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1、課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十 彈力
一、選擇題(本題共6小題,每題4分,共24分)
1.2018年跳水世界杯,施廷懋三米板奪冠。如圖是運(yùn)動(dòng)員踩下跳板的圖片,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.跳板面受到彈力的作用,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生了形變
B.跳板面受到彈力的作用,是因?yàn)樘灏l(fā)生了形變
C.運(yùn)動(dòng)員踩跳板,跳板先發(fā)生形變,運(yùn)動(dòng)員的腳后發(fā)生形變
D.運(yùn)動(dòng)員受向上的彈力,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生了形變
【解析】選A。跳板面受到彈力的作用,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生了形變,從而產(chǎn)生對(duì)跳板面的彈力作用,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;板對(duì)人的作用力與人對(duì)板的作用力是相互作用力,同時(shí)產(chǎn)生,一起發(fā)生形變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;跳水運(yùn)
2、動(dòng)員受到彈力是由于跳板發(fā)生了彈性形變,從而對(duì)與跳板接觸的人產(chǎn)生了力的作用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.(2019·南安高一檢測(cè))如圖所示,一個(gè)球形物體靜止于光滑水平面上,并與豎直光滑墻壁接觸,A、B兩點(diǎn)是球跟墻和地面的接觸點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.物體受重力、B點(diǎn)的支持力、A點(diǎn)的彈力作用
B.物體受重力、B點(diǎn)的支持力、地面的彈力作用
C.物體受重力、B點(diǎn)的支持力作用
D.物體受重力、B點(diǎn)的支持力、物體對(duì)地面的壓力作用
【解析】選C。物體在豎直方向上受重力和支持力平衡,在水平方向上雖然與墻壁接觸,但不擠壓,不受墻壁的彈力,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
3.臺(tái)球以速度v0與球
3、桌邊框成θ角撞擊O點(diǎn),反彈后速度為v1,方向與球桌邊框夾角仍為θ,如圖所示。OB垂直于桌邊,則下列關(guān)于桌邊對(duì)小球的彈力方向的判斷中,正確的是 ( )
A.可能沿OA方向
B.一定沿OB方向
C.可能沿OC方向
D.可能沿OD方向
【解析】選B。臺(tái)球與球桌邊框碰撞時(shí),受到邊框的彈力作用,彈力的方向應(yīng)與邊框垂直,與臺(tái)球前后運(yùn)動(dòng)的方向沒(méi)有關(guān)系,即沿OB方向,故選B。
4.下列情況中,接觸面均光滑,小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),繩子全處于拉伸狀態(tài),則球受到兩個(gè)彈力的是 ( )
【解析】選C。A選項(xiàng)中假設(shè)將繩子剪斷,小球一定不能靜止,所以小球受繩子對(duì)它向上的彈力;假設(shè)將斜面去掉,小球仍然
4、靜止,所以小球與斜面間無(wú)彈力作用,小球只受繩子的彈力。B選項(xiàng)中假設(shè)將斜面去掉,小球受地面向上的彈力仍能靜止,所以小球只受地面向上的彈力作用。同理C選項(xiàng)中將斜面或繩子去掉,小球都不能靜止,所以小球受到斜面和繩子兩個(gè)彈力的作用。D選項(xiàng)中將臺(tái)階去掉,小球仍能靜止,所以小球與臺(tái)階間無(wú)彈力作用,與地面之間一定有彈力作用。
5.如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),彈性桿對(duì)小球的彈力為(g取10 N/kg) ( )
A.大小為2 N,方向平行于斜面向上
B.大小為1 N,方向平行于斜面向上
C.大小為2 N,方
5、向垂直于斜面向上
D.大小為2 N,方向豎直向上
【解析】選D。球受重力G和彈力F,由二力平衡條件可知,桿對(duì)球的彈力方向與重力方向相反,豎直向上,大小為F=G=mg=2 N,故D正確。
6.(2019·樂(lè)山高一檢測(cè))一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖像如圖所示。下列表述正確的是 ( )
A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)
B.a的勁度系數(shù)比b的大
C.a的勁度系數(shù)比b的小
D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比
【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):
(1)F-L圖像中直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)。
(2)F-L圖
6、像中橫軸上的截距表示彈簧的原長(zhǎng)。
【解析】選B。在圖像中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng),故a的原長(zhǎng)比b的短,故A錯(cuò)誤;在圖像中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k,故a的勁度系數(shù)比b的大,故B正確、C錯(cuò)誤;彈簧的彈力滿足胡克定律,彈力與彈簧的形變量成正比,故D錯(cuò)誤。
二、計(jì)算題(本題共2小題,共36分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)
7.(16分)如圖所示,AO是具有一定質(zhì)量的均勻細(xì)桿,可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。細(xì)桿上的P點(diǎn)與放在水平桌面上的圓柱體接觸,圓柱體靠在豎直的擋板上且保持靜止,其中Q、R為圓柱體與豎直擋板和水平桌面的接觸點(diǎn)。試畫(huà)出圓柱體所受彈力的示意圖。
【解題指南
7、】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):
(1)掌握判斷彈力是否存在的方法。
(2)知道彈力方向的判定方法。
【解析】首先判斷圓柱體是否受到彈力的作用,可用假設(shè)法來(lái)判定。圓柱體與豎直擋板接觸,若將豎直擋板去掉,圓柱體將向左運(yùn)動(dòng),則豎直擋板對(duì)圓柱體有彈力作用;若將水平桌面去掉,圓柱體將向下運(yùn)動(dòng),所以水平桌面對(duì)圓柱體有支持力作用;若將圓柱體去掉,細(xì)桿AO將會(huì)向左轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明圓柱體對(duì)細(xì)桿有支持力作用,根據(jù)力的相互性,細(xì)桿對(duì)圓柱體有彈力作用。然后再確定各個(gè)彈力的方向。根據(jù)物體間的接觸方式,可畫(huà)出圓柱體所受彈力。
答案:如圖所示。
8.(20分)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧的長(zhǎng)度L和彈力F的關(guān)系如圖所示,求:
8、
(1)該彈簧的原長(zhǎng)為多少?
