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2019-2020年高中物理必修一3.1《探究形變與彈力的關(guān)系》word學(xué)案 課前自主預(yù)習(xí) 1．形變：物體在外力的作用下 或 發(fā)生變化稱為形變。 （1）任何物體都會發(fā)生形變。微小的形變常常采用 法顯示。 （2）形變的種類有： 形變、 形變、 形變和 形變。 2．彈性形變：發(fā)生形變的物體，當(dāng)外力撤除后，物體能夠 原狀的形變。 非彈性形變：發(fā)生形變的物體，當(dāng)外力撤除后，物體不能夠 原狀的形變。 彈性限度：發(fā)生彈性形變的物體，外力撤除后能夠完全恢復(fù)原狀的 形變。 3．（1）力的三要素：不同的力，其作用效果不同，影響力的作用效果的因素有：力的 、 和 ，物理學(xué)中稱之為力的三要素。 （2）在物理學(xué)中，通常用力的 或力的 來簡明扼要地表示某個力。用一 線段表示力，得到的圖稱為力的示意圖。用線段的 表示力的大小，線段的 指向力的方向， （或 ）表示力的作用點，得到的圖就成為力的圖示。 (3)力的示意圖與力的圖示的區(qū)別是 4.（單選）關(guān)于彈性形變的概念，下列說法中正確的是（　?。? A.物體形狀的改變叫彈性形變 B.物體在外力停止作用后的形變，叫彈性形變 C.一根鐵桿用力彎折后的形變就是彈性形變 D.物體在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原來形狀的形變，叫彈性形變 5．（單選）關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)k,下列說法正確的是( ) A.與彈簧所受的拉力大小有關(guān),拉力越大,k值也越大 B.由彈簧本身決定,與彈簧所受的拉力大小及形變程度無關(guān) C.與彈簧發(fā)生的形變的大小有關(guān),形變越大,k值越小 D.與彈簧本身特性,所受拉力的大小.形變大小都無關(guān) 【自主學(xué)習(xí)】參考答案 一．1．形狀，體積；放大；拉伸，壓縮，彎曲，扭曲。 2．完全恢復(fù)。；完全恢復(fù)。；最大。3．（1）大小，方向，作用點 （2）.示意圖，圖示，帶有箭頭的有向，長短，箭頭，箭尾,箭頭（3）力的示意圖沒有表示力的大小，力的圖示完整的表達了力的三大要素. 4.解釋：根據(jù)彈性形變的定義，能夠完全恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變可知A、B、C選項錯誤，D答案正確。 5.根據(jù)彈簧的勁度系數(shù)k由彈簧本身決定，與彈簧所受外力及形變程度無關(guān)，可知答案B正確。 課堂互動探究 圖3-1-1 知識點1 彈力的產(chǎn)生 新知探究 如圖3-1-1所示，被彎曲的細(xì)木棍能把圓木推開，圓木被推開的原因是圓木受到細(xì)木棍的 作用。細(xì)木棍對圓木產(chǎn)生彈力需要兩個條件，一是，細(xì)木棍與圓木相互 ；二是，細(xì)木棍與圓木相互擠壓產(chǎn)生 形變。 答案：彈力、接觸、彈性 重點歸納 對彈力產(chǎn)生條件的理解 （1）發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的、并使它發(fā)生形變的另一個物體產(chǎn)生的作用力叫彈力。 （2）產(chǎn)生彈力的條件：兩物體既要接觸，又要發(fā)生形變。 （3）形變和物體間彈力是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失的。 （4）通常所說的壓力、推力、拉力、張力、浮力、支持力等，本質(zhì)上都是彈力。 （5）彈力是接觸力，物體和周圍有幾個接觸面，就可能有幾個彈力，但不一定有。 （6）形變不明顯時彈力是否存在的判斷方法（假設(shè)法）：假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。 [例1]分析圖3-1-2中甲乙丙中接觸面對小球（物塊）是否有彈力作用？甲乙丙三圖的物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。 圖3-1-2 解析：甲圖， 如果物塊與斜面體間不存在彈力，則物塊所受合力不能為零，物塊不能處于靜止?fàn)顟B(tài)；已圖，如果水平面與小球間沒有彈力，則小球?qū)⒇Q直向下掉，擋板與小球間如果沒有存在彈力擋板將不能處于靜止?fàn)顟B(tài)；丙圖水平面如果沒有彈力則小球?qū)⒃谥亓ψ饔孟孪蛳逻\動，斜面若有彈力則小球運動狀態(tài)將改變，故斜面與小球間沒有彈力。 圖3-1-3 點評：掌握產(chǎn)生彈力的條件是理解彈力概念的前提，采用撤力法是分析彈力是否存在最常用的方法，特別是分析微小形變產(chǎn)生的彈力。 觸類旁通 1.（單選）如圖3-1-3所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好呈豎直狀態(tài)，則小球所受的作用力有（ ） A．1個 B．2個 C．3個 D．