探究形变与弹力的关系练习与解析 1.如图3-5所示,篮球放在水平地板面上并与竖直墙面相靠,且处于静止状态.则篮球的受力情况是( ) A.受重力,水平面的支持力和墙面的弹力 B.受重力,水平面的支持力和墙面的静摩擦力 C.受重力,水平面的支持力和水平面的静摩擦力 D.受重力和水平面的支持力 答案:D 解析:根据弹力和摩擦力产生的条件,我们利用拆迁法假设将竖直墙壁拆去,篮球状态不变,故不受墙壁的弹力,亦不受摩擦力.由于篮球没有相对运动的趋势,故也不受静摩擦力. 2.下列关于弹力产生条件的叙述正确的是( ) A.只要两个物体接触就一定产生弹力 B.两个接触的物体间不一定产生弹力 C.如果物体的形变超过了它的弹性限度,则不会有弹力产生 D.即使物体的形变超过了它的弹性限度,也会有弹力产生 答案:BD 解析:弹力产生需要同时满足两个条件:一是物体间要相互接触;二是物体要发生弹性形变.有的物体在力的作用下形变超过了其弹性限度,也照样会产生弹力,只是弹力没有以前大. 3.关于物体对水平支持面的压力F,下列说法正确的是( ) A.F就是物体的重力 B.F是由于支持面发生微小形变产生的 C.F的作用点在物体上 D.F的作用点在支持面上 答案:D 解析:弹力产生的原因是由于产生形变的物体要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,故B不对.因压力是由于物体形变引起的,压力的作用点是在受力物体的表面处. 4.下列说法正确的是( ) A.木块放在桌面上受到向上的支持力,这是由于木块发生微小形变而产生的 B.有一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于木头发生形变而产生的 C.绳对物体的拉力方向是竖直向下的 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力 答案:D 解析:弹力产生的原因是由于产生形变的物体要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,故A、B均错误.由于弹力的方向总是指向形变恢复的方向,故选D. 5.下列叙述中错误的是( ) A.压力、支持力和拉力都是弹力 B.压力和支持力的方向总是垂直接触面 C.轻绳、轻杆上产生的弹力方向总是在沿着绳、杆的直线上 D.轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不在沿杆的直线上 答案:C 解析:压力、支持力、拉力均是按效果命名,均属于弹力.软绳所受弹力的方向是沿着绳子的方向,但对硬杆,其产生的弹力方向可以沿任意方向.因此选C.
6.在半球形光滑容器内,放置一细杆,如图3-6所示,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,则容器上A、B两点对细杆m的作用力的方向分别为( ) A.均竖直向上 B.均指向球心 C.A点处的弹力指向球心O,B点处的弹力竖直向上 D.A点处的弹力指向球心O,B点处的弹力垂直于细杆向上 答案:D 解析:A点与容器是点弧接触,容器对杆的弹力垂直于弧在A点的切线并指向球心;B点是点线接触,容器对细杆的弹力垂直于细杆.故选D. 7.如图3-7所示,地面受到的弹力的大小等于( ) A.A和B一起对地面压力之和 B.B对地面的压力 C.A的重力加上B对地面的压力 D.A和B的重力 答案:BD 解析:压力是作用在相互接触的表面上,其大小跟其他的接触面上产生的压力无关.对于水平接触面,由于重力的方向总是竖直向下,故地面所受压力大小等于重力大小.因此选BD. 8.两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图3-8所示.不计摩擦力,地面对A的作用力的大小与A对绳的作用力的大小分别为( ) A.mg,(M-m)g B.mg,mg C.(M-m)g,mg D.(M+m)g,(M-m)g 答案:C 解析:物体A受到三个力的作用:重力、地面对它向上的支持力、绳子对它向上的拉力.由于A处于静止状态,因此选C. 9.质量均匀的钢管,一端支在水平地面上,另一端被竖直细绳悬吊着(如图3-9),钢管受到几个力的作用?施力物体分别是什么?画出钢管受力的示意图. 答案:钢管共受三个力作用,施力物体分别为:地球、地面、细绳.示意图略 解析:钢管受到三个力的作用,它们分别是:重力G、地面对它的弹力N、细绳对它的拉力F.施力物体分别是地球、地面、细绳.钢管受力的示意图如图所示. 10.用一测力计水平拉一端固定的弹簧,以此来测定此弹簧的劲度系数k,测出的拉力F与弹簧长度L之间的数据如下表所示:F/N1.101.502.003.003.504.00L/cm22.022.3522.7023.3123.6524.00 (1)作出此弹簧的F—L图线. (2)图线与L轴的交点表示什么物理意义?其值为多少? (3)此弹簧的劲度系数为多少? 答案:(1)见下图(2)原长,21.60cm(3)179N/cm
解析:描点时根据数据描下对应的点,连线时要让直线两侧的点数大致相同,这样可以减小偶然误差. 根据胡克定律:F=k(x-x0) 选择两个有代表性的点如(2.5,23.00)和(3.8,24.00),将这两组数据代入方程中,分别求出k值,再取平均值得179N/cm.