《弹力大小与胡克定律》弹力大小与胡克定律 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《弹力大小与胡克定律》弹力大小与胡克定律

1单选题

一根轻质弹簧一端固定，用大小为F$_1$的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l$_1$；改用大小为F$_2$的力拉弹簧，平衡时长度为l$_2$．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
$\frac {F$_2$-F$_1$}{l$_2$-l$_1$}$
B
$\frac {F$_2$+F$_1$}{l$_2$+l$_1$}$
C
$\frac {F$_2$+F$_1$}{l$_2$-l$_1$}$
D
$\frac {F$_2$-F$_1$}{l$_2$+l$_1$}$

题目答案

C

答案解析

分析：

根据弹簧受F$_1$，F$_2$两个力的作用时的弹簧的长度，分别由胡克定律列出方程联立求解即可．

解答：

解：由胡克定律得 F=kx，式中x为形变量，

设弹簧原长为l_0，则有

F$_1$=k(l_0-l$_1$)，

F$_2$=k(l$_2$-l_0)，

联立方程组可以解得 k=$\frac {F$_2$+F$_1$}{l$_2$-l$_1$}$，所以C项正确．

故选C．

点评：

本题考查胡克定律的计算，在利用胡克定律 F=kx计算时，一定要注意式中x为弹簧的形变量，不是弹簧的长度，这是同学常出错的一个地方．

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2填空题

某轻弹簧竖直悬挂于天花板上，当挂一个50g的钩码时，它伸长了2cm；再挂一个50g的钩码，它的总长为18cm，则弹簧的原长为cm．

填空题答案仅供参考

题目答案

14

答案解析

分析：

钩码挂在弹簧上时弹簧的弹力等于钩码的重力．根据胡克定律对第一种情况研究求出劲度系数k，对第二种情况研究求出弹簧的伸长，再求解原长．

解答：

解：当挂一个50g的钩码时，由胡克定律得

m$_1$g=kx$_1$[br] 当再挂一个50g的钩码时，

2m$_1$g=kx$_2$

则得到x$_2$=2x$_1$=4cm

故弹簧的原长为x_0=18-x$_2$=14cm

故本题答案是：14

点评：

本题考查胡克定律简单的应用能力．胡克定律应用时要注意F=kx，x为弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度．

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3填空题

一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为N；若弹簧伸长了4cm，则这弹簧的劲度系数k=N/m．

填空题答案仅供参考

题目答案

1002500

答案解析

分析：

弹簧测力计的原理是：在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数．

解答：

解：分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N，根据公式F=kx，弹簧的劲度系数k=$\frac {F}{x}$=$\frac {100}{0.04}$=2500N/m

故答案为：100，2500

点评：

此题考查了弹性公式F=kx，把握弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比．

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4单选题

如图所示，某同学用一根弹簧和一把直尺来测量重物的重量．在未悬挂重物时指针正对刻度5．在弹性限度内，当挂上80N重物时，指针正对45．若指针正对20时，所挂重物为(　　)

A
40N
B
20N
C
30N
D
不知弹簧劲度系数k，故无法计算

题目答案

C

答案解析

分析：

未悬挂重物时指针正对刻度5，相当于弹簧的原长，指针正对45时，弹簧伸长40个刻度，指针正对20时，弹簧伸长15个刻度．应用胡克定律对两种情况分别研究求解所挂重物的重力．

解答：

解：在未悬挂重物时指针正对刻度5时，弹簧的原长x_0=5．

当挂上80N重物时，指针正对45时，弹簧的弹力F$_1$=80N，伸长x$_1$=40，

当指针正对20时，弹簧的伸长x$_2$=15

则根据胡克定律得F$_1$：F$_2$=x$_1$：x$_2$

代入解得 F$_2$=30N．

故选C．

点评：

本题是简易的弹簧秤，考查应用物理规律设计实验器材的能力．本题胡克定律应用时F=kx，x是指弹簧伸长的长度．

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5填空题

一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧长为14cm，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8cm，该弹簧的劲度系数为N/m，原长为cm．

填空题答案仅供参考

题目答案

200010

答案解析

分析：

在弹性限度范围内，弹簧的形变量与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为形变量，k为弹簧的劲度系数．

解答：

解：设该弹簧的劲度系数是k，原长是L，

弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长到14cm，

由胡克定律F=kx得：

80=k(0.14-L)，

弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8cm，

由胡克定律F=kx得：

40=k(L-0.08)，

联立解得：

k=2000N/m，L=10cm，

故答案为：2000，10．

点评：

此题考查的是弹簧的伸长与受到的拉力成正比的应用，在解决此类问题时，一定要清楚弹簧的“原长”、“伸长”和“长度”三者的区别和联系．

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6单选题

如图所示，一根轻弹簧的一端固定，另一端受到水平拉力F的作用，弹簧的伸长量为x，则此弹簧的劲度系数为(　　)

