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3.2 力的存在
一、单选题
1.如图,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.8N B.4N C.2N D.0
2.丁俊晖是我国著名台球运动员,在某次比赛中他打出了一次漂亮的“弧线球”,球杆击白球后,白球在桌面上绕过障碍击中目标球。使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是( )
A. 球杆 B. 地球 C. 桌面 D. 白球
3.端午节赛龙舟时,全体划桨手在统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进,那么使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是( )
A. 水 B. 人 C. 船桨 D. 龙舟
4.如图所示,用手捏握力器时,手握在A点比握在B点要更省力。这现象能说明与力的作用效果有关的是力的( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用点 D. 大小、方向、作用点
5.如图所示,铅球被运动员推出,空中飞行后,落地并在草地上滚动一段距离,最后静止在丁处,若不计空气阻力,则在甲、乙、丙、丁4个位置中,受力示意图正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.科学课,上同学们进行“把手拉起”的活动:同伴双手手指相打扣放在头顶,手掌紧压住头!小科握住同伴的前臂A点处很容易将手臂向上拉起,握住同伴的前臂B点处很难将手臂向上拉起,产生这个现象的原因是力的作用效与( )
A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 力的三要素都有关
7.下列有关力的认识中,错误的是( )
A. 人推车前进时,人同时也受到车对人的推力
B. 两个物体只要互相接触,就一定发生力的作用
C. 用手捏塑料瓶会变瘪,表明力可以使物体发生形变
D. 脚踢足球使球飞起来,表明力可以改变物体的运动状态
8.用一水平推力推花瓶的下部,花瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推花瓶的上部,花瓶会翻倒。这说明力的作用效果与( )
A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 受力面积有关
9.用撬棒撬石头,手握在撬棒末端A处比握在撬棒中部B处更容易撬动(如图),这说明了力的作用效果与哪一因素有关( )
A. 力的大小 B. 力的方向 C. 施力物体 D. 力的作用点
二、填空题
10.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图所示。图中OA段和OB段在弹性形变范围内。若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应选弹簧 ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 。
11.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表:
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图18所示,为________N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是________cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成________关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与________、________等有关。
12.如图是弹簧测力计,用来测量 的大小,最小一格(刻度)表示 N,量程是 N。现在弹簧秤的读数是 N。
13.生活中处处有科学,下列两个小实验分别说明了什么科学知识?
(1)如图甲,轻推气球,气球从静止变为运动,说明力能 ________;
(2)如图乙,当高压气体把水通过狭小的喷口向下高速喷射出时,“火箭”高速向天空飞去,说明________ 。
三、实验探究题
14.某实验小组的同学对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋测力计的弹力进行了研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量ΔX,根据多组测量数据作出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上悬挂重为8牛的物体时,橡皮筋A的伸长量为________厘米。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋________(填“A”或“B”,下同)制成的测力计量程大,用橡皮筋________制成的测力计测量的精确程度高。
15. 为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、 丙、丁各图所示的形变。如果 F1=F3=F4>F2 , 则:
(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关? ________;
(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想: ________;
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较________ 两次实验;
(4)小王同学能不能通过分析比较乙和 丁两次实验的现象来得出结论?为什么?
