（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 微專題9 彈力的分析與計(jì)算加練半小時(shí)（含解析）

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1、彈力的分析與計(jì)算 [方法點(diǎn)撥]　(1)彈力的產(chǎn)生條件：接觸且發(fā)生彈性形變.(2)彈力的有無(wú)可用條件法、假設(shè)法或牛頓第二定律等判斷.(3)接觸面上的彈力方向總是垂直接觸面，指向受力物體.(4)彈力大小與形變量有關(guān)，彈簧彈力遵循胡克定律(彈性限度內(nèi))，接觸面上的彈力、繩上的彈力往往由平衡條件或牛頓第二定律求解. 1.如圖1所示，小車內(nèi)一根豎直方向的輕質(zhì)彈簧和一條與豎直方向成α角的輕質(zhì)細(xì)繩共同拴接一小球，當(dāng)小車和小球相對(duì)靜止，一起在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A.細(xì)繩一定對(duì)小球有拉力的作用 B.輕彈簧一定對(duì)小球有彈力的作用 C.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用，但是輕

2、彈簧一定對(duì)小球有彈力 D.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用，輕彈簧也不一定對(duì)小球有彈力 2.(2018·廣東省珠海二中等校聯(lián)考)一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.20m，它們的下端固定在地面上，而上端自由，如圖2甲所示，當(dāng)施加力壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得力和彈簧壓縮距離之間的關(guān)系如圖乙所示，則兩彈簧的勁度系數(shù)分別是(設(shè)大彈簧的勁度系數(shù)為k1，小彈簧的勁度系數(shù)為k2)(　　) 圖2 A.k1＝100N/m，k2＝200N/m B.k1＝200N/m，k2＝100N/m C.k1＝100N/m，k2＝300N/m D.k1＝300N/m，k2＝200N/m 3.(2018·

3、山東省棗莊市二模)如圖3所示，水平地面上A、B兩點(diǎn)相距為l，原長(zhǎng)為0.75l的輕質(zhì)橡皮筋，一端固定在A點(diǎn)，另一端固定在長(zhǎng)度亦為l的輕質(zhì)細(xì)桿的一端C，輕質(zhì)細(xì)桿另一端連在固定在B點(diǎn)的垂直于紙面的光滑軸上，當(dāng)作用于C點(diǎn)的水平拉力大小為F時(shí)，橡皮筋的長(zhǎng)度恰為l，改變水平拉力的大小使輕質(zhì)細(xì)桿沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)，當(dāng)輕質(zhì)細(xì)桿恰好豎直時(shí)，水平拉力的大小為(　　) 圖3 A.F B.(4－2)F C.F D.F 4.(2018·廣東省東莞市模擬)如圖4所示，穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過(guò)一條跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩連接，桿與水平面成θ角，不計(jì)所有摩擦，當(dāng)兩球靜止時(shí)，

4、OA繩與桿的夾角為θ，OB繩沿豎直方向，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A.A可能受到2個(gè)力的作用 B.B可能受到3個(gè)力的作用 C.A、B的質(zhì)量之比為1∶tanθ D.A、B的質(zhì)量之比為tanθ∶1 5.在疊羅漢表演中，由六人疊成的三層靜態(tài)造型如圖5所示，假設(shè)每位雜技運(yùn)動(dòng)員的體重均為G，下面五人彎腰后背部呈水平狀態(tài)，雙腿伸直張開支撐，夾角均為θ，則(　　) 圖5 A.當(dāng)θ＝45°時(shí)，最上層的運(yùn)動(dòng)員單腿受到的支持力大小為G B.當(dāng)θ增大時(shí)，最上層的運(yùn)動(dòng)員受到的合力增大 C.最底層三位運(yùn)動(dòng)員的每只腳對(duì)水平地面的壓力大小均為G D.最底層正中間的運(yùn)動(dòng)員一只腳對(duì)水平地面

5、的壓力大小為G 6.如圖6，用橡皮筋將一小球(不計(jì)大小)懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)).與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度(　　) 圖6 A.一定升高 B.一定降低 C.保持不變 D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定 7.(2019·寧夏銀川一中月考)兩個(gè)中間有孔的質(zhì)量為M的小球A、B用一輕彈簧相連，套在水平光滑橫桿上，兩個(gè)小球下面分別連一輕彈簧，兩輕彈簧下端系在一質(zhì)量為m的小球C上，如圖7所示，已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，三根輕彈簧剛好構(gòu)

