北师大版八年级下 7.2、弹力 力的测量 同步练习
一、单选题
1.下列物体不具有弹力的物体是( )
A.自然状态的弹簧 B.被压弯的竹枝
C.拉开的弓 D.打碎的酒瓶
2.下列关于力的说法中,正确的是( )
A.两个物体不接触就不会发生力的作用
B.用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力是弹力
D.没有施力物体,物体也能受到力的作用
3.下列有关运动员利用跳板跳水时的力的分析正确的是( )
A.运动员对跳板的压力的施力物是跳板
B.运动员对跳板的压力不属于弹力
C.运动员对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的
D.跳板对运动员的支持力是由于跳板发生形变而产生的
4.下列关于力的说法正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.弹力就是弹簧产生的力
C.只有力的大小会影响力的作用效果
D.用力压弹簧使弹簧变弯是因为力能改变物体的运动状态
5.如图所示,两匹马各用600N的力沿完全相反的方向拉一弹簧测力计并使其保持静止,则此时测力计的读数为( )
A.1200N B.0N C.600N D.300 N
6.小强用弹簧拉力器锻炼身体,刚拉开时没感到太费力,可是两手拉开的距离越大,就感到越费力。这是因为( )
A.弹簧受到拉力会发生弹性形变
B.在弹性限度内,弹簧的伸长量越大,弹簧受到的拉力越大
C.物体的形变越大,产生的弹力越大
D.以上说法都不正确
7.下列现象中发生的是弹性形变的是( )
A.将一张纸撕成碎片 B.撑竿跳运动员将竿压弯
C.粉笔掉地上摔断 D.橡皮泥上留下指印
8.如图是一位同学使用弹簧测力计测物体重力时的情景,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计对物体的拉力和物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
B.使用时弹簧测力计的弹簧伸长方向必须与所测力的方向在同一条直线上
C.该弹簧测力计的分度值是0.5N
D.此物体的重力是1.1N
9.如图所示,跳板被跳水运动员压弯,下列说法中不正确的是( )
A.跳板发生的形变是弹性形变
B.跳板发生的弹性形变是由重力产生的
C.运动员站在跳板上不动时,运动员受到平衡力作用
D.运动员离开跳板后在空中最高点时只受重力作用
10.一个足球放在一块长木板上,如图所示,足球静止在木板上,关于它们的弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.木板对足球的支持力是由于足球的形变产生,支持力方向向上
B.足球和木板接触了,并且产生了弹性形变,离开后可以恢复原状
C.足球既是施力物体也是受力物体
D.足球对木板的压力和木板对足球的支持力大小相等
11.如图所示,用适当的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧,弹簧伸长,下列说法中正确的是( )
A.弹簧伸长说明力可以改变物体的运动状态
B.弹簧伸长说明力可以改变物体的形状
C.使弹簧伸长的力的施力物体是弹簧
D.拉力越大,弹簧伸得越长,说明力的作用效果与力的方向有关
12.如图是一位同学使用弹簧测力计测物体重力时的情景,下列说法正确的是( )
A.在月球上不可能用弹簧测力计测出力的大小
B.使用时弹簧测力计的弹簧伸长方向必须与所测力的方向在同一条直线上
C.该弹簧测力计的分度值是0.5N
D.此物体的重力是1.1N
二、填空题
13.初中物理学习过程中,掌握测量工具的读数方法很重要,请正确读出图中测量工具的示数或所测量物理量的值:铅笔的长度______,秒表的读数是______,温度计的示数是______,物体的的重力是______.
14.(1)如图所示,物体的长度为______cm;
(2)如图所示,弹簧测力计的示数为______N。
15.如图所示,使用弹簧测力测一物体重力,弹簧测力计指针静止时指在某一位置。这个弹簧测力计的量程是______N,分度值是______N。如图所示,物体的重力是______N。
16.弹簧测力计的工作原理是:同一弹簧在弹性限度内,伸长量与所受拉力成______(选填“正比”或“反比”)。一根轻质弹簧一端固定,用大小为5N的力压弹簧的另一端,平衡时长度为10cm;改用大小15N为的力拉弹簧的另一端,平衡时长度为18cm;弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内。如果弹簧长度变为15cm,弹簧所受拉力为______N。
三、综合题
17.阅读短文,回答问题
神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,广泛应用于能源、交通和日常生活等领域。形状记忆合金起重机的动力主要来自于形状记忆合金。如图甲所示,常温下发生形变的记忆合金,在受热超过某一温度时,完全恢复到原来的形状,此过程中产生很大的力,将重物提起。
依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧,在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态,记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。
(1)由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后,应______(选填“升温”或“降温”),使其恢复原状;
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态________(选填“长”或“短”);
(3)丙图是小明设计的形状记忆合金起重机的动力结构示意图,记忆弹簧通电后恢复原状,提起重物。为让记忆弹簧能回到初始位置,装置中需要搭配普通弹簧。下列四种组合中,提升力最大的是______。
A.普通弹簧、记忆拉伸弹簧、普通弹簧
B.普通弹簧、记忆压缩弹簧、普通弹簧
C.记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧
D.记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧
18.王刚新买了一套弹簧拉力器,内装5根相同的弹簧,说明书上写着:“把每一根弹簧拉长10cm需要10N的力”.