16.小明利用矿泉水瓶等器材制作会“旋转的瓶子”。将矿泉水瓶去掉顶部,在靠近底部同一高度的侧壁上等距打若干个相同的小孔,小孔中插入吸管,再用细线将其悬挂起来,如图甲所示。
【实验目的】探究矿泉水瓶旋转快慢的影响因素。
【实验过程】往瓶中加水后,水从吸管中喷出,瓶子发生旋转。通过调节注水速度使瓶内水
位保持不变。记录矿泉水瓶旋转5周所用时间。
【实验结果】如表所示。
编号 水位深度 吸管数量/根 矿泉水瓶旋转5周所时间/秒
第1次 第2次 第3次
1号 15 2 15.1 15.3 16.1
2号 4 7.9 7.3 8.2
3号 6 4.9 4.5 4.7
4号 7.5 2 5.0 5.3 5.5
5号 4 2.4 2.6 3.1
(1)根据图乙中吸管的出水方向,可判断瓶子沿 时针旋转。(填“顺”或“逆”)
(2)实验中,1号矿泉水瓶旋转1周所需平均时间 秒,
(3)根据本实验数据推测,水位深度、吸管数量这两变量中哪个变量对矿泉水瓶旋转快慢的影响更大,请说明推测依据。 。
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3.2 力的存在
一、单选题
1.如图,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.8N B.4N C.2N D.0
【答案】 B
【解析】根据弹簧测力计的使用方法判断。
【解答】当弹簧测力计保持静止状态时,它的示数等于作用在挂钩上拉力的大小,则此时测力计的示数为4N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.丁俊晖是我国著名台球运动员,在某次比赛中他打出了一次漂亮的“弧线球”,球杆击白球后,白球在桌面上绕过障碍击中目标球。使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是( )
A. 球杆 B. 地球 C. 桌面 D. 白球
【答案】 C
【解析】对白球进行受力分析即可。
【解答】球杆撞击白球后,白球在向前运动的同时,自身不断的旋转,于是受到地面施加给它的摩擦力,从而不断的改变运动轨迹,绕过障碍球击中目标球,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.端午节赛龙舟时,全体划桨手在统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进,那么使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是( )
A. 水 B. 人 C. 船桨 D. 龙舟
【答案】 A
【解析】对龙舟进行受力分析即可。
【解答】船桨向后划水,它对水施加向后的推力,根据物体间力的作用的相互性可知,水同时对船桨施加向前的推力,从而使船前进,则使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是水,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.如图所示,用手捏握力器时,手握在A点比握在B点要更省力。这现象能说明与力的作用效果有关的是力的( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用点 D. 大小、方向、作用点
【答案】 C
【解析】力的大小、方向和作用点影响力的作用效果,根据题目描述分析哪个因素改变即可。
【解答】用手捏握力器时,手握在A点比握在B点要更省力,这里力的作用点不同,则说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.如图所示,铅球被运动员推出,空中飞行后,落地并在草地上滚动一段距离,最后静止在丁处,若不计空气阻力,则在甲、乙、丙、丁4个位置中,受力示意图正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】 B
【解析】对各个位置的铅球进行受力分析即可。
【解答】在甲位置时,铅球只受到重力,不受推力,故A错误;
在乙位置时,铅球只受重力,故B正确;
在丙位置时,铅球受到竖直向上的支持力,竖直向下的重力,水平向左的摩擦力,故C错误;
在丁位置时,铅球除以静止状态,它只受重力和支持力,故D错误。
故选B。
6.科学课,上同学们进行“把手拉起”的活动:同伴双手手指相打扣放在头顶,手掌紧压住头!小科握住同伴的前臂A点处很容易将手臂向上拉起,握住同伴的前臂B点处很难将手臂向上拉起,产生这个现象的原因是力的作用效与( )
A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 力的三要素都有关
【答案】 C
【解析】根据题目的描述分析影响力的作用效果的哪个因素发生改变即可。
【解答】小科握住同伴前臂的A点和B点,即力的作用点不同,前者容易抬起而后者不容易抬起,即力的作用效果不同,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
7.下列有关力的认识中,错误的是( )
A. 人推车前进时,人同时也受到车对人的推力
B. 两个物体只要互相接触,就一定发生力的作用
C. 用手捏塑料瓶会变瘪,表明力可以使物体发生形变
D. 脚踢足球使球飞起来,表明力可以改变物体的运动状态
【答案】 B
【解析】(1)根据物体间力的作用的相互性判断;
(2)根据力发生的条件判断;
(3)(4)根据力的作用效果判断。
【解答】A.人推车前进时,人同时也受到车对人的推力,因为物体间力的作用是相互的,故A正确不合题意;
B.两个物体互相接触还要发生形变,才会产生力的作用,故B错误符合题意;
C.用手捏塑料瓶会变瘪,表明力可以使物体发生形变,故C正确不合题意;
D.脚踢足球使球飞起来,表明力可以改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选B。
8.用一水平推力推花瓶的下部,花瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推花瓶的上部,花瓶会翻倒。这说明力的作用效果与( )
A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 受力面积有关
【答案】 C
【解析】影响力的作用效果的三要素:大小、方向和作用点,根据题目描述分析哪个因素不同即可。
【解答】推力作用在花瓶的下部和上部,这就是力的作用点不同,沿桌面滑动和花瓶翻倒就是力的作用效果不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.用撬棒撬石头,手握在撬棒末端A处比握在撬棒中部B处更容易撬动(如图),这说明了力的作用效果与哪一因素有关( )
A. 力的大小 B. 力的方向 C. 施力物体 D. 力的作用点
