1、专项训练(三)_弹簧问题一、选择题1如图 ZX31，利用弹簧测力计测量一个小桶的重力时，使弹簧测力计内弹簧伸长的力是( )图 ZX31A小桶的重力B小桶和弹簧测力计的总重力C小桶对弹簧的拉力D弹簧对小桶的拉力2如图 ZX32 所示，甲、乙两个轻质弹簧测力计所挂物体相同，重力均为 1 N，当物体处于静止状态时，弹簧测力计甲、乙的示数分别为( )图 ZX32A1 N 2 N B0 N 1 NC1 N 0 N D1 N 1 N3如图 ZX33 所示，甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起，用水平拉力 F1和 F2分别拉住两个弹簧测力计，F 1F 25 N，两弹簧测力计静止时，下列分析正确的是
2、( )图 ZX33A甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力B甲受力平衡，乙对甲的拉力是 5 N，甲的示数是 5 NC乙受力平衡，甲对乙的拉力是 5 N，乙的示数是 10 ND甲和乙受到的合力均为 0，示数均为 04如图 ZX34 所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是( )图 ZX34A手压木块时，手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力B弹簧恢复原状过程中，弹力的大小不变C木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下D木块到达最高点时，只受到重力作用5如图 ZX35 所示，一轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端连一小物块，小物块
3、放在摩擦系数为 的水平面上，弹簧处于自然状态，小物块位于 O 处，现用手将小物块向右移到 a 处，然后从静止释放，发现小物块开始向左移动，则( )图 ZX35A小物块不可能停在 O 点B小物块停止以后所受的摩擦力必不为 0C小物块无论停在 O 点的左边还是右边，停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向两者既可能相同，也可能相反D小物块在通过 O 点后向右运动直到最远处的过程中，速度的大小总是减小；小物块在由右边最远处回到 O 点的过程中，速度大小总是增大6一段弹簧固定在水平桌面上(如图 ZX36 甲所示)，将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示)，用竖直向下的力 F 压小球至图丙
4、所示的位置，然后撤去力 F，小球向上运动到 A 点后下落(如图丁所示)，不计空气阻力的影响。则从撤去力 F 到小球运动到 A 点的过程中，下列说法中正确的是( )图 ZX36A小球一直做加速运动B小球在 A 点处于静止状态C小球离开弹簧时的速度最大D小球离开弹簧前，受到的合力先减小后增大7自制一个弹簧测力计，测得弹簧原长为 2 cm，当受到 5 N 的拉力时，弹簧伸长 0.5 cm。则受力后长度为 3 cm时，其所受外力大小为( )A70 N B10 N C35 N D20 N二、实验探究题8课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与所受拉力的关系”时，实验数据如下表。拉力 F/N 0 0.5 1 1
5、.5 2 2.5 3 3.5 4弹簧长度/cm 22 23 24 25 26 27 28 28.5 28.6根据实验数据，请回答：(1)用这样的弹簧能做一个测量范围是_的弹簧测力计。(2)在一定范围内，弹簧所受的拉力 F 与伸长量 L 关系的数学表达式是_。(3)当悬挂物体后，弹簧长度是 25.5 cm，那么该物体向下拉弹簧的力是_N。9小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想“弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比” 。为了验证猜想，小明决定进行以下实验。图 ZX37(1)要完成实验，除了需要如图 ZX37 甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外，还需
