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.实验室里常用测量体积的仪器是( )
A.天平和砝码 B.弹簧测力计 C.停表 D.量杯
2.如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D.称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
3.下列有关力的说法正确的是( )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧拉伸时产生的了是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
4.使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指在零点上
C.在太空运转的飞船中可以使用弹簧测力计测拉力
D.使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
5.关于物体是否有弹性,下列说法中错误的是( )
A.拉长橡皮筋,松手后橡皮筋能自行恢复原状,说明橡皮筋具有弹性
B.压缩弹簧,松手后弹簧能自行恢复原状,说明弹簧具有弹性
C.双手抓住单杠,单杠略有弯曲,撤去力后单杠又恢复原状,表明单杠具有弹性
D.缝衣服的棉线一拉就断,无法自行恢复原状,说明棉线没有弹性
6.小明同学学习了运动和力的知识后,整理笔记如下其中错误的是( )
A.力是改变物体运动状态的原因
B.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力
C.物理课本放在水平桌面上,课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是一对平衡力
D.一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关
7.如图所示,两匹马各用1000N的力沿完全相反的方向拉一弹簧测力计,则此时弹簧测力计的读数为( )
A.0N B.500N C.1000N D.2000N
8.放在水平桌面上的茶杯,受到桌面对茶杯的支持力,下列有关桌面对茶杯支持力的说法正确的是( )
A.它是由于茶杯发生弹性形变而产生的
B.它是作用在桌面上
C.它不属于弹力
D.它是由于桌面发生弹性形变而产生的
9.如图所示,物体 A 在拉力 F 的作用下沿斜面做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体对斜面的压力大小等于它所受的重力
B.斜面对物体的摩擦力与拉力 F 不是平衡力
C.物体A 受到的重力与斜面对它的支持力是平衡力
D.物体对斜面的压力是斜面发生形变而产生的
10.如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端,测力计的示数是( )
A.200N B.100N C.50N D.0N
11.如图所示的各力中,不属于弹力的是( )
A.花瓶对桌面的压力
B.磁铁对铁球的引力
C.推土机对土的推力
D.绳子对小车的拉力
12.某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的实验图像可能是哪一个图?( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.如图所示,甲图中为新型冠状病毒在30万倍电子显微镜下成的像,该病毒图像的整体宽度为______cm。乙图中,弹簧测力计的示数为______N。
14.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的___________就越长,这就是弹簧测力计的原理。如图所示弹簧测力计的示数是___________N;
15.图中的弹簧测力计的量程为______;最小分度值______;此时测力计受到的拉力为______。
16.定义:弹簧所受到的拉力F与弹簧的伸长量x成正比,即F=kx,(k为弹簧劲度系数-常量)。如图所示的弹簧k=40N/m,弹簧伸长量x=1.5cm时,则弹簧受到拉力F=______N;当拉力为2N时,弹簧伸长量为______cm。
三、综合题
17.江豚是一种小型鲸类,仅分布于长江中下游干流以及洞庭湖和鄱阳湖等区域中,由于其数量的锐减,被归属于国家一级保护动物.如图所示为一头悬浮在水中的江豚,其质量约为150kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)此江豚的体积约为______m3;
(2)点O为江豚的重心,请在图中画出它此时的受力示意图.
( )
18.如图甲所示,小明顺着竖直杆匀速下滑.
(1)图乙中圆点A代表小明,请画出其在竖直方向上受到的力________.
(2)小明再沿图甲中的绳匀速下滑,其受到绳的摩擦力为f绳,沿杆下滑受到的摩擦力为f杆,f绳________(选填“>”“=”或“<”)f杆.
(3)若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向为____________.
19.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,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(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,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为_______cm,橡皮筋B的伸长量为__cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋_______制成的测力计量程大,用橡皮筋______制成的测力测量的精确程度高(均选填“A”或“B”)。
(3)将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为____N。
20.小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg).
液体种类 酒精 植物油 水
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
(1)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律.如图甲所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 _____
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置 _____ .(写出计算过程)
(3)若小强在该空小桶中装满酱油,此时弹簧测力计示数如图乙所示,则酱油的密度是多少 _____ ?(写出计算过程)
(4)若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见 __________ .
21.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.形状合金起重机的动力主要来自形状记忆合金.如图所示,常温下发生形变的记忆合金,受热超过一定温度时,完全恢复到原来的形状过程中,能产生很大的力,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.