【答案】 D
【解析】力的大小、方向和作用力为力的三要素,影响力的作用效果,根据题目描述分析哪个因素改变即可。
【解答】手握在撬棒末端A处比握在撬棒中部B处更容易撬动,使指力的作用点不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
二、填空题
10.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图所示。图中OA段和OB段在弹性形变范围内。若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应选弹簧 ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 。
【答案】 乙;甲
【解析】在弹性限度内,弹簧能够承受的拉力越大,它的量程就越大;伸长相同的长度时,弹簧受到的拉力越小,则它的精确度越高。
【解答】(1)根据图像可知,在弹性限度内,甲能承受的最大拉力为4N,乙能承受的最大拉力为8N,则制作量程大的测力计,应该选乙;
(2)根据图像可知,伸长4cm时,甲弹簧受到拉力大约为2.5N,而乙弹簧受到拉力单位8N,则制作精确度较高的测力计,应该选弹簧甲。
11.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表:
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图18所示,为________N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是________cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成________关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与________、________等有关。
【答案】 (1)3.5(2)2.1(3)正比(4)长度;厚度
【解析】(1)根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针的位置读出示数;
(2)根据表格可知,分析形变量和拉力的关系,进而计算出对应的形变量即可;
(3)计算出每组中形变量和拉力的比值,分析比值是否相同即可;
(4)根据对弹簧片的认识分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,测力计的分度值为0.1N,则示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)根据表格可知,拉力每增大1N,形变量增大0.6N,据此可知:;
则实验4中形变量x:1.8cm+0.3cm=2.1cm。
(3)根据表格可知,每组中形变量和拉力的比值都是0.6,则得到:簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比关系 。
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与长度、厚度等有关。
12.如图是弹簧测力计,用来测量 的大小,最小一格(刻度)表示 N,量程是 N。现在弹簧秤的读数是 N。
【答案】 力;0.2;5;2.4
【解析】根据对弹簧测力计的认识解答。
【解答】(1)弹簧测力计是用来测量力的大小的工具。
(2)图片上最大刻度为5N,则该测力计的量程为5N;1N和2N之间有5个小格,则每个小格表示:1N÷5=0.2N。
(3)现在测力计的示数为:2N+0.2N×2=2.4N。
13.生活中处处有科学,下列两个小实验分别说明了什么科学知识?
(1)如图甲,轻推气球,气球从静止变为运动,说明力能 ________;
(2)如图乙,当高压气体把水通过狭小的喷口向下高速喷射出时,“火箭”高速向天空飞去,说明________ 。
【答案】 (1)改变物体的运动状态(2)物体间力的作用是相互的
【解析】(1)物体运动状态的改变包括:①由静止变为运动;②由运动变为静止;③速度变大或变小;④运动方向改变;
(2)高压气体给水向下的推力,而水同时会施加给气体向上的推力,这是火箭向上运动的原因,据此分析判断。
【解答】(1)如图甲,轻推气球,气球从静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)如图乙,当高压气体把水通过狭小的喷口向下高速喷射出时,“火箭”高速向天空飞去,说明物体间力的作用是相互的。
三、实验探究题
14.某实验小组的同学对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋测力计的弹力进行了研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量ΔX,根据多组测量数据作出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上悬挂重为8牛的物体时,橡皮筋A的伸长量为________厘米。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋________(填“A”或“B”,下同)制成的测力计量程大,用橡皮筋________制成的测力计测量的精确程度高。
【答案】 (1)16(2)B;A
【解析】(1)根据乙图可知,橡皮筋A受到的拉力小于10N时,它的伸长与受到的拉力成正比,据此计算;
(2)伸长相同的长度时,哪根橡皮筋受到的拉力大,哪根橡皮筋做的测力计量程大。受到相同的拉力时,哪根橡皮筋伸长的长度大,哪根橡皮筋做的测力计精确程度高。
【解答】(1)根据图乙可知,橡皮筋A受到5N的拉力时伸长10cm,那么悬挂8N的物体时伸长量为:;
(2)根据图乙可知,都伸长10cm时,橡皮筋A受到拉力5N,B受到拉力10N,因此用橡皮筋B制成的测力计量程大。
都受到10N的拉力时,橡皮筋A伸长20cm,B只伸长10cm,那么用A做的测力计测量精度高。
15. 为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、 丙、丁各图所示的形变。如果 F1=F3=F4>F2 , 则:
(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关? ________;
(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想: ________;
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较________ 两次实验;
(4)小王同学能不能通过分析比较乙和 丁两次实验的现象来得出结论?为什么?
