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.下列关于弹簧测力计的说法中,错误的是( )
A.用弹簧测力计测力时,被测力的大小应在测力计的测量范围之内
B.用弹簧测力计测力读数时,严格来说应进行估读
C.实际测量力时,测力计内弹簧伸长的方向不一定要与所测力的方向在一条直线上
D.弹簧测力计下悬挂钩码时,钩码对测力计有拉力作用,测力计对钩码也有拉力作用
2.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
3.取A、B两个弹簧测力计,平放在水平桌面上,让它们相互钩挂在一起,如图所示。将测力计B的顶端固定,用手向右拉测力计A,观察测力计A、B的示数分别是、其示数大小的关系应该是( )
A. B. C. D.
4.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
5.如图,有关“鸡蛋碰石头—自不量力”说法正确的是( )
A.石头对鸡蛋的作用力更小 B.鸡蛋对石头的作用力更小
C.它们相接触部位受到的力相等 D.鸡蛋对石头的作用力没有使石头发生形变
6.如图所示,甲、乙两个弹簧测力计的示数分别是( )
A.5N 和 10N B.5N 和 0N C.5N 和 5N D.0N 和 5N
7.两匹马在水平方向上分别用500N的力拉弹簧测力计的挂钩和拉环,如图所示,则弹簧测力计的示数为( )
A.0 B.250N C.500N D.1000N
8.实验室中有一个弹簧测力计因弹簧的断裂而损坏,小兰看到弹簧断裂处很靠近弹簧的一端,她就去掉断裂的一小段弹簧,将剩余较长的一段弹簧重新安装好,并校准了零刻度,那么用这个修复的弹簧测力计测量时,测量值与原来测量值相比较,结果是
A.测量值比原来测量值偏大 B.测量值比原来测量值偏小
C.测量值与原来测量值一致 D.以上三种可能都有
9.如图所示,一个木箱放在水平地面上,小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动。下列说法正确的是( )
A.木箱受到竖直向下的支持力
B.推木箱时,小军不受到木箱的作用力
C.木箱受到的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将做匀速直线运动
10.甲、乙两同学各用 10N 的拉力在水平方向上同时向相反的方向拉一弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为( )
A.10N B.20N C.0N D.无法判断
11.如图所示,一根弹簧一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A.弹簧对手的拉力 B.弹簧受到的重力
C.墙对弹簧的拉力 D.手对弹簧的拉力
12.小明同学在用已校零的弹簧测力计测量一物体的重时,误将弹簧测力计倒置,物体挂在了拉环上,如图所示。当物体静止时,弹簧测力计所测得的该物体的重与真实值相比( )
A.偏大 B.偏小 C.一样大小 D.无法判断
二、填空题
13.弹力产生的条件是物体发生______,弹簧测力计的工作原理是:在______内,弹簧的伸长量与受到的拉力大小成正比。
14.如图一人的两只手同时沿水平方向各用6N的力,分别向两侧拉一个轻质弹簧测力计的两端,当弹簧测力计静止时,其示数为___________。
15.如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置,质量为m的物块压在弹簧A上,用一细绳跨过定滑轮,一端与m相连,另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时,弹簧B恰好呈水平且没有形变,将弹簧B的右端水平拉到d点时,弹簧A恰好没有形变。已知:k2<k1,则c、d之间的距离为______。
16.麦弗逊式悬架(如图甲)是车身与车轮之间的传力部件,由螺旋弹簧和减振器有机组合,悬架工作时车身先压缩弹簧一段距离,之后将弹簧和减振器一起压缩,减缓行驶过程中车辆的振动。用两根轻弹簧可以模拟该悬架(如图乙),在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离 l2之间的关系图线如图丙所示,已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为x=___________m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量 l2之间的定量关系式可表示为F2=___________。
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.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。
19.某同学用一只弹簧做研究“弹簧的伸长与拉力关系”的实验,具体记录数据如下表:
(1)根据实验数据,能做一个测量范围是多大的弹簧测力计,理由是什么?
(2)当悬挂某物体时,弹簧长度为8.5 cm,问该物体对弹簧的拉力是多少?
20.阅读短文,回答问题.