(1)王刚用弹簧拉力器锻炼身体时发现:用力拉弹簧时,开始不会感到太费力,可越到后面越费力(如图),这是什么原因?请简要回答.
(2)王刚将其中4根并联装入拉力器,若王刚将弹簧拉力器拉长0.5m,则他的拉力是多少牛.
19.阅读短文,回答问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从______定律。常用的弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是______形变。
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的______。
(3)弹簧的________ 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小______(选填“有关”或“无关”),它的单位是______ (选填“N/m”、“N/m ”或“N·m”)。
(4)一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm,挂1N的物体时长14cm,则弹簧原长______。
20.阅读下列材料,回答下列问题
弹簧在生活中随处可见,它在不同的领域发挥着重要的作用。弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力,而且形变越大,产生的弹力越大。一旦外力消失,形变也消失。物理学家胡克研究得出结论:在弹性限度内,弹簧的形变量与它受到的拉力(或压力)成正比。弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能,以及储存能量的功能。弹簧在生产与生活中有许多应用,例如,制作弹簧测力计,钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等。
(1)弹簧___________ 时都产生反抗外力作用的弹力;
(2)弹簧测力计用到了弹簧的___________ 功能;
(3)下表是小明研究弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F大小关系时记录数据的表格,空格中的数据是___________ ;
F/N 0 0.5 1.0 2.0 2.5
ΔL/cm 0 1 2 3 4 5
21.我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大.但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬.弹簧的软硬用它的刚性系数来表示.刚性系数越大,弹簧越硬.为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数).
(1)A=k _________(填字母表达式),其中k与制造弹簧的材料有关,材料不同,k值一般不同.上述实验中钢的k值k钢=_________N/m2 (填上数值).
(2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧,则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图像中的图线__________表示.
(3)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧,都用10N的力拉伸时,用________做成的弹簧变得更长.
(4)用横截面积为9×10-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧,则该弹簧的半径为_______m.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
ABC.弹力是由于发生弹性形变的物体要恢复原状而产生的。自然状态的弹簧、被压弯的竹枝和拉开的弓在发生形变后都能恢复原状从而产生弹力,故ABC不符合题意;
D.打碎的酒瓶不能恢复原状,所以打碎的酒瓶不具有弹力,故D不符合题意。
故选D。
2.C
【解析】
【详解】
A.两个物体不接触也能发生力的作用,如磁铁吸引铁钉,故A错误;
B.物体间力的作用是相互的,用手提水桶时,手对水桶施加了力,同时水桶对手施加了反作用力,故B错误;
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力,这是由于水杯底发生弹性形变而产生的力,故C正确;
D.力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,故D错误。
故选C。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.运动员对跳板的压力的施力物是运动员,故A错误;
BC.运动员对跳板的压力是由于运动员产生的弹性形变产生的弹力,故BC错误;
D.跳板对运动员的支持力是由于跳板发生形变而产生的弹力,故D正确。
故选D。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.力是一个物体对另一个物体的作用,故A正确;
B.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,不一定是弹簧,故B错误;
C.力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,故C错误;
D.用力压弹簧使弹簧变弯是因为力能改变物体的形状,故D错误。
故选A。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
弹簧测力计的两端受的力均为600N,处于静止状态,挂钩一端受的力为600N,所以弹簧测力计的示数为600N。
故选C。
6.D
【解析】
【详解】
ABCD.因为弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,俩手拉开的距离越大,弹簧伸长的就越长,受到的拉力越大,弹簧对手的拉力也就越大,所以会感到越费力,故D符合题意。
故选D。
7.B
【解析】
【详解】
