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.正确使用仪器是做好物理实验的基础,下列操作不正确的是( )
A.用弹簧测力计测量物体重力时,测力计必须竖直放置
B.用托盘天平测量物体质量过程中,必须用镊子夹取砝码
C.用刻度尺测量长度,必须让零刻度线对准被测物体的一端
D.用量筒测量液体体积时,视线要与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上
2.如图所示是运动员撑竿跳高的情景,下列说法中不正确的是( )
A.运动员是受力物体
B.撑竿发生的是弹性形变
C.使撑竿发生形变的施力物体是地球
D.运动员能高高跃起,说明力能改变物体的运动状态
3.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
4.老师请学生举例说明自己受到弹力的作用,下面是几位同学的展示内容,比较恰当的是( )
A.脚将泥土踩陷下去 B.用手指掰弯铁丝
C.吹气可让气球上升 D.人躺在泡沫上不下陷
5.如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
①铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变;
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变;
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
6.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
7.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
8.两位同学使用弹簧拉力器比较臂力的大小,他们拉同一拉力器的三根弹簧,结果都将手臂撑直了,则( )
A.手臂粗的同学用的臂力大 B.手臂长的同学用的臂力大
C.两同学用的臂力一样大 D.无法比较臂力大小
9.下列有关力的说法中,错误的是( )
A.有受力物体时,一定有施力物体
B.撑竿跳高运动员将竿压弯是力改变了物体的运动状态
C.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
D.穿旱冰鞋的同学推墙会向后滑动说明物体间力的作用是相互的
10.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
11.在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像右图中乙那样,上下各挂一个100g的钩码,并挂到甲测力计下,g取10N/kg,则甲乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0N 和2.0N B.3.0N 和 1.0N C.3.0N 和 2.0N D.2.0N 和 3.0N
12.如图是2021年12月9日下午4∶30在“神州十三号”上“太空授课”时的情境,下列说法正确的是( )
A.在“神州十三号”内陀螺仪的质量不发生改变
B.在“神州十三号”内可以用天平测出物体的质量
C.在“神州十三号”内无法使用弹簧拉力器锻炼身体
D.在“神州十三号”内可以使用弹簧测力计测量物体重力
二、填空题
13.用两个均为4N的力分别向两个相反的方向拉弹簧测力计,则弹簧测力计静止时示数为______N。
14.在图中,弹簧测力计的量程是______N,此时读数是______N。
15.如下图甲所示,射手拉弓射箭的过程中,弦被手拉弯同时弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是 ______的:松手后箭飞出,说明力可以改变物体的 ________。如图乙所示,手对弹簧的作用力大小相等,说明了力的作用效果与力的 _______有关。 甲、乙两同学各用3N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计,则弹簧测力计的示数是______N。
16.在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比,写作:,“k”叫弹簧的劲度系数。在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个重力为1N 的钩码,弹簧长度为10cm,如果在该弹簧下端挂重力为2N的钩码,弹簧的长度变为12cm(弹簧始终发生弹性形变),则该弹簧原长是___ cm。
三、综合题
17.(1)如图1所示,弹簧测力计此时的读数为___,在生活中,该弹簧测力计___(选填“可以”或“不可以”)直接用来测量质量为4kg的物块所受到的重力;
(2)轻质弹簧一端固定在墙上,另一端固定在一物块上,如图2甲所示,此时弹簧处于正常状态,弹簧与物块之间没有弹力;用力F把物块向左推至A点,弹簧被压缩,如图2乙所示;撤去推力F,物块向右运动。物块运动到图2丙中B点的位置时,速度为v,弹簧被拉伸,请在方框内以点代替物块,画出物块在B点时的受力示意图___。
18.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。( )
19.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,而且在不损坏弹簧的情况下,形变越大,产生的弹力越大。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:制作弹簧测力计、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)
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.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.C
【详解】
A.重力的方向是竖直向下的,使用弹簧测力计测量重力时,弹簧测力计必须竖直使用,故A正确,不符合题意;
B.用托盘天平测量物体质量过程中,必须用镊子夹取砝码,防止污染砝码,故B正确,不符合题意;
C.使用刻度尺测物体的长度时,物体的一端不一定要对准刻度尺的零刻度线,故C错误,符合题意;
D.用量筒测量液体体积时,读数时视线应与凹液面底部或凸液面顶部相平,故D正确,,不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】