无处不在的弹簧
弹簧在生活中随处可见,它在不同的领域发挥着重要作用.
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.弹簧在生产和生活中有许多应用,例如,制作弹簧侧力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等.
(1)弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力,这说明_____.
(2)胡克的结论是_____.
(3)下表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格,空格中的数据是_____.
钩码重/N 0 0.5 1.0 2.0 2.5
弹簧长度/cm 4 5 6 7 8 9
(4)举一个生活中应用弹簧的实例:_____.(短文中实例除外)
21.判断题:请你在认为“正确的说法”后面答“√”,“错误说法的”后面答“×”。
(1)对于做变速直线运动的物体,我们可以通过计算它的平均速度粗略描述该物体在某段路程中的运动快慢;( )
(2)根据人耳听到声音的频率范围,可以把声音划分为超声和次声两部分;( )
(3)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;( )
(4)用红、绿、蓝三种色光,可以混合成各种颜色的光,因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的三基色;( )
(5)弹力是我们所学力的一种,我们通常所说的推力、拉力、压力、支持力等,其实质就是弹力;( )
(6)地球附近一切物体都要受到重力的作用,重力的施力物体是地球;物体的重心越低,物体的稳度越大;物体的重心一定在物体的几何中心上。( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.“弹簧的伸长与所受拉力成正比”,这句话成立的前提是,在弹簧的弹性限度之内,超过测量范围弹簧有可能被损坏,故A正确,A不符合题意;
B.为减小测量误差,弹簧测力计测力读数时,严格来说应进行估读,故B正确,B不符合题意;
C.因为弹簧测力计使用时要尽量避免弹簧、挂钩与外壳之间的摩擦,以减小测量的误差,所以要使弹簧伸长方向与所测力的方向在一条直线上,故C错误,C符合题意;
D.因为物体间力的作用是相互的,在测力计拉钩码时,钩码也会拉测力计,故D正确,D不符合题意。
故选C。
2.A
【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。
3.A
【详解】
将测力计B的顶端固定,用手向右拉测力计A,两个弹簧测力计挂钩处的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以两个弹簧测力计的示数相等,即FA=FB。
故选A。
4.B
【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。
5.C
【详解】
ABC.鸡蛋和石头受到的是一对相互作用力,两个力大小相等,方向相反,分别作用在鸡蛋和石头上,故A、B错误,C正确;
D.鸡蛋与石头相互接触,碰撞发生挤压使石头产生了弹性形变,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】
图甲中,弹簧测力计受到向右的拉力为5N,弹簧测力计的示数为5N,根据二力平衡的条件,此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是5N;同理,图乙中,当用两个5N的力同时向两侧拉弹簧测力计时,测力计整体要处于平衡状态,故其示数也应为5N,其效果与甲图相同。
故选C。
7.C
【详解】
弹簧测力计所受到的这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上(或因为弹簧测力计处于静止状态),因此,这两个力是平衡力。又因为弹簧测力计的示数应以弹簧测力计其中一端所受的拉力为准,所以,其示数是500N,故C正确。
故选C。
8.B
【详解】
弹簧变短后,它的劲度系数会增大,在同样的拉力作用下,伸长量会比原来减小,如果仍用原来的刻度盘,其示数会变小,故选B.
9.C
【详解】
A.木箱受到地面的支持力,方向应该是竖直向上的,故A错误;
B.根据力的作用是相互的,可知小军也会受到木箱的作用力,故B错误;
C.木箱受到的重力和地面的支持力,这两个力作用点相同,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C正确;
D.若此时木箱所受的外力同时消失,根据牛顿第一定律,可知木箱保持原有状态,即保持静止不动,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】
由弹簧测力计的构造可知,弹簧测力计的示数为下端的挂钩上所受拉力的大小,故当弹簧测力计的两端同时受到拉力时,弹簧测力计的示数仍为下端挂钩所受拉力的大小,故由题意可知,弹簧测力计的示数为10N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.A
【详解】
弹簧发生形变,要恢复原状,对跟它接触的手和墙壁都会产生一个弹力,施力物体是弹簧,受力物体是手或墙壁。弹簧受到的重力、墙对弹簧的拉力、手对弹簧的拉力施力物体均不是弹簧。故A正确,BCD错误。
故选A。
12.A
【详解】
校零好的弹簧测力计测量时倒置,此时弹簧测力计的示数包括物体的重力及弹簧测力计的自身的重力,所以所测得的物体的重与真实值相比会偏大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 形变 弹性限度
【详解】
[1][2]两个物体间弹力产生的条件是物体直接接触并发生弹性形变。弹簧测力计的工作原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
14.6N
【详解】
弹簧测力计的示数等于挂钩所受的拉力,由图可知,挂钩所受的拉力为6N,所以弹簧测力计的示数为6N。
15.