4個 解析：假設(shè)繩1對小球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個力的作用下小球不可能保持平衡而靜止，所以繩1不可能對小球施加拉力，選項B正確。 答案：B． 知識點2 彈力的方向 新知探究 圖3-1-4 圖3-1-5 情景一：xx年3月27日，中國射箭隊奧運選拔賽第二階段比賽在廣州黃村訓(xùn)練基地全部結(jié)束，男女隊共6名出征倫敦奧運會的運動員名單揭曉，福安籍射箭運動員劉招武將與邢宇、戴小祥組成新的男子“三箭客”，代表中國隊參加比賽。如圖3-1-4所示，弓的形狀向 發(fā)生了形變，對箭有一個向 的彈力。形變的方向與彈力的方向 。 情景二：北京時間3月11日，xx年國際田聯(lián)室內(nèi)世錦賽在土耳其伊斯坦布爾展開最后一日的爭奪，在女子撐桿跳高決賽中，俄羅斯撐桿跳女皇伊辛巴耶娃盡管三次沖擊5米02世界紀(jì)錄失敗，但仍以4米80輕松奪冠。如圖3-1-5所示，桿的形狀向 彎，桿對人的彈力向 ，形變的方向與彈力的方向 。 情景一：左，右，相反；情景二：下，上，相反。 重點歸納 對彈力的方向的理解 1.總是和作用在物體上、使物體發(fā)生形變的外力的方向相反，或者說和形變方向相反。 2.支持力的方向 面面接觸：垂直于支持面 點面接觸：垂直于支持面，指向被支持的物體 點點接觸：垂直于接觸點處的切面 3.繩子產(chǎn)生彈力（通常稱為拉力）：方向總沿著繩子而指向繩子收縮的方向。 4.桿子產(chǎn)生的彈力 方向可能是沿桿子方向，起拉力或支持力作用 方向也可能不沿桿子方向，起支持力或拉力作用 [例2] 圖3-1-6中，物體A靜止。畫出物體A所受彈力的示意圖 A A A F A A A 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖3-1-6 解析：答案如圖3-1-7 A A A F A A A 答圖1 答圖2 答圖3 答圖4 答圖5 圖3-1-7 觸類旁通 2.如圖3-1-8所示，桿子的A端被繩子拉住，B端放在一個球形容器內(nèi)。試分析畫出桿子AB受到的彈力的方向。 圖3-1-8 答圖3-1-8 圖3-1-10 解析：如答圖3-1-8所示，A端受到的是繩子產(chǎn)生的彈力TA，其方向沿繩子收縮方向；B端和容器的接觸方式是“點點接觸”，所以B端受到的彈力NB垂直于接觸點處的切面指向球心，而不沿桿子方向。分析彈力的方向是個難點，要想準(zhǔn)確地分析出彈力的方向，必須從下面幾個方面著手：首先判斷那些接觸點或接觸面處是否有彈力存在。其次分析彈力的種類是繩子產(chǎn)生的彈力、桿子產(chǎn)生的彈力還是支持面產(chǎn)生的彈力。最后按各種彈力方向的特點畫出彈力的方向。 知識點3 胡克定律 新知探究 圖3-1-9 情景一:xx年3月27日，為期一年的射箭奧運資格賽終于結(jié)束，廣東女子射箭新秀方玉婷以總積分第二名的身份，獲得xx年倫敦奧運會射箭女子個人/團體賽參賽資格。如圖3-1-9所示，方玉婷把弓拉得越滿則箭射得 ；因為弓拉得越滿 越大， 越大。 情景二：英國力學(xué)家胡克經(jīng)過多年研究總結(jié)出出彈性定律。胡克的彈性定律指出：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力f和彈簧的長度變化量x成 ，即。k是彈簧的勁度系數(shù)，它由 決定，負(fù)號表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長（或壓縮）的方向 。 答案： 情景一：越遠(yuǎn)，形變，彈力；情景二： 正比、材料、相反 重點歸納 對胡克定律的理解 1.在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的型變量x大小成正比，即。k成為勁度系數(shù)，其單位為N/m. 2. 勁度系數(shù)k的物理意義：數(shù)值上等于彈簧發(fā)生單位長度形變時產(chǎn)生的彈力大小。 3.決定勁度系數(shù)k的因素：由彈簧的材料、粗細(xì)、長度、單位長度內(nèi)彈簧的匝數(shù)等決定，與彈力的大小、形變量無關(guān)。 4.胡克定律的另一種表述：因為在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力F和X成正比，故胡克定律又可以變形為，其中為彈力的變化量，為形變量的變化量。 [例3] 如圖3-1-11所示為一輕質(zhì)彈簧的長度L和彈力F大小的關(guān)系，試由圖線確定： 圖3-1-11 (1)彈簧的原長________； (2)彈簧的勁度系數(shù)k=________； (3)彈簧伸長0.05m時，彈力的大小________。 解釋：（1）由胡克定律得：當(dāng)f=0時，彈簧處于原長；（2）由圖3-1-11可知當(dāng)彈簧伸長或壓縮5cm時， f=10N，根據(jù)可知k=200N/m；（3）彈簧伸長0.05m時，根據(jù)可知f=10N。 觸類旁通 圖3-1-12 3. （單選）如圖3-1-12所示，A、B是兩個相同的輕彈簧，原長都是L0＝10 cm，勁度系數(shù)為k＝500 N/m.