如图所示为记忆压缩弹簧,常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,高温时会自动恢复到原来的伸长状态.记忆拉伸弹簧则不同,常温时较小的外力可使其处于伸长状态,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.
给记忆合金材料通上交替变化的脉冲电流,会使其温度升高.为控制加热快慢,通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现.
(1). 形状记忆合金起重机提升重物时,重物的重力势能________.
(2). 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.
(3). 对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态________.
(4). 图示电流能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是________.
A. B. C. D.
(5). 图中利用形状记忆合金材料设计的起重机,记忆弹簧通电后恢复原状提起重物,为让记忆弹簧回到初始位置,装置中需要搭配普通弹簧.给出的四种组合中,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
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
A.天平和砝码是测量质量的工具,故A不符合题意;
B.弹簧测力计是测量力的工具,故B不符合题意;
C.停表是测量时间的工具,故C不符合题意;
D.量杯是测量体积的工具,故D符合题意。
故选D。
2.B
【解析】
【详解】
A.弹簧测力计的可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向上的力,故A正确,不符合题意;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,故B错误,符合题意;
C.由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力
G=F示=1N
故C正确,不符合题意;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.A
【解析】
【详解】
A.力的作用效果与力的三要素即大小、方向和作用点都有关系,故A正确;
B.力的作用是相互的,手拍桌子,手对桌子施加力的作用,桌子同时对手施加反作用力,故B错误;
C.被拉长的弹簧和悬挂着重物的钢丝绳,都发生了弹性形变,所以都受到弹力的作用,故C错误;
D.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,故D错误。
故选A。
4.A
【解析】
【详解】
A.使用弹簧测力计时要让拉力方向与弹簧伸长方向一致,而不是必须竖直放置,故A错误,符合题意;
B.测量前要检查指针是否指在零刻度线,如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线,故B正确,不符合题意;
C.弹簧测力计测量拉力,在拉力作用下,弹簧被拉长,可以正常显示示数,在太空运转的飞船中可以使用弹簧测力计测拉力,故C正确,不符合题意;
D.使用弹簧测力计时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围,以免损坏弹簧测力计,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.拉长橡皮筋,松手后橡皮筋能自行恢复原状,说明橡皮筋具有弹性,故A正确,不符合题意;
B.压缩弹簧,松手后弹簧能自行恢复原状,说明弹簧具有弹性,故B正确,不符合题意;
C.手抓住单杠,单杠略有弯曲,撤去力后单杠又恢复原状,表明单杠具有弹性,故C正确,不符合题意;
D.当拉棉线的力较小时,棉线会伸长,撤去力时棉线会恢复原长,说明棉线有弹性,当用的力超过棉线所能承受的限度时,棉线被拉断,不等于棉线没有弹性,故D错误,符合题意。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
A.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故A正确,不符合题意;
B.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,故B正确,不符合题意;
C.物理课本放在水平桌面上,课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是相互作用力,故C错误,符合题意;
D.一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
弹簧测力计两端沿水平方向各施加1000N的拉力,两个拉力在一条直线上且方向相反,所以是一对平衡力;弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(1000N)为准,所以,其示数是1000N,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力,故D正确,ABC错误。
故选D。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体处于斜面百,物体对斜面的压力大小小于它所受的重力,故A 错误;
BC.物体 A 在拉力 F 的作用下沿斜面做匀速直线运动,物体A受到重力、摩擦力、支持力、拉力的作用保持平衡状态,拉力大于摩擦力,故B正确,重力与斜面对它的支持力产不相等,C错误;
D.物体对斜面的压力是物体发生形变而产生的,故D 错误。
故选B 。
10.C
【解析】
【详解】
因为物体间力的作用是相互的,当两人在水平方向各用50N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的示数等于作用在挂钩上的作用力,即50N,故C正确,ABD错误。
故选C。
11.B
【解析】
【详解】
