高考物理二轮专题训练试题弹力3.docx
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高考物理二轮专题训练试题弹力3
高中物理考题精选(3)——弹力
1、如图,物体A和B的重力分别为11N和7N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则地面对A物体的支持力和弹簧秤的读数为( )
A.4N,7N B.5N,7N
C.0N,18N D.4N,18N
答案A
2、某同学利用如图(甲)所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量X的关系,由实验绘出F与X
的关系图线如图(乙)所示,该弹簧劲度系数为 N/m。
答案125
3、下列说法正确的是( )
①木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小的形变而产生的
②拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是由于木头发生形变而产生的
③绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
④挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
答案B
4、某同学用如图1所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,分别测出指针所指刻度尺的刻度,所得数据列表如下(g取10m/s2):
钩码质量m/g
0
100
200
300
400
500
600
700
刻度尺的刻度x/cm
11.70
13.40
15.10
16.85
18.60
20.30
22.10
24.05
(1)根据所测数据,在下面的坐标纸(图2)上画出弹簧指针所指刻度尺的刻度x与钩码质量m的关系图线.
(2)根据x﹣m图线可计算出,该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保留3位有效数字)
答案分析:
(1)根据表格中的数据描点作图.
(2)钩码的重力等于弹簧的弹力,根据图线的斜率求出弹簧的劲度系数.
解答:
解:
(1)描点作图,如图所示.
(2)图线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数,则k=
.
故答案为:
(1)答案见下图
(2)56.5~58.5
5、如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。
根据图像判断,正确的结论是( )
A.弹簧的劲度系数为1N/m
B.弹簧的原长为6cm
C.可将图像中右侧的图线无限延长
D.该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧的长度为10cm
答案B
6、某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:
一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度
,现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变L而测出对应的弹力F,作出F-L图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为 .弹簧的原长L0=_________.
答案20
7、一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.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.
B.
C.
D.
答案分析:
根据弹簧受F1F2两个力的作用时的弹簧的长度,分别由胡克定律列出方程联立求解即可.
解答:
解:
由胡克定律得F=kx,式中x为形变量,
设弹簧原长为l0,则有
F1=k(l0﹣l1),
F2=k(l2﹣l0),
联立方程组可以解得k=
,所以C项正确.
故选C.
8、如图-4所示,用绳系一个物体绕过定滑轮,绳的一端在位置1、2、3时,绳的拉力分别为F1、、F2、F3,绳对滑轮的压力大小分别为FN1、FN2、FN3,设物体始终静止,则( )
A.F1>F2>F3,FN1=FN2=FN3 B.F1 C.F1=F2=F3,FN1>FN2>FN3 D.F1=F2=F3,FN1=FN2=FN3 答案C 9、如图所示,在竖直方向上有两个用轻质弹簧相连接的物块,它们的质量分别为m1、m2,弹簧的劲度系数分别为k1、k2。 开始时系统处于静止状态,上面劲度系数为k1的弹簧处于原长状态。 现用竖直向上的力F缓慢的拉动上面弹簧的上端.求质量为m2的物块刚要离开地面时,上面劲度系数为k1的 弹簧的上端被提起的距离x是多少? 答案(m1+m2)g(1/k1+1/k2) 10、在下图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平.a、b间一定有弹力的是( ) 答案B 11、一个实验小组在做“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时,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,下列说法正确的是( ) A.a的原长比b的短B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小D.探究得知弹力与弹簧的长度成正比 答案AB 12、如图B-2所示,重400N的大木箱放在大磅秤A上,箱内的小磅秤B上站着一个质量为60kg的人,当人用力向上推木箱的顶板时,关于两磅秤的示 数变化正确的是() A.小磅秤示数增大B.大磅秤示数增大 C.小磅秤示数减小D.大磅秤示数不变 答案AD 13、如图所示的三个图中,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。 关于这三个球的受力情况,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.甲、乙、丙三球都只受到一个力的作用 答案C 14、下列各图中,P、Q两物体之间存在弹力的是(所有的接触面都是光滑,物体处于静止状态) 答案ABC 15、如图所示,一根轻质弹簧竖直放在桌面上,下端固定,上端放一重物m,稳定后弹簧长为L;现将弹簧截成等长的两段,将重物分成两块,如图所示连接后,稳定时两段弹簧的总长为L′, 则( ) A.L′=L B.L′>L C.L′<L D.因不知弹簧原长,故无法确定 答案B 16、某同学做《探索弹力和弹簧伸长的关系》的实验时,他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为l0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出弹簧的长度为l,把l-l0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后作出F-x图象,可能是下图中_______图正确(其它操作都正确) 若图中提供的x0、x1、F1、F0均作为已知量,则根据正确的图象能求出弹簧的劲度系数k=__________ 答案 (1)C; (2)F1/(x1-x0) 17、图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态,下列说法正确的是( ) A.有可能M处于拉伸状态而N处于压缩状态 B.有可能M处于压缩状态而N处于拉伸状态 C.有可能M处于不伸不缩状态而N处于拉伸状态 D.有可能M处于拉伸状态而N处于不伸不缩状态 答案BC 18、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图线,如图所示.根据图线回答以下问题. (1)弹簧的原长为________m. (2)弹簧的劲度系数为________N/m. (3)分析图线,总结出弹簧弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为 . 