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弹力
一、选择题(共12小题)
1.弹簧秤的弹簧一端断了一小段,将剩下的弹簧修复后重新调零。用这只修复的弹簧秤测量力的大小,测量值与没有损坏前的弹簧秤测量值相比
A.读数变大 B.读数不变
C.读数变小 D.前三种情况都可能出现
2.甲、乙、丙三个同学使用同一个弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直,其中甲同学体重最大,乙同学手臂最长,丙同学手臂最粗。当他们两臂张开伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是
A.三个同学都一样大 B.手臂粗的同学
C.体重大的同学 D.手臂长的同学
3.为了较准确地测一个大小约为的力,应选用下列哪个弹簧测力计
A.量程为,分度值为 B.量程为,分度值为
C.量程为,分度值为 D.量程为,分度值为
4.如图所示,关于弹簧测力计,以下说法正确的是
A.弹簧测力计上的字母“”,表示它的型号
B.该弹簧测力计的量程及分度值分别是 和 0.1
C.同等条件下,分度值越小的弹簧测力计,测量结果越精确
D.在月球上,不能用弹簧测力计测力的大小
5.某实验小组的同学对、两根橡皮筋进行探究,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和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是
A.分别用这两根橡皮筋制成的测力计,橡皮筋 制成的测力计测量的精确度高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用,能够测的力最大值为
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,能够测的力最大值为
D.当在两根橡皮筋上都悬挂重力为 的物体时,橡皮筋的伸长量为
6.在图中,、两球相互间一定有弹力作用的图是
A. B. C. D.
7.如图所示,弹簧测力计的示数是
A. B. C. D.
8.下列测量工具中,能够测量力的大小的是
A.天平 B.弹簧测力计 C.停表 D.刻度尺
9.如图为实验室的一种弹簧秤。把物体挂在弹簧秤上处于静止时,从左边刻度(单位为牛顿)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为克)可以测出物体在地球上的质量近似值,如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是
左边刻度线 左边刻度线对应的数值为 右边刻度线 右边刻度线对应的数值为
不变 原值不变 不变 原值的六倍
不变 原值的六倍 不变 原值不变
不变 原值不变 不变 原值的六分之一
不变 原值的六分之一 不变 原值不变
A. B. C. D.
10.在弹簧弹性形变的限度内,如图所示能正确表示弹簧的伸长量△与其受到的拉力的关系的是
A. B.
C. D.
11.足球已被纳入学校体育课程必修内容。下列与足球有关的力不属于弹力的是
A.地面对足球的支持力 B.使弹起的足球落回地面的力
C.头球攻门时头对球的顶力 D.踢足球时脚对球的作用力
12.某同学在用弹簧测力计测量一物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的读数为,则物体的重力
A.一定等于 B.一定小于
C.一定大于 D.以上判断均不正确
二、填空题(共5小题)
13.一根弹簧在不受拉力作用时原长为,在弹性限度内伸长的长度△与所受拉力之间的关系如图所示,则当这根弹簧伸长时,所受拉力为 。当所受拉力为时,弹簧的长度是 。
14.小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度为将弹簧压缩到最短(图丙)的整个过程中,小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,其中为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到的压力就缩短,整个过程中始终发生弹性形变,在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度变化情况是 ,小球受到的重力为 (不考虑空气阻力)
15.弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在 ,来回拉动挂钩无异常后,将石块挂在测力计下,静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是 .根据力的作用是相互的和 的知识,可得知石块所受重力大小。
16.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计的示数为 ,弹簧测力计的示数为 。
17.为了探究“弹簧伸长的长度与所受力大小的关系”,某物理兴趣小组利用弹簧测力计水平拉弹簧(如图),同时记录弹簧总长度与弹簧测力计的示数,所得数据记录在表格中:
弹簧受到的拉力 1 2 3 4 5 6 7
弹簧的长度 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
(1)如图所示是某次实验时的情形,此时弹簧测力计的示数是 ;
(2)通过实验数据我们可以发现:在一定范围内,弹簧所受拉力越大弹簧的长度越长,你认为弹簧的长度与拉力大小 (选填“成”或“不成” 正比;
(3)请你根据表格中记录的数据推导出弹簧的原长是 。
三、作图题(共1小题)
18.如图所示,用手将一端固定的弹簧向右拉伸,请画出弹簧对手指弹力的示意图;
四、实验探究题(共3小题)
19.在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,有一根弹簧以及几个相同质量的钩码,先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码总重 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
指针位置 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.8 5.8
弹簧的伸长量 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.3 3.3
(1)分析数据,可以得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的 跟所受拉力成正比;
(2)根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象,如图1所示的 图。
