[第七章 第2节 弹力]
一、选择题
1.下列关于弹性和塑性的说法中正确的是 ( )
A.弹簧等物体在受力时具有弹性,在不受力时具有塑性
B.弹簧的弹性很强,没有弹性限度
C.具有弹性或塑性的物体在发生形变时,都会产生弹力作用
D.物体的弹性都有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状
2.下列关于弹力的叙述正确的是 ( )
A.弹力的大小只与物体形变的程度有关
B.产生弹力的两个物体一定要相互接触
C.放在桌面上的一根弹簧一定产生了弹力
D.只有弹簧、橡皮筋等物体才可能产生弹力
3.下列各力中,不属于弹力的是 ( )
A.磁铁对小铁钉的吸引力
B.绳子的拉力
C.桌面对茶杯的支持力
D.书对桌面的压力
4.(多选)一个足球放在一块长木板上,如图图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是 ( )
A.木板形变是木板产生弹力造成的
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.足球受到的支持力是木板产生的弹力
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
5.关于弹簧测力计的使用,下列说法不正确的是 ( )
A.使用弹簧测力计时应该先调零
B.使用弹簧测力计时必须使其沿竖直方向
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.测力时,弹簧测力计的轴线应跟所测力的方向一致
6.有一个刻度准确的弹簧测力计,没有调零就直接去测量大小为2 N的力,弹簧测力计的示数是2.1 N,若直接用它去测另一个力,弹簧测力计的示数变为4.3 N,则被测力的大小为
( )
A.4.4 N B.4.3 N
C.4.2 N D.无法确定
7.某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2 N(如图图甲所示),然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的吊环上,如图图图乙所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数( )
A.一定大于2 N B.一定等于2 N
C.一定小于2 N D.一定等于4 N
8.仔细观察多个弹簧测力计可知,弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时,测得弹簧原长为5 cm,当弹簧受到5 N的拉力时,弹簧伸长0.5 cm,则弹簧受力后长度变为7 cm时(在弹性限度内),所受外力的大小应是( )
A.70 N B.10 N C.35 N D.20 N
9.如图图所示,甲、乙两弹簧测力计静止,此时它们的示数分别是 ( )
A.4 N和8 N B.4 N和4 N
C.4 N和0 N D.8 N和8 N
10.中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项中正确的是( )
A.L甲L丁
B.L甲=L丙 L乙=L丁
C.L甲D.L甲=L丙 L乙>L丁
二、填空题
11.如图图所示,在玻璃瓶中灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,用双手挤压厚玻璃瓶,我们会看到细管中的水面 ,从该现象可推测 发生了形变,这个实验采用的物理研究方法是 。
12.如图图所示,某跳水运动员在练习跳水时,跳板发生了 形变,便产生了_________力。该力的方向是 的,受力物体是 。
13.弹簧测力计是测量 (选填“质量”或“力”)的大小的工具,如图图所示的弹簧测力计的分度值是 N,弹簧测力计对物体A的拉力为 N。
14.有一个量程为0~12 N的弹簧测力计,受到8 N拉力时,弹簧的长度变为23 cm,受到5 N拉力时,弹簧的长度变为20 cm。若不受任何力时,弹簧的长度是 。当弹簧的长度变为25 cm时,所测拉力 (选填“超过”或“没有超过”)测力计的最大测量值。
三、实验探究题
15.某物理小组探究“弹簧的伸长量与其受到拉力的关系”的实验装置如图图甲所示。
(1)探究过程中测得的实验数据如图图下表,请在图乙中作出弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图线。
拉力的大小/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧伸长量/cm 0 1 2 3 4 5
(2)在弹簧的弹性限度内,若弹簧的伸长量为3.5 cm,则弹簧受到的拉力是 N。
(3)由图线得出,在弹性限度内,弹簧的伸长量和其受到的拉力成 。
