第1節(jié)第2課時彈力有無的判斷、胡克定律(分層練習)(解析版)

第1節(jié)彈力有無的判斷、胡克定律（第2課時）姓名：___________班級：___________1．（2023春·河北保定·高一河北安國中學校聯(lián)考期末）在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的說法是（

）A．在對自由落體運動的研究中，伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，但并沒有直接用實驗進行驗證B．伽利略通過斜面實驗來研究落體運動的規(guī)律，是采用了微元法C．牛頓認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比D．亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快【答案】A【詳解】A．伽利略在研究自由落體運動時，猜想運動速度與下落時間成正比，但沒有直接用實驗進行驗證，故A正確；B．伽利略應用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點，故B錯誤；C．胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，故C錯誤；D．伽利略認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快，故D錯誤。故選A。2．（2023秋·高一課時練習）下列說法中正確的是（）A．書放在桌面上，會受到桌面對它的彈力作用，產(chǎn)生這個彈力的直接原因是桌面的形變B．由可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長度改變量成反比C．“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的D．力的產(chǎn)生離不開物體，且只有相互接觸的物體才能產(chǎn)生力的作用【答案】A【詳解】A．彈力產(chǎn)生原因是施力物體產(chǎn)生形變，故A正確；B．勁度系數(shù)是反映彈簧軟硬程度的物理量，只與彈簧本身有關(guān)系，與F以及x無關(guān)，故B錯誤；CD．力是物體與物體之間的相互作用，一個力產(chǎn)生必然同時有施力物體和受力物體，但是二者并不一定接觸，譬如重力，故CD錯誤。故選A。3．（2022秋·浙江臺州·高一校考期中）如圖所示，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球的質(zhì)量為m，平衡時小球在A位置．今用力F將小球向下壓縮x至新的平衡位置B，則此時彈簧的彈力大小為（）

A．kx B．mg＋kx C．F D．mg－kx【答案】B【詳解】當彈簧處于平衡位置A時，設彈簧的形變量為，由受力平衡可得小球向下壓縮x至B位置時，小球的形變量為由胡克定律得故選B。4．（2023秋·高一課時練習）在“探究彈簧的彈力和其伸長量的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是（）A．彈簧被拉伸時，可以超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾根不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等【答案】B【詳解】A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度，否則彈簧的彈力和其伸長量就不成一定的比例關(guān)系，且彈簧容易壞，A錯誤；B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)，再讀讀數(shù)，B正確；C．用直尺測得彈簧的長度，該長度是彈簧的原長與伸長量的和長度，不是彈簧的伸長量，C錯誤；D．拉力與伸長量之比是彈簧的勁度系數(shù)，彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，同一個彈簧的勁度系數(shù)是不變的，不同的彈簧的勁度系數(shù)不同，D錯誤。故選B。5．（2023春·遼寧沈陽·高二校聯(lián)考期末）如圖所示，A、B兩輕質(zhì)彈簧原長分別為和，勁度系數(shù)分別為和，豎直地懸掛在天花板上，兩彈簧之間連接有一質(zhì)量為的物體，最下端掛著質(zhì)量為的另一物體，整個裝置處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用一個平板把下面的物體緩慢向上托起，直到兩彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和，則下列說法正確的是（

