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.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.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
4.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
5.使用弹簧测力计时,下面必须注意的几点中不正确的是( )
A.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
B.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
C.使用前必须检查指针是否指零
D.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
6.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
7.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
8.下列使用弹簧测力计的要求,不正确的是( )
A.使用前要检查指针是否指在零刻度线处
B.弹簧测力计只能测量竖直向上的力
C.读数时,视线应与刻度盘面垂直
D.如图所示弹簧测力计示数为3.6N
9.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
10.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
11.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
12.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及摩擦力不计,物重4N,弹簧测力计A、B的示数分别为( )
A.4N 4N B.4N 0N C.4N 8N D.0N 4N
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.如图所示,该弹簧测力计的分度值是________N,物体对弹簧测力计的拉力为________N。
15.如图所示,弹簧测力计的示数为___________N,使弹簧伸长的力是___________(填“表的重力”“表拉弹簧的力”或“弹簧拉表的力”)。弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧的___________越长的道理制成的。在完全失重的太空环境下,该弹簧测力计___________(填“能”或“不能”)用它测量拉力的大小。
16.图为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系的图像,试由图线确定:
(1)弹簧的原长为_____;
(2)弹簧伸长0.05m时,弹力的大小为_____。
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.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。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。公式表示为,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。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,上述比例关系不再适用,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,而在弹性限度外的形变叫做塑性形变。
(1)弹簧测力计在正确测物体受到的重力时,弹簧的形变是______(选填“弹性”或“塑性”)形变。
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,这是为了避免超过弹簧的________。
(3)弹簧的劲度系数与受力的大小___________(选填“有关”或“无关”)。
(4)一根弹簧,挂的物体时长,挂的物体时长,则弹簧的劲度系数为______。
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.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。( )
21.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______。
试卷第1页,共3页
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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.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】
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。
4.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.
5.B
【详解】
A.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,以免摩擦力对测量结果造成影响,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计可以竖直使用,也可以沿着其他方向使用,故B不正确,符合题意;
C.测量工具使用前都应检查是否调零,则弹簧测力计使用前必须检查指针是否指零,故C正确,不符合题意;
D.为了不损坏弹簧测力计,则加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.B
【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。
7.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。
8.B
【详解】
A.使用前应先检查指针是否指在零刻度上,若指针不在零刻度上,则需要对指针校零,故A正确;
B.测量力的大小时,只要使用时力的方向应与弹簧的轴线一致即可,不一定竖直放置,故B不正确;
C.读数时,视线应与刻度盘面垂直,故C正确;
D.由图知,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在“3”后面3个小格处,所以其示数为3.6N,故D正确。
故选B。
9.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。
10.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。
11.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。
12.A
【详解】
由图示知,在不计弹簧测力计和细线的重力及摩擦力时,两个弹簧测力计所受的拉力都等于物体的重力,为4N。
故选A。
13. 3.60 2.6
【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. 0.2 2.4
【详解】
[1][2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计所受拉力为2.4N。
15. 2.8 表拉弹簧的力 伸长量 能
【详解】
[1]弹簧测力计的最小分度为0.1N,测力计指针位于2N下方的第8个小格,故示数为2.8N。
[2]弹簧对表有拉力的作用,表对弹簧也有拉力的作用,这是一对作用力与反作用力,表拉弹簧的力使弹簧伸长。
[3]在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比,弹簧所受拉力越大,弹簧的伸长量越长。
[4]在完全失重的太空环境下,该弹簧测力计不能测物体重力,但是可以测量拉力的大小,拉力的大小与重力无关。
16. 10cm 10N
【详解】
(1)[1]由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10cm,弹簧没有弹力,它处于原长,即弹簧的原长为10cm。
(2)[2]弹簧伸长0.05m时,长度为15cm,由图可以看出弹力为10N。
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. 弹性 弹性限度 无关 25
【详解】
(1)[1]弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比,遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大,所以弹簧的形变主要是弹性形变。
(2)[2]为了避免超过弹簧的弹性限度,不能恢复原状,使用弹簧测力计时不能超过它的量程。
(3)[3]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,与受力大小无关。
(4)[4]设弹簧的劲度系数k,原长为l0,可得方程
F1=k(l1-l0)
F2=k(l2-l0)
代入数据F1=0.5N,l1=0.12m,F2=1N,l2=0.14m,可得k=25N/m。
19. 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
20. √ × √ √ √ ×
【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。
21. 胡克 拉伸 弹性限度 劲度系数 无关 N/m 10cm
【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
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