3.2实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 胡克定律(第2课时)基础对点练(含答案)
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1、第第 2 2 课时课时 实验实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 胡克定律胡克定律 训练训练 1 1 胡克定律胡克定律 1.(多选)关于胡克定律,下列说法正确的是( ) A.由 Fkx 可知,在弹性限度内弹力 F 的大小与弹簧形变量 x 的大小成正比 B.由 kF x可知,劲度系数 k 与弹力 F 成正比,与弹簧的形变量 x 成反比 C.弹簧的劲度系数 k 是由弹簧本身的性质决定的,与弹力 F 的大小和弹簧形变量 x 的大小无关 D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的数值 答案 ACD 解析 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定
2、律 Fkx,A 正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性 质决定,与弹力 F 及形变量 x 无关,B 错误,C 正确;由胡克定律得 kF x,则可理解为弹簧伸长(或缩短) 单位长度时弹力的数值与 k 数值相等,D 正确. 2.一轻质弹簧原长为 8 cm,在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数 为( ) A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m 答案 D 解析 由胡克定律得劲度系数 kF x200 N/m,D 项对. 3.(多选)如图 1 所示,探究的是某根弹簧的伸长量 x 与所受拉力 F 之间的关系,下列说法中正确的是( )
3、 图 1 A.弹簧的劲度系数是 2 N/m B.弹簧的劲度系数是 2103 N/m C.当弹簧受 F2800 N 的拉力作用时,弹簧伸长量 x240 cm D.当弹簧伸长量 x120 cm 时,拉力 F1200 N 答案 BC 解析 题图图线的斜率表示弹簧的劲度系数,k800 N 0.4 m2 000 N/m,所以当弹簧受 F2800 N 的拉力作用 时,弹簧伸长量 x240 cm,B、C 正确,A 错误;当弹簧伸长量 x120 cm 时,根据 Fkx 可得拉力 F1 400 N,D 错误. 4.(多选)一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图 2 所示,根据图像判断,正确的结论是( ) 图 2
4、A.弹簧的劲度系数为 1 N/m B.弹簧的劲度系数为 100 N/m C.弹簧的原长为 6 cm D.弹簧伸长量为 2 cm 时,弹力的大小为 4 N 答案 BC 解析 弹簧处于原长时, 弹簧的弹力应为零, 由此可知弹簧原长为 6 cm; 由题图图像可知, 当弹簧伸长 2 cm 时,弹力为 2 N,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 100 N/m,选项 B、C 正确,A、D 错误. 5.一个弹簧受 10 N 拉力时总长为 7 cm,受 20 N 拉力时总长为 9 cm,已知弹簧始终在弹性限度内,则弹簧 原长为( ) A.8 cm B.9 cm C.7 cm D.5 cm 答案 D 解析 弹簧
5、在大小为 10 N 的拉力作用下,其总长为 7 cm,设弹簧原长为 L0, 根据胡克定律有:F1k(L1L0) 弹簧在大小为 20 N 拉力作用下,其总长为 9 cm, 根据胡克定律有:F2k(L2L0), 联立解得:L00.05 m5 cm. 故 D 正确,A、B、C 错误. 6.一根轻质弹簧一端固定, 用大小为 F1的力压弹簧的另一端, 平衡时长度为 L1; 改用大小为 F2的力拉弹簧, 平衡时长度为 L2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ) A.F2F1 L2L1 B.F2F1 L2L1 C.F2F1 L2L1 D.F2F1 L2L1 答案 C 解析 由胡克定律有
6、Fkx,式中 x 为弹簧形变量,设弹簧原长为 L0,则有 F1k(L0L1),F2k(L2L0), 联立方程组解得 kF2F1 L2L1,C 正确. 7.(2020 广州市高一检测)如图 3 所示的装置中,三个相同的轻弹簧在未受力状态下的原长相等,小球的质量 均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计.平衡时各弹簧的长度分别为 L1、L2、L3,弹簧在弹 性限度内,其大小关系是( ) 图 3 A.L1L2L3 B.L1L2L3 C.L1L3L2 D.L3L1L2 答案 A 解析 在题图甲中,以下面小球为研究对象,由二力平衡可知,弹簧的弹力等于小球的重力 G;在题图乙 中,以小球为研究对象
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