6、成一等邊三角形.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A.水平橫桿對(duì)小球A、B的支持力均為Mg＋mg B.連接小球C的輕彈簧的彈力為 C.連接小球C的輕彈簧的伸長(zhǎng)量為 D.套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的形變量為 答案精析 1.D　[若小球與小車一起勻速運(yùn)動(dòng)，則細(xì)繩對(duì)小球無(wú)拉力；若小球與小車有向右的加速度a＝gtanα，則輕彈簧對(duì)小球無(wú)彈力，D正確.] 2.A　[x<0.2m時(shí)，只壓縮大彈簧，所以0～0.2m過(guò)程中圖線的斜率等于大彈簧的勁度系數(shù)，k1＝＝100N/m.當(dāng)壓縮距離為0.3m時(shí)，大彈簧被壓縮了0.3m，而小彈簧被壓縮了0.1m，則F＝k1×0.3m＋k2×0.1m＝5

7、0N，得k2＝200N/m，選項(xiàng)A正確.] 3.D　[當(dāng)作用于C點(diǎn)的水平拉力大小為F時(shí)，橡皮筋形變量為，對(duì)C點(diǎn)受力分析，如圖甲所示，根據(jù)平衡條件可得F＝FT＝kl，當(dāng)輕質(zhì)細(xì)桿恰好豎直時(shí)，橡皮筋形變量為l－l，對(duì)C點(diǎn)受力分析，如圖乙所示，根據(jù)平衡條件可得F1＝FT′cos45°＝kcos45°＝F，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.] 4.C　[對(duì)A球受力分析可知，A受到重力、繩子的拉力以及桿對(duì)A球的彈力，三個(gè)力的合力為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)B球受力分析可知，B受到重力、繩子的拉力，兩個(gè)力合力為零，桿對(duì)B球沒(méi)有彈力，否則B不能平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分別對(duì)A、B兩球分析，運(yùn)用合成法，如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得

8、FT＝mBg，＝(根據(jù)正弦定理列式)，故mA∶mB＝1∶tanθ，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.] 5.D　[最上層的運(yùn)動(dòng)員受到豎直向下的重力為G，所以每條腿上的力的豎直分力都是，中間層最左邊的運(yùn)動(dòng)員，受到豎直向下的力為G＋＝，所以每條腿上的力的豎直分力都是，由對(duì)稱性，中間層最右邊的運(yùn)動(dòng)員每條腿上的力的豎直分力也是，最底層中間的運(yùn)動(dòng)員，受到豎直向下的力為G＋＋＝，所以其每條腿上的力的豎直分力為，則最底層正中間的運(yùn)動(dòng)員一只腳對(duì)水平地面的壓力為，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.] 6.A　[小車靜止時(shí)，橡皮筋彈力等于小球重力，即kx1＝mg，橡皮筋原長(zhǎng)設(shè)為l，則小球豎直向下的懸吊高度為l＋x1＝l＋.小車

9、勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)橡皮筋彈力為F，橡皮筋與豎直方向夾角為θ，則Fcosθ＝mg，橡皮筋長(zhǎng)度為l＋＝l＋，可得小球豎直方向懸吊的高度為cosθ＝lcosθ＋＜l＋，所以小球的高度一定升高，選項(xiàng)A正確.] 7.C　[選擇整體為研究對(duì)象，在豎直方向只受到重力與桿的支持力，則有FN＝FN1＋FN2＝2Mg＋mg，可得FN1＝FN2＝Mg＋，故A錯(cuò)誤；對(duì)小球C受力分析，由對(duì)稱性可知，左、右彈簧對(duì)C的拉力大小相等，與合力的方向之間的夾角為30°，由于C受力平衡，可得2F1cos30°＝mg，得F1＝mg，故B錯(cuò)誤；由胡克定律得F1＝kx1， 連接小球C的輕彈簧的伸長(zhǎng)量x1＝＝，故C正確；小球A水平方向受到水平彈簧向左的彈力與傾斜彈簧水平分力的作用，由受力平衡得F2＝F1′cos60°＝mg，即彈簧的彈力大小為F2＝mg，故套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的形變量x′＝＝，故D錯(cuò)誤.] 7