【名师一号】2015年高中物理 弹力双基限时练13 新人教版必修1

双基限时练(十三) 弹力
1. 关于弹力的产生说法正确的是( )
A. 只要两物体相互接触就一定产生弹力
B. 只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C. 只要物体发生形变就一定有弹力产生
D. 只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
解析只有发生弹性形变的物体才要恢复形变，产生弹力，故D选项正确．
答案 D
2. 如图所示，小球A在细绳的下端，并与光滑的斜面接触且处于静止状态，图中细绳倾斜，图中小球的受力是( )
A. 重力和绳的拉力
B. 重力、绳的拉力和斜面对球的弹力
C. 重力、斜面对球的弹力
D. 以上说法都不对
解析对物体进行受力分析，处于平衡，可知B选项正确．
答案 B
3. 下列有关弹力的一些说法中正确的是( )
A. 只有弹簧才有可能施加弹力
B. 施加弹力的物体一定有形变
C. 蓝墨水瓶放在课桌上，墨水瓶对课桌施加了弹力，但
墨水瓶并没发生形变
D. 压力就是竖直向下压的力
解析只要物体间有弹力产生，则物体一定要产生形变．而形变有一些用肉眼并不能直接观察到，属于微小形变；而弹力是形变力，并不都是只有弹簧的力才称为弹力，故B选项正确．
答案 B
4. 重力都是G的两条形磁铁，按图所示方式放在水平木板C上，静止时B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则( )
A. F1＝G，F2＝2G
B. F1>G，F2>2G
C. F1>G，F2<2G
D. F1>G，F2＝2G
解析在题中涉及较多物体时，根据题意灵活地选取研究对象是解题的关键，在研究A、B之间的作用时，选A作为研究对象，分析其受力情况，在研究B、C之间的弹力时，应将A、B当成一个整体为研究对象．以A为研究对象，其受重力和B对A的弹力F1和B磁铁对A磁铁的吸引力，处于静止状态，可知F1>G；以A、B整体为研究对象，受到重力2G，C对B的弹力F2，处于静止状态，所以F2＝2G，故选项D正确．
答案 D
5．(多选题)在一张大桌子上放两个平面镜M和N，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P.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．F增大，P上移
B．F减小，P下移
C．F增大，P下移
D．F减小，P上移
解析本题考查微小形变的放大法．当力F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P下移；同理，若力F减小，光点P上移．所以，选项C、D正确．
答案CD
6．下列四个图中，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排放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另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，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是( )
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
解析甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙球与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和球壳的两个弹力作用，丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为零，故C对，A、B、D错．
答案 C
7．一弹簧的两端各用10 N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6 cm.现将其中一端固定于墙上，另一端用5 N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为( )
A．6 cm B．3 cm
C．1.5 cm D．0.75 cm
解析由F＝kx知：F1＝kx1，F2＝kx2，联立得x2＝3 cm，B正确．
答案 B
8．杂技演员有高超的技术，如图所示，能轻松地顶住从高处落下的坛子，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
解析头顶受到的压力的施力物体是坛子，受力物体是头顶，它产生的直接原因是坛的形变，间接原因是物体受到的重力，A项正确．
答案 A
9. 如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1 N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A. 1 N,0
B. 0,1 N
C. 2 N,1 N
D. 1 N,1 N
解析两种情况下，弹簧受到的拉力都等于物体的重力G，也可以弹簧为研究对象，受到左、右的拉力平衡，即左、右拉力大小相等，故D选项正确．
答案 D
10. (多选题)如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为k a＝1×103 N/m、k b＝2×103N/m，原长分别为l a＝6 cm、l b＝4 cm.在下端挂一物体G，物体受到的重力为10 N，平衡时( )
A. 弹簧a下端受的拉力为4 N，b下端受的拉力为6 N
B. 弹簧a 下端受的拉力为10 N ，b 下端受的拉力为10 N
C. 弹簧a 的长度变为7 cm ，b 的长度变为4.5 cm
D. 弹簧a 的长度变为6.4 cm ，b 的长度变为4.3 cm
解析 两弹簧受到的力都等于物体重力10 N ，由胡克定律分别计算出其伸长量，x a ＝G k a
＝
10
1×10
3 m ＝0.01 m x b ＝G k b ＝102×103
m ＝0.005 m
故a 弹簧的长度l ′a ＝l a ＋x a ＝7.0 cm
b 弹簧的长度l ′b ＝l b ＋x b ＝4.5 cm ，故B 、C 选项正确．
答案 BC
11. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )
A.
F 2－F 1
l 2－l 1 B. F 2＋F 1
l 2＋l 1 C.
F 2＋F 1
l 2－l 1
D.
F 2－F 1
l 2＋l 1
解析 设弹簧原长为l .由胡克定律可得
k ＝F 1
l 0－l 1 k ＝F 2
l 2－l 0
联立解得k ＝F 1＋F 2
l 2－l 1
，故C 选项正确． 答案 C 12.
如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为( )
A. m 1g k 1
B. m 2g k 1
C.
m 1g k 2
D.
m 2g k 2
解析 在没有施加外力向上提时，弹簧k 2被压缩，压缩长度为Δx ＝ m 1＋m 2 g
k 2
，在用力缓慢向上提至m 1刚离开上面的弹簧时，弹簧仍被压缩，但压缩量为Δx ′＝m 2g
k 2
，所以在此过程中，下面木块移动的距离为Δx －Δx ′＝
m 1g
k 2
，所以答案为C. 答案 C
13. 如图所示，在水平地面上放一质量为m 的物体，物体上端与劲度系数为k 的轻弹簧相连．在弹簧上端施加竖直向上的力F .使弹簧上端从弹簧自然状态由静止开始竖直向上做
加速度为a 的匀加速直线运动．问力F 至少作用多长时间能将物体拉起？写出在这段时间内拉力F 随时间t 的变化关系式．
解析 恰好将物体拉起时，所用时间最短．此时弹簧的弹力恰好等于物体的重力，由此得
kx ＝mg 解得x ＝mg
k
由x ＝12
at 2
得 t ＝
2x a ＝
2mg
ka
.
由于弹簧是轻弹簧，故拉力F 始终与弹簧弹力大小相等，即
F ＝kx ＝12
kat 2 0≤t ≤
2mg
ka
.
答案
2mg
ka F ＝12
kat 2
0≤t ≤ 2mg ka
14. 如图所示为一轻质弹簧的长度L 和弹力F 大小的关系，试由图象求：
(1)弹簧的原长； (2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧长为0.20 m 时弹力的大小． 解析 (1)由图象可知
在不加外力时，弹簧长为10 cm. 即弹簧原长10 cm.
(2)由图象可知当弹力为10 N 时弹簧长度为5 cm ，即弹簧处于压缩状态，由胡克定律
k ＝F x ＝10
10－5 ×10－2
N/m ＝200 N/m. (3)由胡克定律F ＝kx ＝200×(0.20－0.10)N ＝20 N. 答案 (1)10 cm (2)200 N/m
(3)20 N
15. 下表是某同学为探究弹力和弹簧的伸长量的关系所测得的几组数据：
(2)写出图线所代表的函数表达式．(x用m作单位)
解析(1)如图所示．
(2)由图象得F＝20x.函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长(或压缩)1 m所需的拉力(或压力)大小为20 N.
答案(1)见解析图
(2)F＝20x。