）

A．此時A、B兩彈簧均處于原長狀態(tài)B．此過程中質(zhì)量為的物體上升的高度是C．此過程中質(zhì)量為的物體上升的高度是D．此時A彈簧處于壓縮狀態(tài)，B彈簧處于拉伸狀態(tài)【答案】B【詳解】AD．根據(jù)題意可知，開始時兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)，當兩彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和時，對質(zhì)量為的物體進行受力分析可知，若A、B兩彈簧均處于原長狀態(tài)，則質(zhì)量為的物體不能平衡；同理，若彈簧處于壓縮狀態(tài)，B彈簧處于拉伸狀態(tài)，則質(zhì)量為的物體仍然不能平衡。綜上所述，彈簧處于拉伸狀態(tài)，B彈簧處于壓縮狀態(tài)，且兩彈簧的形變量相同，故AD錯誤；BC．托起前，A、B兩彈簧的形變量分別為托起后，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，且兩彈簧的形變量相同，設該形變量為，由平衡條件得則此過程中質(zhì)量為的物體上升的高度是此過程中質(zhì)量為的物體上升的高度是故B正確，C錯誤。故選B。6．（2023·全國·高一專題練習）如圖甲所示，外力F作用在A端，可拉可壓，取水平向左為正方向，則外力F隨彈簧長度的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．彈簧原長為B．彈簧的勁度系數(shù)為C．時，彈簧對墻壁的彈力方向水平向右D．時，彈簧對墻壁的彈力大小為【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖像可知，當時，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，即自然長度故A錯誤；B．由胡克定律可得故B錯誤；C．由題意知，彈簧長度為10cm時，F(xiàn)方向向左，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對墻壁的彈力水平向左，故C錯誤；D．由題意知，彈簧長度為20cm時，F(xiàn)方向向右，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧對墻壁的彈力水平向右，大小為故D正確。故選D。7．（2023秋·高一課時練習）（多選題）下列物體的設計中能增大穩(wěn)度的是（）A．不倒翁的下部填充實物，上部空殼B．賽車有一副“身矮輪寬”的怪模樣C．凳子將四條腿改為三條腿D．船的兩頭尖，中間寬【答案】AB【詳解】A．不倒翁的結(jié)構(gòu)能降低重心，從而增大穩(wěn)度，A正確；B．賽車的寬輪胎能增大接觸面，從而增大穩(wěn)度，B正確；CD．凳子將四條腿改為三條腿，船的兩頭尖，中間寬，均不能增大穩(wěn)度，CD錯誤。故選AB。8．（2023秋·高一單元測試）（多選題）關(guān)于物體所受的重力，下列說法錯誤的是（）A．由于地球吸引產(chǎn)生 B．重心一定在物體上C．方向一定指向地心 D．大小與所處地理位置無關(guān)【答案】BCD【詳解】A．重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，故A正確。B．重心在物體上的位置與物體的形狀和物體質(zhì)量分布兩個因素有關(guān)，重心不一定在物體上，比如質(zhì)量均勻的環(huán)，故B錯誤。C．重力的方向是豎直向下的，不總是指向地心，只有兩極和赤道處重力指向地心，故C錯誤。D．重力的大小與所處地理位置有關(guān)，同一物體在同一地點重力是恒定不變的，但在地球上不同的地方，所受的重力不一定相同，故D錯誤。此題選擇錯誤選項，故選BCD。9．（2023秋·高一課時練習）（多選題）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧和，得到彈力與彈簧長度關(guān)系的圖象如圖所示，下列表述正確的是（）

A．的原長比的長B．的勁度系數(shù)比的小C．的勁度系數(shù)比的大D．測得的彈力與彈簧的長度成正比【答案】AC【詳解】A．根據(jù)可知圖像與橫軸交點坐標為彈簧的原長，可知的原長比的長，選項A正確；BC．圖像的斜率等于勁度系數(shù)，可知的勁度系數(shù)比的大，選項B錯誤，C正確；D．測得的彈力與彈簧的形變量成正比，選項D錯誤。故選AC。10．（2023秋·高一課時練習）（多選題）用彈簧測力計懸掛靜止的小球，下列說法正確的是（）A．彈簧測力計對小球的拉力就是小球所受的重力B．彈簧測力計對小球的拉力大小等于小球所受重力的大小C．小球所受重力的施力物體是彈簧測力計D．小球所受重力的施力物體是地球【答案】BD【詳解】AB．彈簧測力計對小球的拉力大小等于小球所受重力的大小，故A錯誤，B正確；CD．小球所受重力的施力物體是地球，而小球所受拉力的施力物體是彈簧測力計，故C錯誤，D正確。故選BD。11．（2022秋·重慶北碚·高一西南大學附中?？计谥校┤鐖D所示，A、B、C三個物體的質(zhì)量是mA=m，mB=mC=2m，A、B兩物體通過繩子繞過定滑輪相連，B、C用勁度系數(shù)k2的彈簧相連，彈簧k1一端固定在天花板上，另一端與滑輪相連．開始時，A、B兩物體在同一水平面上，不計滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦．現(xiàn)用豎直向下的力緩慢拉動A物體，在拉動過程中，彈簧、與A、B相連的繩子始終豎直，到C物體剛要離開地面（A尚未落地，B沒有與滑輪相碰），此時A、B兩物體的高度差(

