高中物理必修1:第3章 第2节同步练习及解析

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高中物理必修1:第3章 第2节同步练习及解析

高中物理必修一同步练习及解析1.关于弹性形变的概念,下列说法中正确的是(  )A.物体形状或体积的改变叫弹性形变B.一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变D.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变解析:选C.物体在外力停止作用后能够恢复原来形状的形变,叫做弹性形变,所以C正确,A、D不正确;钢筋用力弯折后,撤去外力,形变不能恢复,不是弹性形变,所以B不正确.2.(2012·浙江学军中学高一期中)下列说法中正确的是(  )A.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B.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的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.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的形变而产生的解析:选CD.木块受到的弹力是由桌面发生形变而产生的,A错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,B错.由细绳弹力的方向可知C对.电灯受到的弹力是电线发生微小形变而产生的,D对.3.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(  )图3-2-10A.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:选C.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.4.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸,弹簧伸长了6cm.现将其中一端固定于墙上,另一端用5N的外力来拉伸它,则弹簧的伸长量应为(  )A.6cm          B.3cmC.1.5cmD.0.75cm解析:选B.由F=kx知:F1=kx1,F2=kx2,联立得x2=3cm,B正确.5.一根弹簧原长为20cm,当用15N的力拉它时,弹簧长为25cm.(1)求此弹簧的劲度系数.(2)若此弹簧受21N的压力,则弹簧长度变为多少?解析:(1)由F=k(x-x0)得k==N/m=300N/m.(2)由F′=k(x0-x′)得:5 x′=x0-=m=0.13m.答案:(1)300N/m (2)0.13m一、单项选择题1.(原创题)图3-2-11杂技演员有高超的技术,如图3-2-11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:选A.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.2.体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图3-2-12所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是(  )图3-2-12A.沿v1的方向B.沿v2的方向C.先沿v1的方向后沿v2的方向D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向解析:选D.足球与墙壁的作用是球面与平面的相互作用,足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心,即斜向左上方的方向,故D正确.图3-2-133.如图3-2-13所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面的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.在这个过程中下面的木块移动的距离为(  )A.B.C.D.5 解析:选C.未提木块之前,弹簧k2上弹力为(m1+m2)g,弹簧k2压缩量为x2=(m1+m2)g/k2;当上面的木块被提离弹簧时,弹簧k2上弹力为m2g,弹簧k2压缩量为x2′=,所以下面木块向上移动的距离为Δx=x2-x2′=.4.一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.解析:选C.设弹簧的劲度系数为k,原长为l0.由胡克定律可知,当弹簧压缩时有F1=k(l0-l1),当弹簧拉伸时有F2=k(l2-l0),联立以上两式解得k=.故选项C正确.二、双项选择题5.如图3-2-14所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计,物重G=1N,则弹簧测力计A和B的示数分别为(  )图3-2-14A.A示数为1NB.A示数为0C.B示数为2ND.B示数为1N解析:选AD.弹簧测力计的示数等于钩上的拉力,与弹簧测力计外壳受力无关,物体平衡时绳对物体的拉力F与物重G是一对平衡力,所以F=G=1N.两图中秤钩上的拉力均为F=1N,所以A、D正确.6.图3-2-15匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图3-2-15所示,小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力,说法正确的是(  )A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C.斜面对它的支持力为零D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力答案:AC图3-2-167.如图3-2-16,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A的受力,以下说法正确的是(  )A.A球仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.A球受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.A球受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上5 D.A球受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下解析:选CD.球A受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上;挡板给它一个支持力,水平向右,故选项C、D正确.8.关于胡克定律,下列说法正确的是(  )A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D.所有弹簧的劲度系数都是相同的解析:选AC.在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx,故A正确;弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F及x无关,故C对,B、D错.图3-2-179.如图3-2-17所示,一根弹性杆上的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为4N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力(  )A.大小为4NB.大小为2NC.方向垂直于斜面向上D.方向竖直向上解析:选AD.由分析可知,小球受重力和杆对它的弹力而处于平衡,由二力平衡知A、D对.三、非选择题10.画出图3-2-18甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力方向.图3-2-18解析:所受的弹力如图所示.答案:见解析图11.如图3-2-19所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象,试由图线确定:图3-2-19(1)弹簧的原长;(2)弹簧的劲度系数;5 (3)弹簧长为0.20m时弹力的大小.解析:(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知原长l0=10cm.(2)当弹簧长度为15cm时,弹力大小为10N,对应弹簧的伸长量为Δl=(15-10)cm=5×10-2m,由胡克定律F=kx得:k==N/m=200N/m.(3)当弹簧长为0.20m时,弹簧伸长量为:Δl′=(0.20-0.10)m=0.10m由胡克定律F=kx得F′=kΔl′=200×0.10N=20N.答案:(1)10cm (2)200N/m(3)20N12.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,它们的下端平齐固定在水平面上,上端自由,如图3-2-20甲所示,图乙是弹簧压缩量随压力变化的示意图.弹簧本身质量不计,求大、小弹簧的劲度系数k1和k2.图3-2-20解析:压力F≤2N时,只有大弹簧被压缩,由题图乙知,当压力F=2N时,大弹簧被压缩了0.2m的长度,所以大弹簧的劲度系数k1==N/m=10N/m.压力增加到5N时,大弹簧压缩量x1=0.3m,小弹簧压缩量x2=0.1m,则两弹簧的弹力F1=k1x1,F2=k2x2,且F1+F2=5N.联立以上各式代入数据求得k2=20N/m.答案:10N/m 20N/m5
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