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1、2020新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí):3.2(滬科版必修1)
(本欄目?jī)?nèi)容,在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂!)
一、選擇題
1.在表示彈力大小的公式F=kx中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.式中的k反映了某個(gè)具體彈簧的一種特性
B.彈簧越長(zhǎng)其k值越大
C.彈簧只有發(fā)生形變,k數(shù)值才不為0
D.k與彈簧所受的外力成正比
【答案】 A
2.一物體靜止在桌面上,則( )
A.物體對(duì)桌面壓力是因桌面形變而產(chǎn)生
B.桌面發(fā)生形變對(duì)物體產(chǎn)生支持力
C.桌面發(fā)生了形變,而物體沒(méi)有形變
D.壓力、支持力不是作用力與反作用力
【答案】 B
3.如右圖所示,一輛拖拉機(jī)停在水平地面
2、上,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.地面受到了向下的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)沒(méi)有發(fā)生形變,所以拖拉機(jī)不受彈力
B.地面受到了向下的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)受到了向上的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)也發(fā)生了形變
C.拖拉機(jī)受到向上的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變;地面受到向下的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)發(fā)生了形變
D.以上說(shuō)法都不正確
【解析】 拖拉機(jī)停在水平地面上,拖拉機(jī)受到的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生彈性形變而有恢復(fù)原狀的趨勢(shì)而對(duì)阻礙其恢復(fù)原狀的拖拉機(jī)產(chǎn)生的作用.地面受到的彈力是由于拖拉機(jī)發(fā)生了彈性形變而對(duì)阻礙其恢復(fù)原狀的地面產(chǎn)生的力作用,故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
【答案】 C
3、
4.如右圖所示,兩人分別用100 N的力拉彈簧秤的秤鉤和拉環(huán),則彈簧秤讀數(shù)為( )
A.50 N B.0 N
C.100 N D.200 N
【解析】 本題著重考查彈簧秤在測(cè)量、讀數(shù)中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤問(wèn)題,用彈簧秤測(cè)量力的大小時(shí),彈簧秤的示數(shù)等于彈簧秤靜止時(shí)作用在拉鉤上力的大?。?
錯(cuò)選A的原因在于不理解彈簧秤的測(cè)量、讀數(shù)原理,當(dāng)人用力拉彈簧秤時(shí),彈簧秤也在用同樣大小的力對(duì)人產(chǎn)生力的作用,這個(gè)力的大小可通過(guò)彈簧秤的示數(shù)讀出.拉環(huán)上的力主要作用就是保持彈簧秤的平衡,使得拉力F1與彈簧秤示數(shù)相等.錯(cuò)選B、D的同學(xué)是錯(cuò)誤地把作用在不同物體上的力作了等效抵消.
【答
4、案】 C
5.體育課上一學(xué)生在水平籃球場(chǎng)上拍籃球,如右圖所示,試分析籃球與地面作用時(shí),地面給籃球的彈力的方向?yàn)? )
A.斜左上 B.斜右上
C.豎直向上 D.豎直向下
【解析】 籃球與水平地面接觸時(shí)發(fā)生形變,產(chǎn)生彈力.如果認(rèn)為球的一點(diǎn)與地面接觸,則屬于點(diǎn)與面接觸問(wèn)題,彈力應(yīng)垂直于面(即地面),方向向上.
【答案】 C
6.一根輕質(zhì)彈簧,當(dāng)它上端固定,下端掛一重為G的物體時(shí),長(zhǎng)度為L(zhǎng);當(dāng)它下端固定在水平面上,上端壓一重為G的物體時(shí),長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,則該彈簧的勁度系數(shù)為( )
A. B.
C. D.
【解析】 設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,則掛物體G時(shí),k(L
5、1-L0)=G;壓物體G時(shí):k(L0-L2)=G,聯(lián)立求解:k=.
【答案】 D
7.如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:
①中彈簧的左端固定在墻上,②中彈簧的左端受到大小也為F的拉力作用,③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng),④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng).
若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有( )
A.l2>l1 B.l4>l3
C.l1>l3 D.l2=l4
【解析】 因?yàn)樗膫€(gè)彈簧上各點(diǎn)受到的拉力都是F,由胡克
6、定律可知F=kx,則四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量x=都相等.