答案 19、玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( ). A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变 B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力 C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变 D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变 答案AC 20、如图(a)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验. (1)为完成实验,还需要的实验器材有_____________________________________; (2)实验中需要测量(记录)的物理量有________________________________; (3)图(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是________________________________. 答案 21、足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。 如图所示为四种与足球有关的情景。 下列说法正确的是( ) A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用 D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 答案C 22、如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象,如图乙所示.则下列判断正确的是______________ A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比 C.该弹簧的劲度系数是200N/m D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 答案BCD 23、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。 钩码数 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 (1)某次测量如图2所示,指针示数为________cm。 (2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表1。 用表1数据计算弹簧1的劲度系数为________N/m(重力加速度g=10m/s2)。 由表1数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。 答案 (1)(15.95~16.05)cm (2)k1=(12.2-12.0)N/m 能 [解析] (1)读数时要在最小刻度后,再加估读位,本题应读数为16.00cm。 (2)相邻两次实验弹簧受拉力的差均为ΔF=mg=50×10-3×10N=0.5N,用表中1、2、3、4相邻两组数据分别求劲度系数有: k1= = N/m=12.50N/m,k2= = N/m=12.66N/m,k3= = N/m=12.20N/m 取平均值得I的劲度系数,k= =12.5N/m 两条弹簧串联受到拉力大小相等,也能由表中数据计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。 24、为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是__________________.弹簧B的劲度系数为__________.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧__________(填“A”或“B”). 答案超过了弹簧的弹性限度 100N/m A 25、斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力,是现代大跨径桥梁的重要结构形式,桥的斜拉悬索主要承受拉力.某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力,但由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究. 由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律. (1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是: ______________________________________. (2)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案后进行实验.最后实验取得数据如下: 分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位: N)与伸长量x(单位: m)之间遵循的函数关系式是F=__________________;对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度__________成正比、与悬索的横截面积的________成正比. 答案 (1)将样品水平放置在光滑水平面上,用滑轮将竖直向下的力变为水平的拉力. (2)F=2×106x(N) 平方的倒数 大小 26、某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将分度值是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50g的钩码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的钩码时,指针指示的刻度数值记作L2……挂七个50g的钩码时,指针指示的刻度数值记作L7. (1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是______________和__________. 测量记录表: 代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 (2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据图8-2将这两个测量值填入记录表中. 图8-2 (3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值: d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.请你给出第四个差值: d4=______=______cm. (4)根据以上差值,可以求出每增加50g钩码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为: ΔL=________,代入数据解得ΔL=__________cm. (5)计算弹簧的劲度系数k=__________N/m.(g取9.8m/s2) 答案 (1)L5 L6 (2)6.85(6.84~6.86) 14.05(14.04~14.06) (3)L7-L3 7.20(7.18~7.22) (4) 1.75 (5)28 27、混凝土价廉且坚固耐压,但不耐拉,通常在混凝土建筑物须承受张力的部分用钢筋来加固,如图5-9所示.楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是( ) A B C D 答案D解析: 当有物体压在钢筋混凝土上的时候,在平台上表面受的是压力,下表面受的是拉力,在阳台的上表面受的是拉力,下表面受的是压力,应在承受拉力的部分用钢筋加固,所以应当采用D所示的放置方式. 28、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5-2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( ) 图5-2 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 L 答案B解析: 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L+ L,选项B正确. 