发生形变的物体,在外力停止作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变。
ACD.将一张纸撕成碎片、粉笔掉地上摔断、橡皮泥上留下指印,外力停止作用后,都不能恢复原状,都不是弹性形变,故ACD不合题意;
B.撑竿跳运动员将竿压弯后,因外力停止作用后,能恢复原状,因此是弹性形变,故B符合题意。
故选B。
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.弹簧测力计对物体的拉力和物体对弹簧测力计的拉力是两个物体间的作用力,故是相互作用力,故A错误;
B.使用时弹簧测力计的弹簧伸长方向必须与所测力的方向在同一条直线上,即沿轴线方向拉动弹簧测力计,故B正确;
CD.由图知,弹簧测力计1N之间平均分成5份,所以一份是0.2N,也就是分度值是0.2N;指针在1处,所以示数为1N,即物体的重力是1N,故CD错误。
故选B。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.运动员施力的效果是跳板产生了形变,撤去这个力后跳板又恢复原状,所以跳板发生的形变是弹性形变,故A正确,不符合题意;
B.人对跳板的压力使跳板发生的弹性形变,故B错误,符合题意;
C.运动员站在跳板上不动时,运动员受到两个力的作用,即跳板对运动员的支持力和运动员受到的重力,在这两个力的作用下运动员保持静止,所以二力是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.运动员离开跳板后在空中最高点时只受重力作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.A
【解析】
【详解】
A.足球挤压木板,木板发生形变,从而对足球产生了支持力。故A错误,符合题意;
B.它们相互挤压,发生了弹性形变,相互分离后,都可恢复原状。故B正确,不符合题意;
C.因为力的作用是相互的,所以,发生相互作用的两个物体互为受力物体与施力物体。故C正确,不符合题意;
D.这两个力是一对相互作用力,大小是相等的。故D正确,不符合题意。
故选A。
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
AB.用手拉弹簧,弹簧伸长说明力可以改变物体的形状使物体发生形变,故A错误,B正确;
C.使弹簧伸长的力的施力物体是人手,故C错误;
D.拉力越大,弹簧伸得越长,说明力的作用效果与力的大小有关,故D错误。
故选B。
12.B
【解析】
【详解】
A.弹簧测力计除了测量重力以外,还可以测量拉力等,故在月球上可以用弹簧测力计来测量力的大小,故A错误;
B.为了防止摩擦力的影响,使用时弹簧测力计的弹簧伸长方向必须与所测力的方向在同一条直线上,故B正确;
C.一个大格是1N,被平均分成5份,一个小格是0.2N,即分度值是0.2N,故C错误;
D.此时弹簧测力计的示数是1N,即物体的重力为1N,故D错误。
故选B。
13. 5.25cm 5min7.5s -14℃ 2.4N
【解析】
【详解】
[1]该刻度尺的分度值为1mm,并且要估读一位。铅笔左端对应的刻度值为2.00cm,末端对应的刻度值为7.25cm ,所以铅笔的长度为
7.25cm-2.00cm=5.25cm
[2]秒表内部小圈是分,分度值为0.5min;外部大圈是秒,分度值为0.1s。分针一分钟秒针转两圈。图中分针过了5min,但未过5.5min刻度线,所以秒针读数为7.5s,最后读数为5min7.5s.
[3]图中是温度计的一部分,且数字越往上越小,所以是零下。该温度计的分度值为1℃,所指示的温度为-14℃。
[4]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N刻度线下方第二个刻度线处,所以读数为2.4N。
14. 3.60 2.2
【解析】
【详解】
(1)[1]图中刻度尺的1大格表示1cm,里面有10个小格,其分度值为1mm;物体左侧示数为3.00cm,右侧示数为6.60cm,所以物体的长度为
L=6.60cm-3.00cm=3.60cm
(2)[2]由图知,弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,此弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针指在2N下面1格处,所以弹簧测力计的示数为2.2N。
15. 0~5 0.2 1.6
【解析】
【详解】
[1]由图可知:弹簧测力计上最大刻度是5N,所以量程为0~5N。
[2]1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N。
[3]此时指针指在“1.6”处,所以图中所示的拉力为1.6N。
16. 正比 7.5
【解析】
【详解】
[1]由弹簧测力计的原理可知,同一弹簧在弹性限度内,受到的拉力越大,伸长量越长,伸长量与所受拉力成正比。
[2]设弹簧的原来为L,由弹簧测力计的原理可知
L=0.12m
如果弹簧长度变为15cm,由弹簧测力计的原理可知
F3=7.5N
17. 升温 短 D
【解析】
【详解】
(1)[1]形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后,受热超过某一温度时,完全恢复到原来的形状,给眼镜框加热就可恢复到原形状,所以应该升温使其恢复原状。
(2)[2]记忆拉伸弹簧在常温下处于拉伸状态,受热后会恢复到原来形状,所以记忆拉伸弹簧高温状态长度比低温状态短。
(3)[3]记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大,要使记忆起重机产生最大提升力,需要记忆弹簧配合普通弹簧一起使用,则其工作原理是:记忆拉伸弹簧在挂上重物时处于伸长状态,高温恢复到压缩状态,产生较大拉力,再配合普通弹簧收缩进一步产生拉力,此时拉力为最大提升力,所以提升力最大的是记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
18.(1)刚开始弹簧的形变小,弹簧对手的拉力就小,随着弹簧形变越来越大,其对手产生的拉力也就越大,所以就会感觉到越到后面越费力(2)200N.