)A． B．C． D．【答案】C【詳解】開始時：彈簧k2處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為，k1伸長量；C物體剛要離開地面時，彈簧k2的彈力為2mg，彈簧k2處于伸長狀態(tài)，伸長量為；k1伸長量；A下降的距離：?hA=（+）+2（-）=+；B上升的高度：?hB=+=；則AB的高度差：?hA+?hB=+，故選C.12．（2019秋·江西宜春·高一?？茧A段練習）如圖所示，勁度系數(shù)分別為K1和K2的兩根彈簧，K1＞K2，質(zhì)量為m1，m2的兩個小物塊，且m1＞m2，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長最短，則應使（）A．K1在上，m1在上 B．K1在上，m2在上C．K2在上，m1在上 D．K2在上，m2在上【答案】A【詳解】把物體放在彈簧的上端，物體靜止處于平衡狀態(tài)，彈簧的彈力F等于物體的重力G，即F=G．由胡克定律F=kx知，在力F一定時，k越大彈簧的壓縮量x越?。髢筛鶑椈傻目傞L度最短則對于下面的彈簧來說它的壓力，由于一定，要使大一些，k應小，K1應在上面，K2在下面；要使大，已知m1＞m2，所以m2應放在下面，m1應放在上面．所以K1在上，m1在上．故選A．13．（2023秋·高一單元測試）（多選題）用彈簧秤豎直懸掛一個靜止的小球，下面說法正確的是（）A．小球?qū)椈沙拥睦褪切∏虻闹亓．小球?qū)椈沙拥睦Υ笮〉扔谛∏蛑亓Φ拇笮．小球重力的施力物體是彈簧秤D．小球重力的施力物體是地球【答案】BD【詳解】AB．小球受到的重力是由于地球的引力原因，小球受到的彈簧的拉力，是由于繩子發(fā)生形變的原因，所以兩者不是一個力，根據(jù)力的平衡可得，彈簧的拉力大小等于重力大小，故A錯誤，B正確，CD．小球的重力施力物體是地球，故C錯誤，D正確。故選BD。14．（2023春·湖南·高一校聯(lián)考開學考試）（多選題）未來的某天，一位同學在月球上做自由落體實驗。讓一個質(zhì)量為的小球從離月球表面的高度處自由下落，測得小球經(jīng)過剛好落到月球表面上。則（）A．月球表面的重力加速度大小為B．小球在月球表面受到的重力大小為C．小球剛落到月球表面時的速度大小為D．小球落到月球表面的過程中最后經(jīng)過的位移大小為【答案】BD【詳解】AB．小球在月球表面做自由落體運動，有解得小球在月球上所受重力為故A錯誤，B正確；CD．小球剛落到月球表面的速度為小球落到月球表面的過程中最后一秒經(jīng)過的位移為故C錯誤，D正確。故選BD。15．（2023秋·北京密云·高一統(tǒng)考期末）（多選題）拉力器是一種很好的健身器材，由腳環(huán)、兩根相同的彈性繩、把手等組成。如圖所示，某同學拉開拉力器使其比原長伸長了，此時對拉力器的拉力大小為120N?？烧J為彈性繩的彈力與伸長量遵循胡克定律，且未超過彈性限度。則（

）A．彈性繩的伸長量與受到的拉力成正比B．對拉力器的拉力增大，彈性繩的勁度系數(shù)也隨之增大C．若對拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈性繩長度變?yōu)镈．每根彈性繩的勁度系數(shù)為【答案】AD【詳解】A．在彈性限度范圍內(nèi)，彈性繩的伸長量與受到的拉力成正比，故A正確；B．彈簧的勁度系數(shù)是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈簧拉力的大小無關(guān)，故B錯誤；D．根據(jù)胡克定律得解得每根彈性繩的勁度系數(shù)為故D正確；C．若對拉力器的拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長量由于彈簧原長未知，所以的長度不可求，故C錯誤。故選AD。16．（2022·高一課時練習）一輕質(zhì)彈簧原長為20cm，在它的下方掛一重為8N的物體，靜止時彈簧的長度為22cm。如果在重為8N的物體下再掛一重為12N的物體，則靜止時彈簧的長度為多少？若變?yōu)槲矬w壓彈簧，且物體重為10N，則靜止時彈簧的長度是多少？【答案】0.25m，0.175m【詳解】設彈簧的勁度系數(shù)為，掛重為8N的物體時，彈簧彈力為由胡克定律得聯(lián)立解得加掛重為12N的物體時，彈簧彈力為由胡克定律得聯(lián)立解得改為壓彈簧時，彈簧彈力為由胡克定律得解得17．（2023秋·北京西城·高一統(tǒng)考期末）某同學在家測一彈簧的勁度系數(shù)，實驗裝置如圖所示。他將彈簧掛在桌子的邊緣，然后找到了3把質(zhì)量均為m的鐵鎖和一把較短的刻度尺，刻度尺的長度小于彈簧原長。實驗時，他將刻度尺（0刻度在上端）豎直立在桌腿邊緣靠近彈簧的位置。當掛1把鐵鎖時，彈簧的指針指在l1刻度處；當掛3把鐵鎖時，彈簧的指針指在l2刻度處。實驗時，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度為g。請推導該彈簧勁度系數(shù)k的表達式（用l1、l2、m、g表示）。【答案】【詳解】設掛在桌邊的彈簧未掛物體時，彈簧的指針指在l0刻度處。根據(jù)胡克定律，掛1把鐵鎖時，有mg＝k（l1—l0）掛3把鐵鎖時，有3mg＝k（l2—l0）聯(lián)立可得18．（2021秋·湖南·高一校聯(lián)考開學考試）兩個中間有孔、質(zhì)量為M的小球A、B用一輕彈簧相連，套在水平光滑橫桿上。兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在一質(zhì)量為m的小球C上，如圖所示。已知3根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，3根輕彈簧剛好構(gòu)成一腰長為L頂角為的等腰三角形。則求：（1）連接A和C兩小球的輕彈簧的原長；（2）連接A和B兩小球的輕彈簧的原長。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）由對稱性可知，左右彈簧對C的拉力大小相等，與合力的方向之間的夾角是，所以有得由胡克定律得連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量故（2）對A進行受力分析，可知水平方向受到水平彈簧向左的彈力與的水平分力的作用，由受力平衡得由胡克定律得連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量故17．（2023春