若圖中懸掛的兩重物質(zhì)量均為m，現(xiàn)測得兩個彈簧的總長為26 cm，則(取g＝10 m/s2)(　　) A．m＝3 kg　　　　　　　 B．m＝2 kg C．m＝1.5 kg D．m＝1 kg 解析：對B彈簧有kxB＝mg，對A彈簧有kxA＝2mg，得xA＋xB＝， m＝＝ ＝ kg＝1 kg.故選項D正確． 答案：D 方法技巧\易錯易混\實驗透視 實驗透視 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 【實驗?zāi)康摹? 1. 探究彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系； 2. 學(xué)會利用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)． 【實驗原理】 1.在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。 2.彈簧的長度可用刻度尺直接測出，伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進行計算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了。 圖3-1-13 【實驗器材】 鐵架臺、坐標(biāo)紙、彈簧、鉛筆、鉤碼若干、重錘線、三角板毫、毫米刻度尺。 【實驗步驟】 1.一起安裝調(diào)試 按圖3-1-13安裝實驗裝置，記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應(yīng)的刻度。 2.測量與記錄 (1)在彈簧下懸掛一個鉤碼，平衡時記下彈簧的總長度并記下鉤碼的重力． (2)增加鉤碼的個數(shù)，重復(fù)上述實驗過程，將數(shù)據(jù)填入表格，以F表示彈力，L表示彈簧的總長度，表示彈簧的伸長量. 1 2 3 4 5 6 7 F/N L/cm x/cm （3）以彈力F（大小等于所掛鉤碼的重力）為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量X為橫坐標(biāo)，用描點法作圖，連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量X變化的圖像。 圖3-1-14 （4）以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系，函數(shù)表達式中常數(shù)即為彈簧的勁度系數(shù)，這個常數(shù)也可根據(jù)F-X圖像的斜率求解， 如下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)． 1 2 3 4 5 F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 x/cm 2.61 5.08 6.89 9.8 12.4 （1）請你在圖3-1-14的坐標(biāo)系中作出F－x圖線． （2）寫出曲線所代表的函數(shù)式； （3）解釋函數(shù)表達式中的常量的物理意義． 　　解析：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)描點，結(jié)合數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象的知識解決問題． 答圖3-1-14 　?。?）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，按照圖中各點的分布與走向，應(yīng)作出一條直線，使直線兩側(cè)的點數(shù)大致相同，這樣可以減少偶然誤差，如答圖3-1-14所示． 　?。?）設(shè)直線斜率為k，由數(shù)學(xué)知識知，F(xiàn)＝kx＋C．在直線上取較遠(yuǎn)的兩點（可以減小誤差），如點（9.8，2.0）與（2.1，0.5），并代入上式得k＝0.2N/cm，C＝0.05N．所以函數(shù)表達式為：F＝（0.2x＋0.05）N． 　　（3）由F＝kx＋C知，當(dāng)x＝0時，F(xiàn)＝C，因此，式中常數(shù)C表示彈簧的重力0.05N．若忽略彈簧的重量，則F＝kx，因此，式中常數(shù)k＝F/x表示使彈簧形變單位長度時彈簧的彈力，即勁度系數(shù)． 【實驗結(jié)論】 彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度X成正比（胡克定律） 其中：K——彈簧的勁度系數(shù)； X——彈簧伸長（或縮短）的長度 單位：牛每米，符號N/m ； 【注意事項】 1.所掛鉤碼不要過重，以免彈簧超出它的彈性限度． 2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點盡可能稀疏一些，這樣作出的圖線較為精確． 3.測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差． 4.