高一物理人教版必修1(第3.2 弹力) Word版含解析[12题]

绝密★启用前
人教版必修1 第三章相互作用
2．弹力
第Ⅰ部分选择题
一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．关于弹力，下列说法不正确的是（）
A．书对桌面压力的方向垂直于桌面
B．书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力
C．在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的长度成正比
D．在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比
2．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（）
A．坛的形变B．头的形变
C．物体受到的重力D．人受到的重力
3．下列说法中不正确的是（）
A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的
B．用细木棍拨动浮在水中的圆木，圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
D．支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
4．篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是（）
A．受重力、水平面的支持力和墙面的弹力
B．受重力、水平面的支持力和篮球对地面的压力
C．受重力和篮球对地面的压力
D．受重力和水平面的支持力
5．如图所示的装置中，三个相同的弹簧在未受力状态下的原长相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是（）
A．L1=L2=L3 B．L1=L2＜L3C．L1=L3＞L2D．L3＞L1＞L2
6．一个弹簧挂30N的重物时，弹簧伸长1.2cm，若改挂100N的重物时，弹簧总长为20cm，则弹簧的原长为（）
A．12cm B．14cm C．15cm D．16cm
7．（★★☆）(胡克定律)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。

下列表述正确的是（）
A ．a 的原长比b 的长
B ．a 的劲度系数比b 的大
C ．a 的劲度系数比b 的小
D ．弹力与弹簧的伸长量成反比
8．如图所示，轻质弹簧连接A 、B 两物体，弹簧劲度系数为k ，A 、B 质量分别为
m 1、m 2；A 放在水平地面上，B 也静止；现用力拉B ，使其向上移动，直到A 刚好离开地面，此过程中，B 物体向上移动的距离为（ ）
A ．
1m g k
B ．2m g k
C ．12m m g k （+）
D ．12m m g
k （－）
第Ⅱ部分非选择题
二、非选择题：本题4个小题。

将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案
的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

9．在弹性限度之内，一轻弹簧受到10 N 的拉力时，它的伸长量是4 cm ，则该弹簧劲度系数是 N/m ，当弹簧不受拉力时，该弹簧劲度系数是 N/m ，当弹簧两端受到拉力为10 N ，弹簧的伸长量是 cm 。

10．下表是某同学为“探究弹力与弹簧伸长量的关系”所测的几组数据：
（1）请你在图中的坐标纸上作出F -x 图线；
（2）写出图线所代表的函数式（x 用m 为单位）： ； （3）写出函数表达式中常数的物理意义 ；
（4）若弹簧的原长为40 cm ，并且以弹簧的总长度l 为自变量，写出函数表达式（以N 和m 为单位）： 。

11．在弹性限度内，一个原长为20 cm 的轻质弹簧，受到50 N 的拉力时，总长度为22 cm ，试求： （1）弹簧的劲度系数；
（2）当弹簧总长度为19 cm 时，弹簧的弹力大小。

12．如图所示，质量为m 的物体被劲度系数为k 2的弹簧2悬挂在天花板上，下面还拴着劲度系数为k 1的轻弹簧1，托住下弹簧的端点A 用力向上压，当弹簧2的弹力大小为
2
mg
时，弹簧1的下端点A 上移的高度是多少？
人教版必修1 第三章相互作用
2．弹力参考答案及解析
一、选择题
【答案】
1.C
【解析】弹力的方向垂直于接触面，所以书对桌面压力的方向垂直于桌面，故A不符合题意；压力和支持力都属于弹力，故B不符合题意；根据胡克定律F=kx，其中x 为弹簧的形变量，而不是弹簧的长度， D不符合题意，故本题选 C。

【答案】
2.A
【解析】头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头产生力的作用，选项A正确，B、C、D错误。

【答案】
3.A
【解析】书受到的支持力，是由于桌面发生了微小形变而产生的，故A错误；圆木受到的弹力是由于木棍发生形变产生的，故B正确；绳的拉力与绳子形变量方向相反，故C正确；由支持力的概念可知，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体，故D正确。