(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少?
【解析】(1)彈簧不產(chǎn)生彈力時(shí)的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng),由圖可知該彈簧的原長(zhǎng)為
L0=15 cm。
(2)據(jù)F=kx得勁度系數(shù):k==,由圖線可知,該彈簧伸長(zhǎng)ΔL=25 cm-15 cm
=10 cm時(shí),彈力ΔF=50 N。所以,k== N/m=500 N/m。
答案:(1)15 cm (2)500 N/m
9.(6分)(多選)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.彈簧發(fā)生的形變,一定是彈性形變
B.繩對(duì)懸掛物體的拉力,總是沿著繩指向繩收縮的方向
C.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
D.
9、玻璃杯放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力作用,這是由于玻璃杯發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
【解析】選B、C。彈簧只有在彈性限度范圍內(nèi)的形變,才是彈性形變,所以A錯(cuò)誤;繩子對(duì)物體的拉力沿著繩子并且指向繩收縮的方向,故B正確;彈力的施力物體是發(fā)生彈性形變的物體,掛在電線下面的電燈受到向上的拉力的施力物體是電線,所以是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的,故C正確;玻璃杯放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力的施力物體是桌面,所以是由于桌面,而不是玻璃杯發(fā)生微小形變而產(chǎn)生,故D錯(cuò)誤。
10.(6分)(2019·三明高一檢測(cè))如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,小球重為G,平衡時(shí)小球在A處,今用力F壓小球至B處,使彈簧縮短x,則此
10、時(shí)彈簧的彈力為 ( )
A.kx B.kx+G
C.G-kx D.kx+G
【解析】選B。設(shè)小球在A處時(shí)彈簧已壓縮了Δx,小球平衡時(shí)彈力FA=G=kΔx。小球在B處時(shí),彈簧又壓縮x,小球再達(dá)到平衡時(shí)彈力FB=k(Δx+x)=G+kx,B正確。
11.(6分)(多選)如圖所示,小球A的重力為G=20 N,上端被豎直懸線掛于O點(diǎn),下端與水平桌面相接觸,懸線對(duì)球A、水平桌面對(duì)球A的彈力大小可能為( )
A.0,G B.G,0
C., D.G,G
【解析】選A、B、C。小球靜止在水平地面上,可能受重力和繩子的拉力而處于平衡;此時(shí)拉力T=G,彈力為零;
11、也可能繩子無(wú)拉力,而桌面對(duì)小球有支持力,此時(shí)拉力為零,而支持力等于G;同時(shí)還有可能是繩子和桌面均有力的作用,此時(shí)只要滿足拉力與支持力的合力等于重力即可。故A、B、C均符合。
12.(22分)量得一只彈簧測(cè)力計(jì)3 N和5 N兩刻度線之間的距離為2.5 cm。求:
(1)彈簧測(cè)力計(jì)3 N、5 N刻度線與零刻度線之間的距離。
(2)彈簧測(cè)力計(jì)所用彈簧的勁度系數(shù)。
【解析】彈簧測(cè)力計(jì)的刻度值應(yīng)與該刻度線到零刻度線的距離成正比。
(1)設(shè)3 N、5 N刻度線到零刻度線的距離分別為x1、x2,勁度系數(shù)為k。根據(jù)胡克定律F=kx可得= ①
又x2-x1=2.5 cm ②
由①②得:x1=3.75 cm,x2=6.25 cm。
(2)由F1=kx1可得
k== N/m=80 N/m。
答案:(1)3.75 cm 6.25 cm (2)80 N/m
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