描點畫線時，所描的點不一定都落在圖線上，但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在圖線的兩側(cè)． 5.記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位． [例4] （單選）下列關(guān)于實驗“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的說法中正確的是(　　) A．實驗中k的具體數(shù)值必須計算出來 B．如果沒有測出彈簧原長，用彈簧長度L代替x，F(xiàn)—L圖線也是過原點的一條直線 C．利用F—x直線可求出k值 D．實驗時要把所有點連到線上，才能探索得到真實規(guī)律 解析：本實驗是探究彈力F和彈簧伸長量x之間的關(guān)系，若畫出F—x圖像，則斜率為k值，若用彈簧長度L代替x，則圖線不過原點，會與橫軸L有一截距L0，L0為彈簧原長，所以A、B錯，C對．把描出的各點連線時，不一定把所有的點都連在線上，只要使不在線上的各點均勻分布在線的兩側(cè)即可，D錯． 答案：C [例5] （單選）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L，把()作為彈簧的伸長量X，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖3-1-15所示圖像中的(　　) 圖3-1-15 解析：本題主要考查用圖像法來描述彈簧的彈力與其伸長量間的關(guān)系．由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x≠0，所以選C. 答案：C 觸類旁通 圖3-1-16 4. 某同學(xué)在研究學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛在某一深度為h＝25.0 cm、且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計可以與彈簧的下端接觸)，如圖3-1-17甲所示．如果本實驗的長度測量工具只能測出筒的下端彈簧的長度L，現(xiàn)要測出彈簧的原長L0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變L而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－L變化的圖線如圖3-1-16已所示，則彈簧的勁度系數(shù)為________N/m，彈簧的原長L0＝________cm. 解析：根據(jù)胡克定律F＝k(h＋L－L0)＝kL＋k(h－L0)，從圖中知道當(dāng)L＝0時F＝10 N；當(dāng)L＝10 cm時，F(xiàn)＝20 N；代入方程聯(lián)立得k＝100 N/m，L0＝15.0 cm. 答案：100　15.0 5．(xx揭陽高一質(zhì)檢)為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，李強同學(xué)選了甲、乙圖3-1-17 兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖3-1-17所示的圖像．從圖像上看，該同學(xué)沒能完全按實驗要求做，使圖像上端成為曲線，圖像上端成為曲線是因為________．這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：甲彈簧為________N/m，乙彈簧為________N/m.若要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選彈簧________(填“甲”或“乙”)． 解析：圖像上端成為曲線是因為彈簧超出彈性限度，彈力與伸長量不成正比了．根據(jù)胡克定律得，要制作一個精確度較高的彈簧測力計，則應(yīng)選勁度系數(shù)小的彈簧，即甲． 答案：彈簧超出彈性限度，彈力與彈簧伸長量不成正比了　66.7　200　甲 隨堂練習(xí) 一、單項選擇題 圖3-1-18 1.如圖3-1-18所示，A、B、C三個物體疊放在桌面上，在A的上面再加一個作用力F，則C物體受到豎直方向的作用力除了所受的重力之外還有（ ） A．1個力 B．2個力 C．3個力 D．4個力 解析：C物體在豎直方向還受到B對它的壓力和地面對它的支持力，故選項B正確。 答案：B． 2．探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時，彈簧長度為0.16m；懸掛20N重物時，彈簧長度為0.18m，則彈簧的原長L0和勁度系數(shù)k分別為（ ） A．L0=0.02m，k=500N/m B．L0=0.10m，k=500N/m C．L0=0.02m，k=250N/m D．L0=0.10m，k=250N/m 解析：由胡克定律F=k x =k (L- L0)，得15=k(0.16-L0) ① 20=k(0.18-L0) ②聯(lián)立方程①②解得L0=0.10m k =250N/m 答案：D． 3．