【答案】
4.D
【解析】篮球受重力作用，要与地面接触并发生挤压，因此受到水平面的支持力，假设篮球受到竖直墙面的弹力，因为水平地面光滑，所以篮球不受面的摩擦力，水平方向不满足二力平衡，篮球不可能静止，假设不成立，即篮球不受竖直墙面的弹力，故选项D正确。

【答案】
5.A
【解析】以小球或下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G，由胡克定律F=kx（x是指弹簧的伸长量或压缩量）知，三个图中弹簧的形变量相同，故L1=L2=L3。

选项A正确。

【答案】
6.D
【解析】一个弹簧挂30N的重物时，弹簧伸长1.2cm，根据胡克定律，有：F1=kx1；得
k=1
1
F
x
=
30
0.012
N/m =2 500 N/m；若挂100N的重物时，有：F2=kx2；解得x2=
100
2500
m=0.04 m=4 cm，故弹簧的原长为：x0=x－x2=20cm－4cm=16cm。

【答案】
7.C
【解析】弹簧的弹力满足胡克定律，F=k（l－l0），在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的小，故B错误，C正确；弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。

【答案】
8.C
【解析】开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1，由胡克定律有kx1=m2g，物体A恰好离开地面时，弹簧的拉力为m1g，设此时弹簧的伸长量为x2，由胡克定律有kx2=m1g，这一过程中，物体B上移的距离x＝x1+x2＝12
m m g
k
（+）
，故选C。

二、非选择题【答案】
9.
250 250 4
【解析】根据胡克定律F=kΔx得，k=F
x∆
=
10
0.04
N/m =250 N/m；
弹簧的劲度系数由弹簧本身决定与受不受力无关，故为250 N/m；
当弹簧两端受到拉力为10 N，弹簧的拉力为10 N，则x′=F
k
'
=
10
250
m=0.04 m=4 cm。

【答案】
10.
（1）如图（2）F=20x（3）该弹簧每伸长（或压缩）1 m，其弹力增加20 N，即为弹簧的劲度系数（4）F=20（l－0.4）
【解析】（1）将x轴每一小格取为0.51cm，F轴每一小格取为0.1N，将各点描到坐标纸上，并连成直线
（2）由图象得直线的斜率k=0.2，如果x用m为单位，所以函数式为F=20x；
（3）函数表达式中常数的物理意义表示该弹簧每伸长（或压缩）1 m，其弹力增加20 N，即为弹簧的劲度系数；（4）若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长度l为自变量，函数表达式为：F=20x= 20（l－0.4）。

【答案】
11.
（1）2 500 N/m （2）25 N
【解析】（1）根据胡克定律得：F=k x
解得：k=1
10
F
L L
-
=2 500 N/m
（2）当弹簧总长度为19 cm时，根据胡克定律得F2=k（L0－L2）=25 N
【答案】
12.
12
11
2
mg
k k
+
（）
或12
11
3
2
mg
k k
+
（）
【解析】A点上升的高度等于弹簧2和1缩短的长度之和，弹簧2可能处于拉伸状态也可能处于压缩状态
（1）A点上升，使弹簧2可能仍处于伸长状态时，弹力减小了
2
mg
弹簧2比原来缩短：Δx2=
2
2
mg
k
弹簧1的弹力为
2
mg
，压缩量为：Δx1=
1
2
mg
k
所以A上移的高度是：Δx=Δx1+Δx2=12
11
2
mg
k k
+
（）
（2）A 点上升，使弹簧2可能处于压缩状态时，向下的弹力
2
mg 压缩量Δx 2=
22mg k ，所以弹簧2上升的高度为：Δx ′= 2mg k +Δx 2=2
32mg
k 弹簧1上的弹力为：mg +
2
mg ，弹簧1的形变量为：Δx 1=232mg
k
所以A 上移的高度是：Δx =Δx 1+Δx ′=
12
11
32
mg k k +（
）
所以弹簧1的下端点A 上移的高度是12112mg k k +（
）或12
1132
mg k k +（）。