(3)如图2所示,在秤钩下挂一个容积为、重为的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示)。只要在容器中加的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度 处。此“密度秤”的测量范围是 。要增大该密度秤的量程,可采取的措施是 。
20.为制作弹簧测力计,小明对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。如表是小明利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
弹簧受到的拉力 0 1 2 3 4 5
甲弹簧的长度 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.2
乙弹簧的长度 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0
(1)分析表中数据可知:
①在一定条件下, ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧 (大小);
(2)如图所示的、两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。分析如表数据可知:量程较大的是 测力计,精度较高的是 测力计。
21.在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中:
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是 。
.力可以改变弹簧的形状
.力可以改变弹簧的运动方向
.力可以改变弹簧的运动快慢
(2)在进行如图所示的实验前,应将弹簧测力计沿 方向放置,然后进行调零。
(3)利用如图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,条件是:
(4)小武同学猜想:用两个不同的弹簧测力计,分别测量相同的力,示数可能不同。以下设计中,能验证该猜想的是 。
.测量一根头发能承受的拉力
.测量同一个木块受到的重力
.测量让小武感受相同的拉力
.测量拉动同一个木块的拉力
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题)
1.【答案】
【解答】解:弹簧断了一段后,剩余的弹簧的弹性系数变大,在受到相同大小的拉力时,弹簧伸长的长度变小,此时的测量值与损坏前的测量值相比较也就变小。
故选:。
2.【答案】
【解答】解:每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直,在弹性限度内,弹簧的弹性形变量越大,产生的弹力越大,手臂长的同学,弹簧的弹性形变量最大,拉力最大。
故选:。
3.【答案】A
【解答】解:
、该测力计的最大测量值大于,且分度值相对较小,测量较准确,故符合要求;
、该测力计的量程太小,不能使用,故不符合要求;
、这两个测力计的量程足够,但分度值相对较大,会造成测量不准确,故、不符合要求。
故选:。
4.【答案】
【解答】解:
、弹簧测力计上的字母“”,表示它的计量单位是牛顿,并非表示弹簧测力计的型号,故错误;
、由图可知,该弹簧测力计的最大测量值为,量程是;一大格分成5份,分度值为,故错误;
、测量结果的准确程度决定于测量工具的分度值,因此相同条件下,弹簧测力计的分度值越小,测量结果越准确,故正确;
、弹簧测力计是根据弹簧的伸长与拉力成正比的原理工作的,在月球上,还能用弹簧测力计测力的大小,故错误。
故选:。
5. 【答案】
【解答】解:、由图乙可知,在测量范围内,如时,用橡皮筋制成的测力计伸长,而用橡皮筋制成的测力计伸长,所以,用橡皮筋制成的测力测量的精确程度高,故错误;
、将本实验中两根橡皮筋并联起来使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下当达到最大伸长量,橡皮筋的伸长量也为;当伸长量为时,橡皮筋上的力为,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋上的力为,根据二力合成可得受到的最大拉力为,故错误;
、若将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,根据力的作用是相互的,则两个橡皮筋受到的拉力是相同的,最大拉力为的最大测量值,即为,故正确;
、由图乙知,当在两根橡皮筋上都悬挂重力为的物体,橡皮筋的伸长量为,故错误。
故选:。
6.【答案】
【解答】解:弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变。
由图可知:、中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力。
无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用,所以也就无法确定有没有弹力。
中,两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方的合力作用,从而发生弹性形变产生弹力。
故选:。
7.【答案】B
【解答】解:该弹簧测力计的量程和分度值分别是和,所以弹簧测力计的示数是。
故选:。
8.【答案】B
【解答】解:、天平是测量物体质量的工具,故不符合题意;
、弹簧测力计是测量力的大小的工具,故符合题意;
、停表是测量时间的工具,故不符合题意;
、刻度尺是测量长度的工具,故不符合题意。
故选:。
9.【答案】
【解答】解:(1)物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变(劲度系数不变),将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
(2)在地球上,取,左边刻度线标有数值时,需要在弹簧秤上挂质量为的物体(重力为,弹簧秤的指针会被拉到的位置;
在月球上,左边刻度线标有数值不变时,因同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一,则需要在弹簧秤上挂上质量为的物体,弹簧秤的指针才会被拉到的位置;
(3)因此右边刻度线(代表质量)不变时,对应的数值应为原值的6倍;
只有这样,才能正确测量力和显示质量。
故选项符合题意,选项不符合题意。
故选:。
10.【答案】B
【解答】解:实验中用纵轴表示弹簧的伸长量△,横轴表示弹簧的拉力,因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图象中只有符合。
故选:。
11.【答案】B
【解答】解:
、足球与地面直接接触,地面对足球的支持力使足球发生一定程度的弹性形变,属于弹力,故不符合题意;
、使弹起的足球落回到地面的力是重力,是地球的吸引产生的,不属于弹力,故符合题意;