用40N的力豎直向上提一重物，用力的圖示法表示這個力，如圖3-1-19所示正確的是（ ） F=40N C 10N F=40N F=40N A D F=40N 10NB F=40N C 10N 圖3-1-19 解析：A選項沒有畫出箭頭表示力的方向，沒有定基本標(biāo)度，B選項沒有定標(biāo)，沒有表示出力的大小。C選項力的線段的長短標(biāo)少了。D選項正確。 答案：D 二．雙項選擇題 4. 關(guān)于彈力下列說法不正確的是( ) A．靜止在水平面上的物體所受的重力就是它對水平面的壓力 B．壓力、支持力、繩中的張力都屬于彈力 C．彈力的大小與物體的形變程度有關(guān)，在彈性限度內(nèi)形變程度越大，彈力越大 D．彈力的方向總是與施力物體恢復(fù)形變的方向相反 解析：A選項的重力是物體受到地球的萬有引力，物體對水平面的壓力是物體發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的，故A錯；D選項彈力的方向與施力物體恢復(fù)形變的方向相同，故D錯。 答案：AD 5．關(guān)于胡克定律的下列說法，正確的是 （ ） A．拉力相同、伸長也相同的彈簧，它們的勁度相同 B．勁度相同的彈簧，彈簧的伸長相同 C．知道彈簧的勁度，就可以算出任何拉力下的彈簧伸長 D．勁度和拉力、伸長沒有關(guān)系，它只決定于彈簧的材料、長度、彈簧絲的粗細(xì) 答案：AD 課后鞏固提升 一、單項選擇題 1．關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)k，下列說法正確的是(　　) A．與彈簧所受的拉力大小有關(guān)，拉力越大，k值也越大 B．由彈簧本身決定，與彈簧所受的拉力大小及形變程度無關(guān) C．與彈簧發(fā)生的形變的大小有關(guān)，形變越大，k值越小 D．與彈簧本身特性，所受拉力的大小，形變大小都無關(guān) 解析: 勁度系數(shù)k由彈簧的材料、粗細(xì)、長度、單位長度內(nèi)彈簧的匝數(shù)等決定，與彈力的大小、形變量無關(guān)?？芍鸢窧正確，A、C、D錯誤，B正確。答案：B 2．下列說法正確的是(　　) A．木塊放在桌面上受到向上的支持力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B．用一根細(xì)竹桿撥動水中的木頭，木頭受到竹桿的推力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．繩對物體的拉力方向總是豎直向上 D．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 解析：A選項中木塊受到向上的支持力是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的；B選項中的木頭動起來是因為竹桿發(fā)生了形變；C選項中繩對物體的拉力總是沿繩方向。答案：D 3．如圖3-1-20所示，A、B疊放在水平地面上，則地面受到的壓力是(　　) 圖3-1-20 A．A和B對地面的壓力之和 B．B對地面的壓力 C．B的重力 D．A和B的重力 解析：地面受到的壓力是因為物塊B發(fā)生了形變而產(chǎn)生的。可知答案B正確。答案：B 圖3-1-21 4．如圖3-1-21所示，對靜止于水平地面上的重為G的木塊，施加一豎直向上的逐漸增大的力F，若F總小于G，下列說法正確的是(　　) A．木塊對地面的壓力隨F增大而增大 B．木塊對地面的壓力隨F增大而減小 C．木塊對地面的壓力和地面對木塊的支持力是一對平衡力 D．木塊對地面的壓力就是木塊的重力 解析：木塊收到豎直向下的重力G，向上的拉力F和地面對木塊的彈力N，三力合力為零。即，可知，F(xiàn)增大，N減小，答案B正確；木塊對地面的壓力是木塊發(fā)生微小形變二產(chǎn)生的，木塊的重力是木塊收到地球的吸引而產(chǎn)生，不是同一個力，可知答案D錯誤。答案：B 二、雙項選擇題 5. 下列各種情況中，屬于彈性形變的有(　　) A．撐桿跳高運動員起跳中，撐桿的形變 B．當(dāng)你坐在椅子上時，椅面發(fā)生的微小形變 C．細(xì)鋼絲被繞制成彈簧 D．鋁桶被砸扁 解析：彈性形變指的是能夠恢復(fù)原狀的形變，故知答案AB正確。答案：AB 6. 一彈簧原長15cm，受10N外力作用時變?yōu)?7 cm長，若作用在彈簧上的外力大小為20N時，彈簧仍然在彈性限度內(nèi)，則此時彈簧的長度可能為（ ） A．0.19 m B．0.14 m C．0.24 m D．0.11 m 解析：由胡克定律F1=kx1=k (L1-L0)可得彈簧的勁度系數(shù)為： k=F1/(L1-L0)=10N/(0.17m-0.15m)=500N/m 若F2=20N是拉力，則由胡克定律F2=kx2=k (L2-L0)可得彈簧的長度為 L2= F2 / k+ L0 =20N/(500N/m)+0.15m=0.19m 若F3=20N是壓力，則由胡克定律F3=kx3=k (L0-L3)可得彈簧的長度為 L3= L0-F3 / k =0.15m-20N/(500N/m)=0.11m． 答案：AD． 圖3-1-22 7．