1、选择题 一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为1.5G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是(设弹簧始终在弹性限度内)
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:分析:轻质弹簧上端固定,下端悬挂重为G的物体时,弹簧的弹力大小等于G;当弹簧的下端固定在水平地面上,上端压一重为1.5G的物体时,弹力大小等于1.5G.根据胡克定律:弹簧的弹力与伸长的长度或压缩的长度成正比,列方程求解.
解答:设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,则根据胡克定律得
? G=k(L1-L0)? ? ①
? 1.5G=k(L0-L2)? ②
联立①②得? k=
故选D
点评:应用胡克定律解题时要注意弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,不是与弹簧的长度成正比.
本题难度:困难
2、选择题
如图所示,甲、乙两物体用被压缩的轻质弹簧连接静止置于倾角为θ的粗糙斜面体上,斜面始终保持静止,则下列判断正确的是
A.物体甲一定受到四个力作用
B.物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下
C.物体乙所受的摩擦力可能为零
D.水平面对斜面体无摩擦力作用
参考答案:D
本题解析:分析:弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ,则甲只受三个力作用,取甲、乙和斜面为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体的摩擦力一定为零.
解答:A、若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ,则甲只受三个力作用,AB错误;
C、因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,C错误;
D、取甲、乙和斜面为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体的摩擦力一定为零,D正确.
故选D
点评:本题考查了整体法和隔离法的应用,正确的受力分析是做好本题的关键.
本题难度:困难
3、选择题 探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂12N的重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N的重物时,弹簧长度为0.20m,则弹簧的劲度系数k为
A.75N/m
B.100N/m
C.200N/m
D.250N/m
参考答案:C
本题解析:分析:弹簧的弹力与形变量遵循胡克定律F=kx,根据胡克定律列出方程组进行求解.
解答:设弹簧的原长为l0,根据胡克定律有:F1=k(l1-l0),F2=k(l2-l0),代入数据,12=k(0.16-l0),20=k(0.20-l0),得:k=200N/m.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键掌握胡克定律F=kx.该题也可以通过该公式求解:k=
进行求解.
本题难度:简单
4、选择题
如图所示,光滑、固定在斜面上的物体在水平推力F的作用下保持静止,则关于斜面对物体的支持力FN与水平推力F的合力的说法正确的是
A.大小等于物体的重力,方向竖直向上
B.大小等于物体的重力,方向偏离竖直方向
C.大小大于物体的重力,方向竖直向上
D.一定与物体的重力构成一对平衡力
参考答案:AD
本题解析:分析:以物体为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件研究F与斜面给物体弹力N的合力方向.
解答:
解:以物体为研究对象,分析受力情况:重力G、推力F和斜面对物体的弹力,作出力图如图.根据平衡条件得到,F与N合力与重力大小相等,方向相反,即方向竖直向上.故AD正确,BC错误;
故选AD
点评:本题实质是平衡条件推论的运用.平衡条件的推论是:物体在n个作用下平衡时,一个力与其余n-1个力的合力大小相等,方向相反.
本题难度:简单
5、选择题
如图所示,是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图,下列说法中正确的是
A.弹簧的劲度系数是2N/m
B.弹簧的劲度系数是2×103N/m
C.当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为X2=40cm
D.当弹簧伸长为X1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=200N
参考答案:BC
本题解析:分析:根据胡克定律F=kx,由数学知识知道,弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的图象的斜率等于劲度系数k.由图象直接读出拉力F2=800N时弹簧的伸长量,也可以读出弹簧伸长为X1=20cm时,弹簧产生的拉力.
解答:
A、B由图读出x=0.1m时,弹簧的拉力F=2×102N,由胡克定律F=kx得,k=
=2×103N/m.故A错误,B正确.
C、由图读出,当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为X2=40cm.故C正确.
D、由图读出,当弹簧伸长为X1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=400N.故D错误.
故选BC
点评:本题考查基本的读图能力,以及运用胡克定律解题的能力.读图时,数值和单位要一起读.
本题难度:简单