【答案】 (1)力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关
(2)在其他条件相同的情 况下,力的作用效果与力的大小有关
(3)甲、丁
(4)不能,因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)
【解析】(1)根据图片确定哪些因素不同即可;
(2)比较甲和乙两个实验,分析其中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)探究一个因素对物理量的影响时,必须控制其他因素相同,这就是控制变量法,据此分析判断。
【解答】(1)甲和乙比较,二者力的大小不同;甲和丙比较,二者力的方向不同;甲和丁比较,二者力的作用点不同,则他认为力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关。
(2)实验甲和乙中,力的作用点和方向相同,只有力的大小不同,则验证猜想:在其他条件相同的情 况下,力的作用效果与力的大小有关。
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,需要控制力的大小和方向相同而改变力的作用点,故选甲和丁。
(4)实验乙和丁中,力的大小和作用点都不同,则:小王同学不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论,理由是:因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)。
16.小明利用矿泉水瓶等器材制作会“旋转的瓶子”。将矿泉水瓶去掉顶部,在靠近底部同一高度的侧壁上等距打若干个相同的小孔,小孔中插入吸管,再用细线将其悬挂起来,如图甲所示。
【实验目的】探究矿泉水瓶旋转快慢的影响因素。
【实验过程】往瓶中加水后,水从吸管中喷出,瓶子发生旋转。通过调节注水速度使瓶内水
位保持不变。记录矿泉水瓶旋转5周所用时间。
【实验结果】如表所示。
编号 水位深度 吸管数量/根 矿泉水瓶旋转5周所时间/秒
第1次 第2次 第3次
1号 15 2 15.1 15.3 16.1
2号 4 7.9 7.3 8.2
3号 6 4.9 4.5 4.7
4号 7.5 2 5.0 5.3 5.5
5号 4 2.4 2.6 3.1
(1)根据图乙中吸管的出水方向,可判断瓶子沿 1 时针旋转。(填“顺”或“逆”)
(2)实验中,1号矿泉水瓶旋转1周所需平均时间 1 秒,
(3)根据本实验数据推测,水位深度、吸管数量这两变量中哪个变量对矿泉水瓶旋转快慢的影响更大,请说明推测依据。 1 。
【答案】 (1)逆(2)3.1
(3)水位深度对瓶子旋转快慢的影响大于吸管数量对瓶子旋转快慢的影响。比较1号和2号(4号和5号)可知水位深度相同时,吸管数量增大一倍,瓶子旋转5周所需时间约为原来1/2;比较1号和4号(2号和5)可知吸管数量相同时,水位深度降为原来的1/2,瓶子旋转5周所需时间约为原来的1/3。
【解析】(1)根据物体间力的作用的相互性分析;
(2)将三次旋转5周所用的时间相加,然后除以次数3即可;
(3)比较1和2,分析吸管数量对转动时间的影响;比较1和4,分析水的深度对旋转时间的影响,最后将二者进行比较即可。
【解答】(1)根据图乙可知,吸管喷水方向为顺时针,即吸管对水的作用力沿顺时针方向。根据物体间力的作用的相互性可知,水对吸管的作用力方向沿逆时针,所以瓶子沿逆时针方向旋转。
(2)根据1号数据可知,矿泉水瓶转动5周所用的时间为:;
则矿泉水瓶旋转1周的平均时间为:。
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