高三物理弹力试题答案及解析

高三物理弹力试题答案及解析
1. 如图所示,一直杆倾斜固定,并与水平方向成30°的夹角;直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上,大小F=7N的力,圆环处于静止状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g=l0m/s2。下列说法正确的是(   )
A.圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上
B.圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上
C.圆环受到直杆的摩擦力大小等于1 N
D.圆环受到直杆的弹力大小等于N
【答案】C
【解析】对环受力分析,则有:拉力、重力、弹力与静摩擦力;

将静摩擦力与弹力进行合成,其合力为;则;根据几何关系,
;解得: ,,故C正确。
【考点】考查了共点力平衡条件的应用

2. (14分)如图所示,物块Α、Β用一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧相连静止于水平地面上,Α物体质量mA=2kg, Β物体质量mB="4Kg." 现用一恒力F=30N竖直向上拉物体A, 使Α从静止开始运动,当Α运动到最高点时Β刚好要离开地面但不能继续上升。若弹簧始终处于弹性限度内,取g = 10m/s2。求:

(1)Β刚要离开地面时,拉力F做的功;
(2)Β刚要离开地面时Α的加速度大小;
(3)从Α开始运动到Α到达最高点的过程中弹簧弹力对Α做的功。
【答案】(1)9J(2)-15m/s2(3)-3J
【解析】(1)未加拉力时弹簧缩短量为x1
kx1=mAg  ①
B刚要离地时弹簧伸长量为x2 kx2=mBg  ②
设拉力F做功W1
W1=F(x1+x2) ③
解得:W1=9J  ④
(2)B刚要离地时,对A,根据牛顿第二定律可得:F-mAg-kx2=mAaA   ⑤
解得:aA=-15m/s2  ⑥
(3)设弹簧对A做的功W,对A根据动能定理可得:W1+W-mAg(x1+x2)=0  ⑦
解得:W=-3J      ⑧
评分标准:本题14分,正确得出①②式各给一分,其余各式各给2分
【考点】 考查了动能定律,牛顿第二定律,胡克定律

3. 如图,用手提一劲度系数很小的弹簧一端让其自由下垂,静止时,弹簧由于自身重力作用处于伸长状态,不计空气阻力,则以下说法正确的是
A.释放瞬间弹簧底端加速度为零
B.弹簧处于静止状态时弹簧中的弹力处处相等
C.释放后弹簧将保持长度不变下落
D.释放弹簧后,弹簧下落的同时从两端向中间收缩
【答案】A
【解析】刚释放瞬间,由于弹簧底端所受的重力和弹力均为零,所以加速度为零,选项A 正确;弹簧处于静止状态时,由于从下往上的各点所受的重力逐渐增大,故各点的弹力逐渐增大,选项B 错误;释放后由于发生完全失重,故弹簧在弹力作用下将收缩,选项C 错误;释放弹簧后,处于完全失重状态,由于上部弹力大于下部弹力,故弹簧应向上端收缩,选项D 错误。
【考点】弹力及牛顿定律的应用;失重和超重。

4. 如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是7-adca
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
【答案】A
【解析】M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误。
【考点】本题考查弹力和摩擦力的方向。

5. 物块的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为受到的合力分别为F1和F2,则
f型钢
阻尼线A.Ff1= 0,Ff2= 2mg,F1= 0,F2=" 2mg"
B.Ff1= mg, Ff2= mg,F1= 0,F2= 2mg
C.Ff1= mg, Ff2=2mg,F1= mg,F2= mg
D.Ff1= mg,Ff2= mg,F1= mg,F2 =" mg"
【答案】 B
【解析】
在除去支托物的瞬间,A1、A2一起下落,根据牛顿第二定律采用整体法和隔离法研究A1、A2所受的合力.采用隔离法B1、B2受到的合力在除去支托物的瞬间,A1、A2由于用刚性轻杆连接,A1、A2与刚性轻杆一起下落,根据牛顿第二定律,对整体研究得到,整体的加速度等于重力加速度g,则A1、A2受到的合力都等于各自的重力,即FA1=mg,FA2=mg.
在除去支托物前,根据平衡条件得知,弹簧的弹力大小等于mg,支托物对B2的支持力大小等于2mg.在除去支托物的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,B1的受力情况没有变化,则B1所受合力为零,即FB1=0.B2所受的合力大小等于支托物的支持力大小2mg,即FB2=2mg.故B正确,A、C、D错误.故选B.本题是瞬时问题,要抓住刚性物体的弹力可突变,而弹簧的弹力不能突变

6. 如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹
性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )
多功能制水机
A.
B.
四氢呋喃除水C.kL
D.2kL
【答案】 A
【解析】试题分析: 根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力:F=k(2L-L)=kL.两个橡皮条的弹力及其合力,作平行四边形,如图:

设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知:.根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力为:;故A正确,B、C、D错误。
【考点】胡克定律

7. 240毫米口径的车载多管火箭炮上安装有一种测定风速的装置,其原理如图10所示,一个劲度系数k=120 N/m,自然长度L0=1 m的弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是由不导电的材料制成的.迎风板的面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0 Ω,电源电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω,闭合开关,没有风吹时,弹簧处
于原长,电压表的示数U1=9.0 V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=6.0 V.求(电压表可看做理想电压表)

(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力.
【答案】(1)4.5 Ω/m (2)80 N
【解析】设无风时金属杆接入电路的电阻为R1,风吹时接入电路的电阻为R2,由题意得:
(1)无风时:U1R1,解得R1=4.5 Ω,
所以金属杆单位长度的电阻r′=Ω/m=4.5 Ω/m,
(2)有风时:U2R2,解得R2=1.5 Ω,
此时,弹簧长度L=m,
压缩量x=L弹簧铰链0-L=m=m,
由平衡条件得此时作用在迎风板上的风力,
F=kx=120×N=80 N.

8. 如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是(  ).

本文发布于:2024-09-21 21:52:40,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/336920.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:弹簧   弹力   直杆   处于   方向   水平   迎风   金属杆
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议