A.花瓶对桌面的压力是由于花瓶发生弹性形变而对桌面产生的力,属于弹力,故A不符合题意;
B.磁铁和铁球没有接触,所以磁铁对铁球的引力不属于弹力,而是通过磁场而产生的力,故B符合题意;
C.推土机对土的推力是由于推土机发生弹性形变而对土产生的力,属于弹力,故C不符合题意;
D.绳子对小车的拉力是由于绳子发生伸长的弹性形变而对小车产生的力,属于弹力,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【解析】
【详解】
弹簧平放时长度为原长,伸长量为0,竖直悬挂且未挂钩码时,拉力为0,弹簧产生的弹力也为0,由于自身重力的影响,有一定的伸长量;当挂钩码后,在弹性限度内,弹簧产生的弹力与弹簧的伸长量成正比,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 3.60 2.6
【解析】
【详解】
[1]刻度尺的分度值为0.1cm,需要把估读,故该病毒图像的整体宽度为
[2]如图是弹簧测力计,其分度值为0.2N,从零刻度开始向左读,故读数为2.6N。
14. 伸长量 2.0
【解析】
【详解】
[1]弹簧测力计是利用在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量就越长的道理制成的。
[2]图中弹簧测力计的分度值是0.2N,测力计的示数为2.0N。
15. 0~4N 0.2N 2.4N
【解析】
【详解】
[1][2]如图观察可得弹簧测力计量程为0~4N,每大格表示1N,每大格分为5小格,则最小分度值为0.2N。
[3]读数时从上往下看,则此时读数为2.4N。
16. 0.6 5
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 弹簧所受到的拉力F与弹簧的伸长量x成正比,弹簧伸长量为1.5cm时,弹簧受到拉力为
[2] 当拉力为2N时,根据公式
得知
17. 0.15
【解析】
【详解】
(1)[1]因为江豚悬浮,因此浮力等于重力为:
江豚的体积为:
(2)[2]江豚受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力如下图:
18. = 竖直向上
【解析】
【分析】
对小明进行受力分析,明确其在竖直方向上受到的力,再根据小明的运动状态,判断两个力的大小关系.
【详解】
(1)小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f;如图所示:
(2)小明始终是匀速下滑,处于平衡状态,摩擦力与重力是一对平衡力,两次受到的摩擦力大小均与重力相同,因此f绳=f杆;
(3)小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,一对平衡力的方向相反,重力的方向竖直向下,因此摩擦力方向为竖直向上.
19. 16 8 B A 20
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,B橡皮筋在受到的接力不大于15N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例函数的关系,设
FA=kAΔxA,FB=kBΔxB
由图知,当
FA=5N,ΔxA=10cm
FB=10N,ΔxB=10cm
将上面的数据分别代入
FA=kAΔxA、FB=kBΔxB
得:kA=0.5N/cm、kB=1N/cm,因此FA=0.5ΔxA,FB=ΔxB,所以,当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
ΔxA=8/0.5cm=16cm
橡皮筋B的伸长量为
ΔxB=8/1cm=8cm
(2)[3][4]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0~10N,B的量程为0~15N,则用橡皮筋 B制成的测力计量程大;由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(3)[5]将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,因作用在每根橡皮筋上的力相等,所以应以A的测量范围为基准,每根橡皮筋最大受到10N的拉力,根据合力的知识,“两根橡皮筋并联起来的弹簧测力计”能够测量力的最大值为
2×10N=20N
20. B 1.8N 1.2×103kg/m3 减小弹簧测力计的量程(或减小弹簧测力计的分度值)
【解析】
【详解】
(1)由于小桶有重力,所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数,所以选项B符合,故选B;
(2)液体的重力G液=mg=ρ液gV,测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得: G桶=1.8N, V=10-4m3;
(3)观察图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,即:1.8N+ρ酱油×10-4m3×10N/kg=3N,解得:ρ=1.2×103kg/m3;
(4)减小弹簧测力计的量程、减小弹簧测力计的分度值等都可以使该密度计的分度值减小,提高精确度.
21. 增大 升温 短 B D
【解析】
【详解】
(1)重物被“提升”时,质量不变,高度增加,重力势能增加
(2)常温下发生形变的记忆合金,受热超过一定温度时,能完全恢复到原来的形状,所以形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后应该升温,使其恢复原状.
(3)记忆拉伸弹簧常温时较小的外力可使其处于伸长状态,高温时会自动恢复到原来的压缩状态,所以高温状态长度比低温状态短.
(4)由焦耳定律Q=I2Rt,得电流大小相同情况下,通电时间越长产生的热量越多,升温最快,从个选项的图线中可以看出,B图线的电流在相同工作时间内,通电时间最长,故B正确.
(5)要使记忆起重机产生最大提升力,而记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大,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,故选D。