6、要的测量仪器是_。进行实验后小明记录数据如下表，表中数据明显错误的是第_次实验。实验次数 1 2 3 4 5 6 7拉力(钩码总重)F/N 0 1 2 3 4 5 6弹簧伸长量L/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40(2)去除错误的一组数据，在图乙中画出弹簧伸长量与所受拉力的关系图像。(3)由图像可验证小明的猜想是_(选填“正确”或“错误”)的。(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他实验的过程是：用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端并向下拉来改变力的大小，力的数值由弹簧测力计读出。你认为完成实验用弹簧测力计好，还是用钩码好？答：_；理由：_。三、计算与推导题1
7、0实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比关系，即 Fkx，式中k 称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是 N/m。如图 ZX38 所示，在弹性限度内，一根原长 L06 cm 的弹簧下挂一个 m150 g 的钩码时，伸长后的总长度 L12 cm。(g 取 10 N/kg)(1)在图中画出钩码所受弹力 F 的示意图。(2)求弹力 F 的大小。(3)当弹簧的总长度 L8.4 cm 时，求产生的弹力 F的大小。图 ZX38参考答案1C 2.D3B 解析 甲对乙的拉力和乙对甲的拉力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故 A错误。甲、乙都
8、处于静止状态，故甲受力平衡，乙对甲的拉力是 5 N，甲的示数也是 5 N，故 B 正确。甲、乙都处于静止状态，故乙受力平衡，甲对乙的拉力是 5 N，乙的示数也应该是 5 N，故 C 错误。甲、乙都处于静止状态，所以甲和乙受到的合力均为 0，但示数均为 5 N，故 D 错误。4D 解析 手压木块时，木块受到重力、压力和弹簧的支持力三个力作用而处于平衡状态。手对木块的压力小于弹簧对木块的支持力，所以这两个力不是一对平衡力，故 A 错误。弹簧恢复原状过程中，弹性形变的程度变小，弹力减小，故 B 错误。木块在没有离开弹簧前，弹簧被压缩，所以木块所受弹力方向竖直向上，故 C 错误。木块上升到最高点时，只
9、受到重力作用，故 D 正确。5C 6D 解析 由题意知，图乙中小球受到的重力等于弹簧的弹力；当将小球压至图丙所示位置时，其所受弹力大于重力，放手后小球向上做加速运动；当小球运动到图乙所示位置时，弹力等于重力，其速度最大；再向上运动小球所受弹力小于重力，小球做减速运动；小球离开弹簧后只受重力作用，向上做减速运动，到达最高点时速度为 0，其后在重力作用下竖直下落，不是静止状态。7B 解析 弹簧原长为 2 cm，弹簧受力后的长度为 3 cm，则弹簧的伸长量为 3 cm2 cm1 cm。又因为弹簧受 5 N 拉力时的伸长量为 0.5 cm，由胡克定律可知： 即 ，解得 F210 N。F1 x1 F2
10、x2 50.5 cm F21 cm8(1)03 N (2)F0.5 N/cmL (3)1.75解析 (1)由题表可知，拉力在 03 N 范围内时，弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比，拉力超过 3 N 后，弹簧的伸长量与所受拉力不成正比，故用这样的弹簧能做一个测量范围是 03 N 的弹簧测力计。(2)观察表格中的数据可知：当弹簧伸长的长度为 L 123 cm22 cm1 cm 时，弹簧受到的拉力为 0.5 N；当弹簧伸长的长度为 L 224 cm22 cm2 cm 时，弹簧受到的拉力为 1 N；当弹簧伸长的长度为 L 325 cm22 cm3 cm 时，弹簧受到的拉力为 1.5 N。根据 FkL，
11、代入数据解得 k 0.5 N/cm，用其他两组数据验证关系正确，则弹簧所受的F1 L1 0.5 N1 cm拉力 F 与伸长量 L 关系的数学表达式为 F0.5 N/cmL。(3)若弹簧长度是 25.5 cm，则物体向下拉弹簧的力为F0.5 N/cmL0.5 N/cm(25.5 cm22 cm)1.75 N。9(1)刻度尺 4 (2)如图所示(3)正确(4)用钩码好 弹簧测力计难控制，力的大小、弹簧的伸长量不易确定10解：(1)如图所示(2)钩码的重力 Gmg0.15 kg10 N/kg1.5 N，因为钩码静止，所以受到的重力 G 与弹力 F 是一对平衡力，弹力 FG1.5 N。(3)F1.5 N 时，弹簧的伸长量 xLL 012 cm6 cm6 cm，由 Fkx 得，k 0.25 N/cm，当弹Fx 1.5 N6 cm簧的伸长量 xLL 08.4 cm6 cm2.4 cm 时，弹力 Fkx0.25 N/cm2.4 cm0.6 N。
