1、课时提升卷(六)形变与弹力(40分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)1.(2013烟台高一检测)下列各种情况中,属于弹性形变的有()A.撑杆跳高运动员起跳时,撑杆的形变B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变C.细钢丝被绕制成弹簧D.铝桶被砸扁2.(2013宁德高一检测)如图所示,在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的实验中,能观察到的现象是()A.沿椭圆长轴方向压瓶壁,管中水面上升;沿椭圆短轴方向压瓶壁,管中水面下降B.沿椭圆长轴方向压瓶壁,管中水面下降;沿椭圆短轴方向压瓶壁,管中水面上升C.无论沿椭圆长轴还是短轴方向压瓶壁,管中水面均上升D.无论沿椭
2、圆长轴还是短轴方向压瓶壁,管中水面均下降3.关于胡克定律,下列说法中正确的是()A.由F=kx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4.一根绳子受到200 N的拉力就会被拉断,在下列情况中,绳子将会被拉断的是( )A.两个人沿相反方向同时用100 N的力拉绳B.两个人沿相反方向同时用200 N的力拉绳C.若将绳的一端固定,人用100 N的力拉绳的另一端D.若将绳的一端固定,人用2
3、00 N的力拉绳的另一端5.(2013莆田高一检测)如图所示,木块静止于水平地面上,重为G,今对木块施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F小于G,下列说法正确的是()A.木块对地面的压力随F增大而增大B.木块对地面的压力随F增大而减小C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力D.木块对地面的压力就是木块的重力二、作图题(6分)6.画出图中物体A所受的弹力的示意图,已知各接触面均光滑,A物体均静止。三、计算题(本大题共2小题,共19分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(9分)(2013泉州高一检测)一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系如图所示,试求:(1
4、)弹簧的劲度系数k;(2)若弹簧原长l0=60cm,当把弹簧压缩到40cm长时,需要多大的压力?8.(能力挑战题)(10分)“蹦极”是一种极限运动,人自身所受的重力使其自由下落,被拉伸的橡皮绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落。正是在这上上下下的振荡中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激,如图所示。设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m,质量为50 kg的蹦极者运动到最低点时橡皮绳长为26.5 m,当蹦极者停止振荡时橡皮绳长为17.5 m,则蹦极者运动到最低点时受到橡皮绳的拉力为多大?(g取10 m/s2)答案解析1.【解析】选A、B。“撑杆的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状,两者是弹
5、性形变;“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复成钢丝绕制前的形状,“铝桶被砸扁”不能恢复成原来样子,后两种形变是范性形变。故选项A、B正确,C、D错误。2.【解题指南】解答本题时要明确以下两点:(1)横截面为椭圆形的瓶子,沿椭圆长轴方向压瓶壁时,瓶有变圆趋向,瓶的横截面积会变大;若沿椭圆短轴方向压瓶壁时,瓶有变扁趋向,瓶的横截面积会变小。(2)瓶的横截面积变大时,水面下降;变小时,水面上升。【解析】选B。由于沿椭圆长轴方向压瓶壁时,瓶的横截面积变大,水面下降,而沿椭圆短轴方向压瓶壁时,瓶的横截面积变小,所以水面上升。故B正确。3.【解析】选C、D。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
6、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。4.【解析】选B、D。当两个人各用100 N的力拉绳子的两端时,绳子的拉力为100 N,因此绳子不会被拉断。当两个人的拉力各为200 N时,绳子的弹力为200 N,绳子才会被拉断。而绳子一端固定,另一端由人施加一拉力的情况与两人同时反向拉绳的情况相同。因此选项A、C错误,选项B、D正确。5.【解析】选B。对木块进行受力分析,如图所示,由平衡状态可知G=N+F,在F增大的过程中,G不变,所以地面对木块的支持力N减小,即木块
7、对地面的压力随F增大而减小,A错,B对;木块对地面的压力与地面对木块的支持力的受力物体不同,不可能为平衡力,压力与重力是两种不同性质的力,两力的施力物体和受力物体都不同,所以C、D都错。【总结提升】压力的大小与重力的比较物体的重力和物体与物体之间的压力无直接关系。由于弹力是一种被动力,它的存在与大小取决于使物体发生形变的外界条件。可通过以上题目分析两力之间的关系。(1)当F=0时,使地面与木块之间发生形变的外界条件仅由重力决定,此时压力N与重力G大小相等,但压力的施力物体是木块,受力物体是地面。而重力的施力物体是地球,受力物体是木块,所以压力可以等于重力,但压力不是重力。(2)当F0时,使地面
8、与木块之间发生形变的外界条件由重力和F共同决定,所以压力的大小N=G-F,即压力可能大于重力,也可能小于重力。(3)当按照如图所示的状态挤压物体时,使物体与墙面之间发生形变的外界条件由F决定,与重力的大小无关,所以压力可能与物体的重力大小无关。【变式备选】固定弹簧的上端,在弹性限度内,弹簧的下端悬挂重为8N的重物时,弹簧的长度为0.16m;悬挂重为12 N的重物时,弹簧的长度为0.18m;则弹簧的原长L和劲度系数k分别为()A.L=0.12mk=50N/mB.L=0.14mk=200N/mC.L=0.12mk=200N/mD.L=0.14mk=50N/m【解析】选C。根据胡克定律F=kx代入数
9、值,8N=k(0.16m-L),12N=k(0.18m-L),解以上两式得L=0.12m,k=200N/m,C项正确。6.【解析】(1)图中A与B、A与右墙之间都有挤压,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,如图甲所示。(2)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,如图乙所示。(3)图中杆和A之间有形变,杆对A有弹力,由A的平衡状态可知,杆对A的弹力与重力平衡,所以杆对A的弹力方向竖直向上,如图丙所示。答案:见解析7.【解题指南】解答本题时可从以下角度分析:(1)根据图像斜率求出弹簧的劲度系数。(2)根据弹簧的压缩
10、量和劲度系数计算弹力。【解析】(1)由题图知,当弹簧伸长量x=60cm=0.6m时,弹簧弹力F=900N,由胡克定律得劲度系数k=N/m=1 500N/m(2)把弹簧压缩到40 cm长时,弹簧的压缩量x=l0-l=60cm-40cm=20cm=0.2m故此时弹簧所受压力F=kx=15000.2N=300N答案:(1)1 500N/m (2)300N8.【解析】当蹦极者停止振荡处于静止时,蹦极者处于平衡状态,由二力平衡得F1=mg=5010 N=500 N此时橡皮绳的伸长量为x1=17.5 m-15 m=2.5 m又由胡克定律得F1=kx1则橡皮绳的劲度系数为k=N/m=200 N/m当蹦极者运动到最低点时橡皮绳的拉力为F2=kx2=200(26.5-15)N=2 300 N。答案:2 300 N【总结提升】三种常见模型的对比分析(1)绳的弹力只能是拉力,不能是压力,且拉力方向沿着绳收缩的方向。(2)弹簧的弹力可以是拉力,也可以是压力,且拉力、压力均沿弹簧的方向。(3)杆的弹力可以是拉力,也可以是压力,但拉力或压力可沿杆的方向,也可不沿杆的方向,可与杆的方向成任意角。关闭Word文档返回原板块