16.在科技活动中,同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图图所示的图象,图象中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 ;若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 。(均选填“A”或“B”)
参考答案
1.D 物体不会同时具有弹性和塑性,A错误;具有弹性的物体都有弹性限度,B错误;具有塑性的物体发生形变时,不会产生弹力作用,只有具有弹性的物体发生形变时,才会产生弹力作用,C错误;任何具有弹性的物体,所受的力超过其弹性限度,都不能恢复到原来的形状,D正确。
2.B 弹力大小与物体弹性强弱和弹性形变程度两个因素有关,A错误;产生弹力的条件之一是两个物体必须相互接触,不相互接触,无法产生弹力的作用,B正确;弹力产生的条件是两个物体相互接触且发生弹性形变,放在桌上的弹簧如图图果没有产生形变,就没有产生弹力,C错误;能够发生弹性形变的物体都可以产生弹力,D错误。
3.A 磁铁对小铁钉的吸引力不接触也能产生,不属于弹力,故A符合题意;
绳子的拉力是绳子发生弹性形变产生的,属于弹力,故B不合题意;
桌面对茶杯的支持力其实质是桌面发生弹性形变产生的,属于弹力,故C不合题意;
书对桌面的压力其实质是书发生弹性形变产生的,属于弹力,故D不合题意。
4.BCD
5.B
6.C 用一个刻度准确的弹簧测力计,没有调零就直接去测量大小为2 N的力,弹簧测力计的示数是2.1 N,说明弹簧测力计使用前指针指在2.1 N-2 N=0.1 N处;若直接用它去测另一个力,弹簧测力计的示数变为4.3 N,则被测力的大小为4.3 N-0.1 N=4.2 N,C正确。
7.A
8.D 弹簧原长为5 cm,弹簧受力后的长度变为7 cm,则弹簧的伸长量为7 cm-5 cm=2 cm。又知弹簧受5 N拉力时的伸长量为0.5 cm,2 cm是0.5 cm的4倍,所以弹簧所受拉力应该是5 N的4倍,所以外力大小应为20 N。
9.B 甲弹簧测力计受到向右的拉力为4 N,其示数为4 N,而此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是4 N,这是因为力的作用是相互的。同理,当用两个大小为4 N的力同时向两侧拉乙弹簧测力计时,乙测力计静止不动,其效果与甲测力计受力相同,故乙弹簧测力计的示数也为4 N。
10.B 由图可知,图甲和图丙中的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁中的力都会使弹簧压缩。在图甲中,当弹簧受到向右的拉力F时,根据力的作用是相互的可知,墙对弹簧施加的力也为F,方向水平向左,图甲和图丙中的作用力情况相同,效果相同,故两图中弹簧伸长的长度相同,所以L甲=L丙;在图乙中,当用水平向左的力F压弹簧时,根据力的作用是相互的可知,墙对弹簧施加的力也为F,方向水平向右,图乙和图丁中的作用力情况相同,效果相同,故两图中弹簧缩短的长度相同,所以L乙=L丁。
11.上升 玻璃瓶 转换法
用双手挤压玻璃瓶,玻璃瓶的形状发生微小改变,而玻璃瓶中灌满水,水的体积不变,所以观察到细玻璃管内的水面上升。这种实验方法叫转换法。
12.弹性 弹 垂直于跳板向上 运动员
物体产生的弹力的方向与物体形变方向相反,跳板受运动员的压力而向下弯曲,运动员起跳腾空后跳板能自动恢复原状,所以跳板在被压时发生的是弹性形变,产生了弹力,其方向是垂直于跳板向上。
判断物体能否产生弹力,关键是看物体是否发生弹性形变。在弹性限度内,同一物体的形变程度越大,产生的弹力越大。
13.力 0.2 3 弹簧测力计是测量力的大小的工具。该弹簧测力计的测量范围为0~5 N;在1 N之间有5个小格,所以分度值为0.2 N,此时的示数为3 N。
14.15 cm 没有超过 设弹簧原长为L0,当弹簧受到的拉力F1=8 N时,弹簧的伸长量ΔL1=L1-L0=23 cm-L0;当弹簧受到的拉力F2=5 N时,弹簧的伸长量ΔL2=L2-L0=20 cm-L0。因为在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,所以有=,即=,解得:L0=15 cm。当弹簧的长度变为25 cm时,弹簧伸长了25 cm-15 cm=10 cm,设此时的拉力为F3,同理有:=,即=,解得F3=10 N<12 N,没有超过测力计的最大测量值。
15.(1)如图图图所示
(2)1.75 (3)正比
(2)从数据中可以看出,拉力每增加0.5 N,弹簧伸长1 cm,所以当弹簧的伸长量为3.5 cm时,弹簧受到的拉力是1.75 N。
(3)从图象可以看出,在一定限度内,各点均在一条过原点的倾斜直线上。故由此实验可得:在弹性限度内,弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比。
16.B A
由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计;弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计。