29、某实验小组探究某一轻弹簧的劲度系 数k与其长度(圈数n)的关系。 实验装置如图(a)所示,一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度。 设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x。 测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2),已知实验所用弹簧总圈数为60。 P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.86 10.46 13.03 15.61 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 81.7 54.4 40.7 32.7 ① 1/k(m/N) 0.0061 0.0122 0.0184 0.0246 0.0306 ② (1)将表中数据补充完整(保留三位有效数字): ① ,② 。 (2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图像。 (3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点,若将实验所用的同样的两个弹簧串联起来,串联弹簧的劲度系数k= N/m. 答案 (1)①27.2 (2分)②0.0368 (2分) (2)如图所示 (3分) (3)13.6(2分) 30、如图所示,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态,现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状态。 若外力F方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°,且弹簧的伸长量不超过弹性限度,则下面给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中,正确的是( ) 答案D 31、下图中,光滑接触面对球或棒的弹力分析正确的是( ) 答案A 32、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图2-5-6所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内) 测量次序 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 弹簧总长x/cm 6 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75 (1)根据实验数据在图2-5-7的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的描出来,并作出F-x图线。 (2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是__________________________。 (3)该弹簧的劲度系数k=________。 (保留两位有效数字) 答案 (1)图线如下图所示 (2)弹簧的原长 (3)42N/m 33、如下图所示,用拇指、食指捏住圆规的一个针脚,另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置,使OA水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力,对这两个作用力方向的判断,下图中大致正确的是( ) 答案C 34、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤 A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧 的伸长x1 B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下该位置 C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以F为纵坐标、x为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适当的标度 D .将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑的线作出反映F和x对应规律的图像 E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上 F.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码……,分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长x2、x3…… G.根据图像和数据做出结论并整理仪器 实验中合理实验步骤排序为( ) A.EBAFCDG B.EBAFDCG C.EBFCADG D.EAFBCDG 答案解析选A。 实验应先放好铁架 台后将弹簧竖直挂在支架上,再挂钩码,同时测弹簧的伸长量(或总长),作图探究弹力和伸长量的关系。 选项A正确。 35、如右图所示,两木块A、B的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧K1、K2的劲度系数分别为k1和k2。 A压在弹簧K1上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。 现缓慢上提A木块,直到它刚离开K1,在这过程中A、B木块移动的 距离各为多少? 答案解析: 整个系统处于平衡状态时 对物体A有 k1x1=m1g 2分 对物体B有k2 =(m1+m2)g 2分 当A被提离弹簧K1时,K1恢复自然长度,K2弹簧的形变量为 ,此时对物体B有 k2 =m2g 2分 故木块A移动的距离是x1+x2- = 2分 B移动的距离是x1-x2= 2分 36、如右图所示,一根弹簧,其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻度线,挂上100N 重物时正对着刻度20.试问: (1)当弹簧分别挂50N和150N重物时,自由端所对刻度尺读数应是多少? (2)若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端悬挂了多重的重物? 答案: 10;30;90N. 解析: (1)设挂50N和150N重物时,自由端所对刻度尺值分别是x1、x2,由胡克定律: = ① = ② 由①、②可得: x1=10 x2=30 (2)设自由端刻度是18时,所挂重物为G,由胡克定律: = G=90N 37、体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球,如下图所示,试分析篮球与地面作用时,地面给篮球的弹力的方向. 答案: 竖直向上. 解析: 篮球与水平地面接触时发生形变,产生弹力.如果认为球的一点与地面接触,则属于点与面接触问题,弹力应垂直于面(即地面),方向竖直向上. 38、如图6为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的杆,重量不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在三图中的受力Fa、Fb、Fc的关系是( ) 图6 A.Fa>Fc=Fb B.Fa=Fb>Fc C.Fa>Fb>Fc D.Fa=Fb=Fc 答案B 对图(a),画出A点受力分析图,可得杆OA对A点的作用力,由牛顿第三定律可得图(a)中杆OA受力Fa=2Gcos30°= G。 对图(b),画出A点受力分析图,由tan30°=G/Fb,可得杆OA对A点的作用力,由牛顿第三定律可得图(b)中杆OA受力Fb=G/tan30°= G。 对图(c),画出A点受力分析图,由cos30°=Fc/G,可得杆OA对A点的作用力,由牛顿
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- 高考 物理 二轮 专题 训练 试题 弹力