图中O点弹力的方向过点与杆垂直，O点弹力方向竖直向上各图中A所受弹力的示意图如图所示【答案】见解析12量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm.求：(1)弹簧测力计3 N、5 N刻度线与零刻度线之间的距离；(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数【解析】弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比(1)设3 N、5 N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2劲度系数为k.根据胡克定律Fkx可得又x2x12.5由得：x13.75 cm，x26.25 cm.(2)由F1kx1可得k N/m80 N/m.【答案】(1)3.75 cm6.25 cm(2)80 N/m