【答案】 D
二、非選擇題
8.體育運(yùn)動(dòng)中利用彈力的例子比比皆是:跳水運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)________發(fā)生形變產(chǎn)生的彈力把運(yùn)動(dòng)員彈起來(lái);蹦床________產(chǎn)生的彈力把運(yùn)動(dòng)員高高拋起,使運(yùn)動(dòng)員得以做出各種優(yōu)美的姿態(tài);高壓氣槍靠________的彈力推動(dòng)活塞壓縮空氣把子彈射出來(lái);弓________產(chǎn)生的彈力把箭射出去;撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員用的撐桿,經(jīng)歷了從竹竿到玻璃鋼桿到碳纖維桿的演變,運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)因此大為提高,因?yàn)樘祭w維桿比玻璃鋼桿和竹竿的重量________(填“輕”或“重”),彈性更________(填“好”或“差”).
【答案】 跳板 形變
7、 彈簧 形變 輕 好
9.某同學(xué)用如右圖所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn).他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上砝碼,并逐個(gè)增加砝碼,測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下:(重力加速度g=9.8 m/s2)
砝碼質(zhì)量
m/102 g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
標(biāo)尺刻度
x/10-2 m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在下圖的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系
8、曲線(xiàn).
(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線(xiàn)可以判斷,在________N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律.這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.
【解析】 (1)從表中所給的數(shù)據(jù)中計(jì)算出彈簧伸長(zhǎng)與砝碼質(zhì)量的對(duì)應(yīng)數(shù)值,在坐標(biāo)圖上描出各點(diǎn),用圓滑的曲線(xiàn)連接各點(diǎn),如下圖所示,注意不要畫(huà)成折線(xiàn).
(2)符合胡克定律的部分是圖線(xiàn)的直線(xiàn)部分,直線(xiàn)在質(zhì)量為500 g 處結(jié)束,所對(duì)應(yīng)的彈力等于砝碼的重力.F=mg=4.9 N.故在0~4.9 N范圍內(nèi)滿(mǎn)足胡克定律.
4.9 N時(shí)對(duì)應(yīng)的彈簧伸長(zhǎng)量為0.34 m
由胡克定律F=kx得
k== N/m=25.0 N/m.
【答
9、案】 (1)如解析圖所示 (2)0~4.9 25.0
10.如右圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度L和彈力F大小的關(guān)系,試由圖線(xiàn)確定:
(1)彈簧的原長(zhǎng);
(2)彈簧的勁度系數(shù);
(3)彈簧長(zhǎng)為0.20 m時(shí)彈力的大?。?
【解析】 由題圖容易看出:(1)彈簧原長(zhǎng):L0=10 cm,因?yàn)榇藭r(shí)F=0,其長(zhǎng)度必為原長(zhǎng).
(2)當(dāng)L=15 cm時(shí),F(xiàn)=10 N.
由胡克定律得F=k(L-L0),
所以k===200 N/m.
(3)當(dāng)L′=0.20 m時(shí),
F=k(L′-L0)=200 N/m×(0.20-0.10) m=20 N.
讀懂圖象信息、理解胡克定律中各物理量的意義是解題的關(guān)鍵
10、.
【答案】 (1)10 cm (2)200 N/m (3)20 N
11.用金屬制成的線(xiàn)材(如鐵絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ),現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4 m,橫截面積為0.8 cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后不超過(guò)原長(zhǎng)的1/1 000,則最大拉力多大?由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:
(1)測(cè)試結(jié)果表明線(xiàn)材受拉力作用后,其伸長(zhǎng)與材料的長(zhǎng)度成________,與材料的截面積成________.
(2)試計(jì)算上述金屬桿能承受的最大拉力多大?
【解析】 由表格數(shù)據(jù)可知,用ΔL表示伸長(zhǎng),當(dāng)F、L一定時(shí),ΔL與材料截面積成反比,即ΔL∝,
當(dāng)L、S一定時(shí),ΔL與拉力F成正比,即ΔL∝F,
當(dāng)F、S一定時(shí),ΔL與材料長(zhǎng)度成正比,即ΔL∝L,
所以ΔL=k′,F(xiàn)=k·S.
取L=1 m、S=0.10 cm2、ΔL=0.02 cm,得k=1.25×1011 N/m2,則:F=1.25×1011××0.8×10-4 N=10 000 N.
【答案】 (1)正比 反比 (2)10 000 N