【解析】
【分析】
因为把一根弹簧拉长10cm需要10N的力.根据弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,可求出把一根弹簧拉长0.5m需要的力,最后可求出他将4根弹簧拉长0.5m的力.
【详解】
(1)刚开始弹簧的形变小,弹簧对手的拉力就小,随着弹簧形变越来越大,其对手产生的拉力也就越大,所以就会感觉到越到后面越费力(2)因为,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,把每一根弹簧拉长10cm需要10N的力,那么把一根弹簧拉长0.5m需要的力是:50N,他将4根弹簧并联拉长0.5m的力是200N.
19. 胡克 拉伸 弹性限度 劲度系数 无关 N/m 10cm
【解析】
【详解】
(1)[1][2]弹簧测力计的工作原理遵循胡克定律,常用的弹簧测力计主要是拉伸形变。
(2)[3]使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的弹性限度。
(3)[4][5][6]弹簧的劲度系数是数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小无关,单位是N/m。
(4)[7]弹簧从挂0.5N到1N,长度变化2cm,则受0.5N的拉力,长度伸长2cm,则不挂物体时的长度为
l=12cm-2cm=10cm
20. 拉伸或压缩 测量 1.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在弹簧被拉伸时或压缩时,同时也产生反抗外力作用的弹力,这个弹力作用于施力物体,施力物体同时也受力。
(2)[2]弹簧测力计利用弹簧的形变可以测量力,所以弹簧测力计用到了弹簧的测量功能。
(3)[3]由表中数据可知,弹簧每受到0.5N的拉力,弹簧伸长1cm,由此可见弹簧伸长的长度为3cm时,受到的拉力是1.5N。
21. A= Ks2/nr3 2×109N/m2 b 铜 3×10-2
【解析】
【详解】
(1)根据控制变量法的要求,比较第2、4行数据可得,横截面积S之比的平方,等于刚性系数A之比;比较第3、5行数据可得,弹簧的匝数n扩大一倍,刚性系数A减小一半;比较第4、6行数据可得,弹簧的半径r之比的平方,等于刚性系数A之比.综合以上分析可得,A=k ;选择第3行数据代入公式A=k 得,180N/m=k ,解得k=2×109N/m2;(2)观察图象可知,a为成正比图象,b是A随弹簧匝数n的增加而减小,故图象b与研究的数据结果相符;(3)比较表格第2、3行中的刚性系数A可知,钢的刚性系数大于铜的刚性系数,因此,在相同条件下,铜做成的弹簧会更容易被拉长;(4)由刚性系数的公式变形得,r= ==3×10 2m.
【点睛】
(1)实验中主要有四个变量,分别为材料、横截面积、弹簧匝数和弹簧的半径,根据控制变量法的要求,分别比较第2、4行数据,3、5行数据,4、6行数据,可分析出横截面积、弹簧匝数和弹簧的半径与A的关系,最终归纳出表达式,再利用表达式可计算出钢的k值;(2)通过刚性系数的表达式,可以看出,在其他条件相同时,弹簧的匝数越多,其刚性系数越小,因此,b是符合题意的;(3)通过表格可以看出铜与钢谁的刚性系数更大,再根据相同条件下,刚性系数越大的弹簧越难被拉伸这一规律可做出判断;(4)利用归纳得出的公式,将数据代入进行计算可得出弹簧的半径.
答案第1页,共2页
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