高中物理人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用2 弹力复习练习题

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弹力【基础全面练】　　(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题5分，共30分)1．下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)(　　)【解析】选B。假设将Q球撤去，则A、C、D图中的P球将不能保持原来的静止状态，故A、C、D选项中P、Q球之间有弹力，故A、C、D项错误；假设B图中P、Q之间有弹力，P将会向左运动，故假设不成立，P、Q之间没有弹力，故B项正确。2．一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中正确的是(　　)①地面受到了向下的弹力是因为地面发生了形变②地面受到了向下的弹力是因为物体发生了形变③物体受到了向上的弹力是因为地面发生了形变④物体受到了向上的弹力是因为物体发生了形变A．①③　　B．②④　　C．①④　　D．②③【解析】选D。地面受到弹力是因为物体发生了形变，而产生了向下压地面的力，而物体受到向上的弹力，是因为地面发生了形变，而产生了方向向上的弹力，D正确，选D。3．物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力(　　)A．大小一定大于物体的重力，因为物体把桌面压弯了B．是由于桌面发生形变而产生的C．是由于物体发生形变而产生的D．就是物体的重力【解析】选C。物体静止在水平桌面上，对水平桌面的压力大小等于物体的重力，故A错误；物体对水平桌面的压力是由于物体发生向上的微小形变，要恢复原状，对桌面产生向下的弹力，故B错误，C正确；由于压力与重力的施力物体和受力物体都不同，且力的性质也不同，所以不能说压力就是重力。故D错误，故选C。4.如图所示，在光滑的水平杆上穿两个重力均为2 N的球A、B，在两球之间夹一弹簧。弹簧的劲度系数为10 N/m，用两条等长的细线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短了10 cm，两条细线的夹角为60°，则(　　)A．弹簧的弹力大小为0.5 NB．细线的拉力大小为4 NC．球C的重力为3 ND．杆对A球的支持力为(2＋) N【解析】选D。根据胡克定律可知，弹簧的弹力为F＝kx＝10×0.1 N＝1 N，选项A错误；对小球B进行受力分析，结合力的分解有：F＝Tcos60°，则T＝2 N，故B错误；对小球C进行受力分析，根据共点力平衡可知：2Tcos30°＝mg，则mg＝2 N，选项C错误；对三个小球整体进行受力分析，根据共点力平衡，有2FN＝2G＋mg，则FN＝(2＋) N，选项D正确；综上本题选D。5．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则(　　)A.b弹簧的伸长量也为LB．b弹簧的伸长量为C．p端向右移动的距离为2LD．p端向右移动的距离为(1＋)L【解析】选B。根据两根弹簧中弹力相等可得b弹簧的伸长量为，p端向右移动的距离为(1＋)L，故B项正确。6.如图所示，水平面上质量均为4 kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动。从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚离开地面的瞬间这个过程，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)A．力F的最小值为60 NB．力F的最大值为60 NC．当弹簧形变程度最小时，力F的值一定为60 ND．当弹簧形变程度最大时，力F的值一定为100 N【解析】选C。力开始作用于A上时最小，根据牛顿第二定律有：F＋F弹－mg＝ma，解得F＝20 N，A错；当B刚离开地面的瞬间，F最大，F－F弹－mg＝ma，解得F＝100 N，B错；当弹簧恢复原长时有F－mg＝ma，解得F＝60 N，C正确；由以上分析可知弹簧形变程度最大时力F的值可能为20 N或100 N，D错。综上本题选C。二、计算题(本题共2小题，共30分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7．