、头球攻门时,头与足球直接接触,头对足球的作用力使足球发生一定程度的弹性形变,属于弹力,故不符合题意;
、踢足球时,脚与足球直接接触,脚对足球的作用力使足球发生一定程度的弹性形变,属于弹力,故不符合题意。
故选:。
12.【答案】B
【解答】解:当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在提环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身的重力和物体的重力之和,所以此时物体的重力要小于测力计示数。
故选:。
二、填空题(共5小题)
13.【答案】4;8
【解答】解:如图是表示一根弹簧在弹性限度内伸长的长度△所受拉力之间的关系,横轴表示所受的拉力,纵轴表示弹簧伸长的长度;
由图像可知,当△时,所受的拉力为;
当所受拉力为时,弹簧伸长的长度是,则此时弹簧的长度为。
故答案为:4;8。
14.【答案】 先变大,后变小;3
【解答】解:(1)由图象看出:在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球速度先变大后变小;
(2)在小球向下运动过程中,受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力。开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大。
随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,两力是一对平衡力,合力为零。小球再向下运动,弹力大于重力,合力向下,小球速度减小。由此可见,当重力与弹力是一对平衡力时,小球速度最大。此时,由图可知弹簧的压缩量△,
由平衡条件得;。
故答案为:先变大,后变小;3。
15.【答案】 零刻度线上;3.6;二力平衡
【解答】解:
使用弹簧测力计之前,应该搞清楚量程、分度值,并注意观察指针是否在零刻度线上;
如图所示弹簧测力计的分度值为,其示数即挂钩对弹簧的拉力大小是;
挂钩对弹簧的拉力与弹簧对挂钩的拉力是一对相互作用力,挂钩对石块的拉力与石块对挂钩的拉力又是一对相互作用力
而石块的重力与挂钩对石块的拉力是一对平衡力,所以可以根据力的作用是相互的和二力平衡的知识,可得知石块所受重力大小。
故答案为:零刻度线上;3.6;二力平衡。
16.【答案】5;5
【解答】解:因为物重,所以弹簧测力计受到向右的拉力,静止,向左受的拉力也是,示数也为;
同理,测力计两端受的力都是,示数也为。
故答案为:5;5。
17.【答案】 (1)2.8;(2)不成;(3)6
【解答】解:
(1)由图知,测力计的分度值为,此时弹簧测力计的示数为;
(2)由表的数据。,
在一定范围内,弹簧所受拉力越大弹簧的长度越长,弹簧的长度与拉力大小不成正比;
(3)在一定范围内,弹簧的伸长与受到的力成正比,
由图表数据可得,,
解得:。
故答案为:(1)2.8;(2)不成;(3)6。
三、作图题(共1小题)
18.
【解答】解:
被拉长的弹簧对手指的弹力作用在食指和拇指之间,方向水平向左,画出弹簧对手指弹力的示意图如图所示:
四、实验探究题(共3小题)
19.【答案】(1)伸长量;(2);(3)0.5;;减小容器的质量
【解答】解:
(1)从表中数据知:钩码的拉力每增加,弹簧的伸长量也增加,所以弹簧的伸长量与钩码的拉力是正比例关系,前提是钩码的拉力不能大于。
(2)结合表中数据读图象可知,弹簧的原长为,所以横坐标应从处开始,所以错误;当超过弹簧的弹性限度,即使再增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,故错误;所以只有符合题意。
(3)容器挂在秤钩上,示数为,容器的重力为,所以示数,即密度秤的零刻度;
容器中倒入的待测液体,测力计示数为最大值时,
液体的重力为:,
液体的质量为:,
液体的体积:,
液体的密度为:。
所以,此“密度秤”的测量范围是;
在测力计刻度一定的情况下,减小桶的质量,可增大该秤的称量范围。
故答案为:(1)伸长量;(2);(3)0.5;;减小容器的质量。
20.【答案】(1)①弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比;②小;(2);。
【解答】解:(1)①根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比;②根据表格数据,甲、乙两个弹簧原长都是,当受到拉力都为时,甲弹簧伸长了,乙弹簧伸长了,同理可以计算出在相同拉力时甲、乙两弹簧伸长的长度,发现甲弹簧伸长的长度总小于乙弹簧伸长的长度;(2)根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,可以得出在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,由题意知,、两弹簧测力计分别使用甲、乙两弹簧,它们外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程大于乙,即量程较大应是测力计;同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用乙弹簧做成的测力计,示数的间距较大,刻刻度时可以更小,因此用乙弹簧做成的测力计精度更高,即精度更高的是测力计。
故答案为:(1)①弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比;②小;(2);。
21.【答案】 (1);(2)水平;(3)用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动;(4)
【解答】解:
(1)弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比来工作的,故正确、错误。
(2)弹簧测力计水平方向测量力的大小,一定要水平方向上进行调零。
(3)木块放在水平面上,弹簧测力计水平拉动木块时,弹簧测力计直接测量拉力大小,要使滑动摩擦力大小等于拉力大小,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动。
(4)、一根头发能承受的力是不稳定的,即便使用同一只弹簧测力计前后两次测量结果有时也是不同的,故不能验证猜想是否正确。
、同一木块的重力是相同的,利用不同的弹簧测力计测量结果是相同的,故可以验证猜想是错误的。
、小武感受力的大小是不确定的,即便使用同一只弹簧测力计前后两次测量结果有时也是不同的,故不能验证猜想是否正确。
、拉动同一个木块进行不同的运动,拉力大小可能也不同,故不能验证猜想是否正确。
故答案为:(1);(2)水平;(3)用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动;(4)。
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