A
Fx
B
2Fx
C
$\frac {F}{x}$
D
$\frac {x}{F}$

题目答案

C

答案解析

分析：

根据胡克定律求出弹簧的劲度系数．

解答：

解：根据胡克定律得：当弹簧伸长了x时，弹簧的弹力为F=kx，所以k=$\frac {F}{x}$

故选：C．

点评：

本题关键要知道弹簧的弹力遵守胡克定律，其中x为弹簧的形变量．

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7填空题

一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施20N压力时，其长为15cm，则该弹簧自然长度为cm，其劲度系数为N/m．

填空题答案仅供参考

题目答案

171000

答案解析

分析：

根据胡克定律F=kx进行求解，x为形变量．当施加拉力时，形变量为l-l_0，当施加压力时，形变量为l_0-1．

解答：

解：由胡克定律得：F$_1$=k(l$_1$-l_0)，F$_2$=k(l_0-l$_2$)

代入数据得：l_0=17cm，k=1000N/m．

故本题答案为：17，1000．

点评：

解决本题的关键掌握胡克定律F=kx，知道x为形变量．

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8单选题

把轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用4N的力拉它，弹簧伸长了3cm；当该弹簧两端各受4N的拉力时(仍在弹性限度内)，弹簧的伸长量是（　　）

A
零
B
3cm
C
6cm
D
9cm

题目答案

B

答案解析

分析：

用弹簧测力计测力时，弹簧测力计本身在力的方向上，始终受到两个力的作用，且这两个力是平衡力．

解答：

解：当用4N的力沿水平方向拉弹簧测力计时，弹簧伸长3cm，在这里暗含了一个意思，固定的一端也受到墙的一个拉力，并且这个力与人的拉力相等也是4N．因此，当两个人分别用4N的力沿水平方向拉弹簧测力计的两端时，受力情况跟原来一样，因此弹簧的伸长量还是3cm，弹簧测力计的示数还是4N．

故选B．

点评：

本题考查的是力的作用是相互的这一知识点，巧妙的应用了弹簧测力计这一仪器，要求学生清晰的知道弹簧测力时的受力情况．

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9单选题

如图所示，天花板上悬挂着一个劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端系一质量为m的物块．物块处于静止状态时，弹簧的伸长量为(重力加速度为g)(　　)

A
0
B
kmg
C
$\frac {mg}{k}$
D
$\frac {k}{mg}$

题目答案

C

答案解析

分析：

弹簧的弹力等于小球的重力，根据胡克定律F=kx求出弹簧的伸长量．

解答：

解：根据胡克定律得：弹簧的伸长量x=$\frac {F}{k}$=$\frac {mg}{k}$．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，注意x不是弹簧的长度，而是弹簧的形变量．

纠错重做

10单选题

关于胡克定律F=Kx中的x，下列说法正确的是（　　）

A
x是弹簧伸长后或压缩后的长度
B
x是弹簧原来的长度
C
x是弹簧变化(伸长或压缩)的长度
D
x是弹簧原长加后来的长度

题目答案

C

答案解析

分析：

胡克定律F=Kx中的x是指弹簧的伸长量或压缩量，并非压缩或拉长后的长度．

解答：

解：胡克定律F=Kx中的x是指弹簧的伸长量或压缩量，故ABD错误，C正确．

故选C．

点评：

本题属于基础知识，比较简单，对于简单问题也不能轻视．

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11单选题

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L$_1$；当它下端固定在水平地面上、上端压一重为G的物体时，其长度为L$_2$。两种状态下弹簧均未超过弹性限度，则该轻质弹簧的劲度系数是（　　）

A
$\frac {G}{}$
B
$\frac {G}{}$
C
$\frac {G}{}$
D
$\frac {2G}{}$

题目答案

D

答案解析

分析：

当弹簧上端固定，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G的物体时，弹力大小等于G。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：


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。

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12单选题

将一根劲度系数是200N/m的弹簧在弹性限度内，每拉长或者压缩10cm，弹簧的弹力大小将会变化（　　）

A
10N
B
20N
C
100N
D
2000N

题目答案

B

答案解析

分析：

弹簧的弹力与拉长或压缩的长度的关系遵守胡克定律F=kx，由胡克定律求解弹力的变化．

解答：

解：由胡克定律得：F=kx，x是弹簧拉长或压缩的长度，由数学知识得：

△F=k•△x

当弹簧每拉长或者压缩10cm时，△x=10cm=0.1m，则：△F=k△x=200×0.1N=20N，即弹簧的弹力大小将会变化20N．

故选B．

点评：

本题根据数学知识分析弹簧弹力的变化量与形变量的关系，F=kx和△F=k•△x两个公式都要掌握．

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