如圖3-1-22所示，a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧，它們的勁度系數(shù)分別為ka=1103N/m，kb=2103N/m．原長分別為La=6cm，Lb=4cm．在下端掛一物體，物體受到的重力為G=10N，平衡時（ ） A．彈簧a下端的拉力為4N，b下端的拉力為6N B．彈簧a下端的拉力為10N，b下端的拉力為10N C．彈簧a的長度為7 cm，b的長度為4.5cm D．彈簧a的長度為6.4cm，b的長度為3.3cm 解析：對物體G受力分析，由平衡條件可知，彈簧a、b產(chǎn)生的彈力均為10N．由胡克定律F=k x可算出a的長度為x a=7cm，b的長度為x b= 4.5cm故選項B、C正確。 答案：BC． 8．一根輕繩子受200N的拉力就會拉斷，在下列哪些受力情況下，繩子將會被拉斷（ ） A．兩個人沿相反方向同時用100N的力拉繩 B．兩個人沿相反方向同時用200N的力拉繩 C．若將繩的一端固定，人用100N的力拉繩的另一端 D．若將繩的一端固定，人用200N的力拉繩的另一端 解析：繩子一端固定，另一端用力拉，繩子兩端受到的拉力是平衡力，大小相等，繩子受到的拉力，大小就等于其中一端的拉力，故選項B、D正確。 答案：BD． 9．關(guān)于彈力，下列說法正確的是（ ） A．兩物體間有彈力作用時，一定是相互接觸的 B．放在桌面上的書本，它對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．放在桌面上的書本，它受到桌面的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的 D．繩子對物體的拉力總是豎直向上的 解析：產(chǎn)生彈力的條件是兩物體既要接觸，又要發(fā)生形變，故選項A正確；一個物體之所以會對別的物體產(chǎn)生彈力，是因為這個物體發(fā)生了形變而需要恢復(fù)原狀，故選項B錯誤，C正確；繩子對物體的拉力方向總是指向繩子的收縮方向，而繩子的收縮方向什么情況都有可能，故選項D錯誤。 答案：AC． 三．非選擇題 10.畫出圖3-1-23中靜止物體A所受彈力的示意圖． 圖3-1-23 答案：如答圖3-1-22 答圖3-1-23 11. 如圖3-1-24所示，繩對物體豎直向上的拉力大小為150N，用力的圖示法表示拉力。 圖3-3-7 答圖3-1-24 50N 答案：如答圖3-1-24所示。 12.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作；彈簧下端掛一個50 g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作；彈簧下端掛兩個50 g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作；……；掛七個50 g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作. (1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的5個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是________和________. 代表符號 刻度數(shù)值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 (2)實驗中，和兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖3-1-24將這兩個測量值填入上表中． 圖3-1-24 (3)為了充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：，， 請你給出第四個差值：＝________＝________cm. (4)根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g砝碼的彈簧平均伸長量ΔL.ΔL用表示的式子為：ΔL＝________，代入數(shù)據(jù)解得ΔL＝________cm. (5)計算彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m.(取g＝9.8 m/s2) 解析：(1) 、兩組數(shù)據(jù)在讀數(shù)時均沒有估讀值． (2)根據(jù)表格已知讀數(shù)知，刻度尺上端的刻度數(shù)小，因而＝6.85 cm，＝14.05 cm. (3)題中三組數(shù)據(jù)在尋求多掛4個砝碼形成的長度差，故＝－＝(14.05－6.85)cm＝7.20 cm. (4)每增加4個砝碼彈簧的平均伸長量，則每增加1個砝碼彈簧的平均伸長量ΔL＝＝，代入數(shù)據(jù)求得ΔL＝1.75 cm. (5)由(3)(4)可知，彈力F和彈簧伸長量ΔL成正比，即滿足F＝kΔL，代入數(shù)據(jù) k＝＝ N/m＝28 N/m. 答案：(1) 　(2)6.85　14.05 (3)14.05－6.85　7.20 (4) 　1.75　(5) 28