(14分)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l0 ＝ 5.00 cm＝5.00×10－2 m在拉力F1＝10.0 N的作用下伸长到l1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m根据胡克定律F1＝kx1 ＝k(l1－l0)可得k＝＝ N/m ＝1.00×103 N/m即弹簧的劲度系数为1.00× 103 N/m。当压力为F2时，弹簧被压缩到l2＝4.20 cm＝4.20×10－2 m根据胡克定律F2 ＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00×103× (5.00－4.20) × 10－2 N ＝8.0 N，即压力为8.0 N(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＝＝ m＝1.5×10－2 m＝1.5 cm，此时弹簧的长度为l＝l0＋x＝6.5 cm。答案：(1)8.0 N　1.00×103 N/m　(2)6.5 cm8.(16分)如图所示，一质量不计的弹簧原长L0＝8 cm，一端固定在质量m＝2 kg的物体上，另一端施加一水平拉力F。已知弹簧的劲度系数为100 N/m，(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2)(1)若将弹簧从原长缓慢拉长至 L1＝11 cm时，物体仍未被拉动，物体所受的摩擦力大小为多少？(2)若将弹簧从原长缓慢拉长至L2＝12 cm时，物体恰好被拉动，则物体与水平面间的动摩擦因数是多少？(3)若将弹簧从原长缓慢拉长至L3＝13 cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？【解析】本题考查摩擦力的知识点，意在考查学生的推理能力。(1)由于物体未被拉动，所以f1＝F1F1＝kx1＝k(L1－L0)代入数据解得f1＝3 N；(2)由于物体恰好被拉动f2＝F2F2＝kx2＝k(L2－L0)，f2＝μmg代入数据解得μ＝0.2；(3)F3＝kx3＝k(L3－L0)＝5 NF3>f2，故物体已被拉动，受滑动摩擦力作用，其大小为f3＝f2＝4 N。答案：(1)3 N　(2)0.2　(3)4 N【综合突破练】　　(15分钟·40分)9.(6分)如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑。在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的合力的方向(　　)A．沿斜面向上　　　　B．沿斜面向下C．竖直向上　　     D．垂直斜面向上【解析】选C。一箱苹果整体向下匀速运动，其中央的一个苹果也一定是做匀速运动，受到的合力为零。由于中央的那一个苹果只受重力与它周围苹果对它作用力的合力的作用，故重力与它周围苹果对它作用力的合力为一对平衡力，大小相等、方向相反，受力分析如图，故C正确。10．(6分)如图所示，弹簧测力计和细线的质量不计、一切摩擦不计，重物的重力G＝20 N，则弹簧测力计A和B的读数分别为(　　)A.20 N，40 N　　   B．20 N，20 NC．20 N，0 N　　　    D．0 N，0 N【解析】选B。对A，由重物平衡得到，弹簧测力计的拉力大小FA＝G＝20 N，弹簧测力计A的读数为20 N；对B，由左侧重物(或者右侧重物)平衡得到，弹簧测力计的拉力大小FB＝G＝20 N，则弹簧测力计B的读数为20 N。选项A、C、D错误，选项B正确。选B。11．(6分)(2021·天水高一检测)如图所示，物体A分别与水平面、竖直墙面以及物体B紧密接触，所有接触面均光滑，A、B均静止，则(　　)A.物体A受三个弹力作用B．物体A受两个弹力作用C．物体B受两个弹力作用D．物体A和物体B均只受一个弹力作用【解析】选D。假设整体受墙壁的弹力，则整体将不能处于静止状态；同理可知，A、B均不可能受对方弹力作用；故它们均只受地面的支持力这一个弹力作用；故只有D正确。12.(22分)如图所示，A、B、C三个物体的质量是mA＝m，mB＝mC＝2m，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数为k2的弹簧b相连，劲度系数为k1的弹簧a一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面(A尚未落地，B没有与滑轮相碰), 此时A、B两物体的高度差为多少？【解析】开始时：弹簧b处于压缩状态，压缩量为，弹簧a的伸长量为；C物体刚要离开地面时：弹簧b的弹力为2mg，弹簧b处于伸长状态，伸长量为；弹簧a的伸长量为；所以A下降的距离：ΔhA＝(＋)＋2(－)＝＋，B上升的高度：ΔhB＝＋＝，则AB的高度差：ΔhA＋ΔhB＝＋。答案：＋