A.因为力的作用是相互的,任何一个力,既是施力物体,也是受力物体,故A正确,不符合题意;
B.撑竿发生发生形变后,可以恢复到原来的形状,因此撑竽发生的是弹性形变,故B正确,不符合题意;
C.撑竿发生形变是因为运动员施加力的作用,所以撑竿发生形变的施力物体是运动员,故C错误,符合题意;
D.运动员能高高跃起,运动状态发生改变,是力的作用,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.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。
4.D
【详解】
AB.脚将泥土踩陷下去,用手指掰弯铁丝这两种形变都不是弹性形变,外力撤去后不能恢复原状,故AB不符合题意;
C.吹气可让气球上升是浮力原理,故C不符合题意;
D.人躺在泡沫上不下陷,泡沫发生微小形变,产生一个向上的弹力,即人所受支持力,故D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】
①③铁块受到向上的弹力,铁块是受力物体,木板是施力物体,是因为木板发生了弹性形变,故①错误,③正确;
②④木板受到向下的弹力,木板是受力物体,铁块是施力物体,是因为铁块发生了弹性形变,故②错误,④正确。
故③④正确,即ABC错误;D正确。
故选D。
6.B
【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。
7.B
【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。
8.B
【详解】
弹簧拉力器受到的拉力与伸长的长度有关,手臂撑直时,手臂长的同学将拉力器拉的更长,拉力更大,臂力更大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.B
【详解】
A.力是物体对物体的作用,有受力物体时,一定有施力物体,故A正确,不符合题意;
B.撑竿跳高运动员将竿压弯是力改变了物体形状,故B错误,符合题意;
C.发生弹性形变的物体,形变越大,产生的回复力越大,弹力越大,故C正确,不符合题意;
D.穿旱冰鞋的同学推墙会向后滑动说明力的作用是相互的,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.B
【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。
11.C
【详解】
由左图可知,弹簧测力计自重为1N,钩码受到的重力
所以,甲弹簧测力计下方挂着两个钩码和另一弹簧测力计,则它的示数为
F甲=GA+G乙+GB=1N+1N+1N=3N
乙弹簧测力计下方挂着一个钩码,并承受自身重力,则它的示数为
F乙=G乙+GB=1N+1N=2N
故选C。
12.A
【详解】
A.质量是物质的一种物理属性,不随着物体的位置、形状、温度、状态的改变而改变,故A正确;
B.天平利用了等臂杠杆的原理工作,砝码和物体对天平都要有压力作用,而这个压力来自于重力,故在失重情况下无法测出物体的质量。故B错误;
C.弹簧拉力器是利用了弹簧受到拉力越大,伸长就越长的原理工作,在失重情况下,拉力仍存在,故能够使用弹簧拉力器锻炼身体。故C错误;
D.在失重情况下,将物体悬挂在测力计下时,物体不会对测力计产生拉力作用,故无法使用弹簧测力计测量物体的重力。故D错误。
故选A。
13.4
【详解】
用两个大小相等、方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与一端固定、只拉另一端的效果是相同的。弹簧测力计的示数等于测力计挂钩一端所受的拉力,所以,其示数是4N。
14. 0~5 1.4
【详解】
[1][2]弹簧测力计的最大测量值是5N,故量程是0~5N;一大格表示1N,里面有5个小格,故其分度值为0.2N,其示数为
1N+0.4N=1.4N
15. 相互 运动状态 方向 3
【详解】
[1]运动员拉弓射箭的过程中,弦被手拉弯同时,弦也勒疼了手,说明手受到弦的力,可以得到物体间力的作用是相互的。
[2]松手后箭飞出,箭的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]由图乙可知,手对弹簧的作用力大小相等,方向不同,弹簧的压缩效果不同,说明了力的作用效果与力的方向有关。
[4]甲、乙两同学各用3N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计,测力计的示数等于测力计挂钩一端所受的力也就是3N。
16.8
【详解】
设弹簧的原长为x,根据题意得
将以上两式联立方程组,可解得
17. 1.2 不可以
【详解】
(1)[1]测力计的量程为5N,一大格代表1N,分度值为0.2N,指针移动了一大格加一小格,所以测力计的读数为1.2N。
[2]物体的重力为
物体重力数值大于测力计的量程,故不可以测量其重力。
(2)[3]水平面上的物体要受到重力、支持力作用;弹簧被拉伸,弹簧对物体有向左的拉力作用;物体向右运动,水平面对物体有向左的摩擦力(题中未说明B点是否是物体向右运动的最远点,如果是最远点,则不受摩擦力;如果还能向右运动,则受摩擦力。我们以物体还能向右运动处理)
18. √ × √ √ √ ×
【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。
19. 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 弹簧门
【详解】
(1)[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)[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)[3]由表中数据可见,弹簧每受到0.5N的拉力,弹簧伸长1cm,且当弹簧长度为6cm时,钩码的重力是1.0N,因此弹簧长度为7cm时,钩码的重力是1.5N。
(4)[4]弹簧在生活中随处见我们家里夏天防蚊虫时使用的纱门,门被推开后,弹簧的复位功能可以使得弹簧纱门自动关闭。
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)
【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. A= Ks2/nr3 2×109N/m2 b 铜 3×10-2
【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
答案第1页,共2页