【详解】
现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时,弹簧B恰好没有形变,说明弹簧B没有压力,由胡克定律可得,弹簧A压缩
将弹簧B的右端水平拉到d点时,弹簧A恰好没有形变,说明弹簧B中拉力等于mg,弹簧B拉伸
所以c、d之间的距离为
16. 0.2 20N/m× l2
【详解】
[1]从图丙和图丁可知:在0~0.2m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.2~0.3m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为
x=0.2m
[2]由图丁图象可知:F=k l,则大弹簧的劲度系数
两弹簧同时被压缩时,总劲度系数为
则小弹簧的劲度系数为
k2=k-k1=30N/m-10N/m=20N/m
所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量Δl2之间的定量关系式可表示为
F2= 20N/m×Δl2
17. 升温 短 D
【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. 16 8 B A 20
【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
19.(1)0~7 N 在0~7 N范围内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比 (2) 3.5 N
【详解】
(1)能做量程为0 7N的测力计.理由是拉力在7N之前,拉力每增加1N弹簧都伸长1cm,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在8N以后,已不存在这种正比关系.
(2)在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,从弹簧的伸长与拉力成正比的关系知弹簧原长为5cm.由表中数据可求出弹簧的劲度系数k==1N/cm.因此当用手将弹簧拉到8.5cm长时,手对弹簧的拉力:F=kx=1N/cm×(8.5cm 5cm)=3.5N.
【点睛】
(1)弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,最大弹性限度就是弹簧测力计的测量范围.(2)在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力满足胡克定律F=kx.
20. 物体间力的作用是相互的 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 1.5 拉力器
(1)物体间力的作用是相互的,弹簧受力形变时会产生反作用的力,即弹力;
(2)认真阅读短文,就会找出胡克的结论;
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,据此求出钩码的重力;
(4)弹簧在生活中的应用比较多,主要是应用了它的复位功能等.
【详解】
(1)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,这说明物体间力的作用是相互的;
(2)由第2段的末尾可见,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.
(3)弹簧原长指的是弹簧没有发生形变时的长度,从表格中可以看出弹簧伸长长度为0时,弹簧长度为4cm,即:弹簧的原长为4cm.
且弹簧每受到0.5N的拉力,弹簧伸长1cm,且拉力与伸长成正比,由此可见弹簧长度为7cm时,钩码的重力是1.5N.
(4)弹簧在生活中随处可见,比如生活中的自动门,门被推开后,弹簧的复位功能可以使得门自动关闭;锻炼臂力使用的拉力器等.
21. √ × √ √ √ ×
【详解】
(1)[1]做变速直线运动的物体,速度时刻在变化,可以用总路程与总时间的比,即平均速度来粗略描述该物体在某段路程中的运动快慢,故题中说法正确。
(2)[2]人耳听到声音的频率范围为20~20000Hz,超过20000Hz称为超声,低于20Hz称为次声,故题中说法错误。
(3)[3]凸透镜对光有会聚作用,也叫会聚透镜,凹透镜对光有发散作用,也叫发散透镜,故题中说法正确。
(4)[4]红、绿、蓝三种色光,可以混合成各种颜色的光,但不能被分解为其他色光,因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的三基色,故题中说法正确。
(5)[5]物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,让物体恢复原来形状的力,叫作“弹力”。它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反,我们通常所说的推力、拉力、压力、支持力等,其实质就是弹力,故题中说法正确。
(6)[6]形状规则质量分布均匀的物体,重心在几何中心上,形状不规则或质量分布不均匀,重心不一定在几何中心上,故题中说法错误。
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