第七章力第三节弹力 弹簧测力计
考点一、弹力
一、弹性形变和塑性形变
当我们挤压不同物体的时候,物体的反应也不同。
我们挤压弹簧的时候,把手移开,弹簧又恢复到原来的形状;拉开橡皮筋的时候,松开手也恢复到原来的形状。我们把这种物体发生形变后,能自动恢复原状的性质称之为弹性。
产生的形变称之为弹性形变。
弹性 塑性
我们玩橡皮泥的时候,撤除外力后,发现它不能恢复到原来的形状;揉面时,面团形变后也不能自动地恢复到原来的形状。我们把这种物体发生形变后,不能自动恢复原状的性质称之为塑性。产生的形变称之为塑性形变。
物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能恢复到原来的形状。例如,弹簧拉的很长,就再也无法变回原来的形状。尺子扳弯后,能恢复原来的形状,若扳得过大,就回不到原来的形状了。我们就把这个限度称为物体的弹性限度。
二、弹力的概念
物体发生弹性形变后,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
例如,我们把尺子压弯,把橡皮筋拉长时,就可以感受它们对手有力的作用。
弹力的产生需要两个条件:①两个物体相互接触;②发生弹性形变。在某些情况下,两个物体之间轻轻接触,但没有相互挤压,此时物体间没有弹力。
判断有无弹力,可以采用两种方法:
(1)利用假设法判断
可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉,看此物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态,则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用。
(2)利用力的作用效果分析
如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,使受力物体发生形变或改变物体的运动状态,从而确定物体所受弹力的有无。
弹力的产生是由于物体想要恢复原状。因此,弹力的方向与物体恢复原状的方向相同,即与弹性形变方向相反。常见的情形下,弹力的方向垂直于物体的接触面,指向被接触物体,绳子的弹力始终沿绳子收缩方向。
在生活中,较为常见的弹力有四种:推力,拉力,压力,支持力。这些力都是由于两个物体间相互挤压所引起的,都归为弹力。
【例题讲解】
题型一、对弹力的理解
1、关于弹力的叙述中,正确的是( )
A.弹力的方向总是竖直向下 B.只有弹簧、橡皮筋才能产生弹力
C.两个物体不接触也能产生弹力 D.乒乓球与球拍挤压时产生的力是弹力
2、下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.具有弹性的物体就一定有弹力
B.只要两个物体接触就一定有弹力
C.只有橡皮筋才能产生弹力
D.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
3、一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的受力论述中,正确的是( )
A.茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变
4、手捏橡皮泥这个过程中,下列说法正确的是( )
A.橡皮泥发生了形变而手没有发生形变
B.由于橡皮泥发生的是塑性形变所以橡皮泥不产生弹力
C.手对橡皮泥的力大于橡皮力对手的力
D.手对橡皮泥的力与橡皮泥对手的力作用效果相似
题型二、判断弹力有无
1、在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( )
2、下列物体中没有弹力存在的是( )
A.没有发生形变的弹簧 B.拧紧的钟表发条
C.竖直悬挂着钩码的弹簧 D.拉开的弓
考点二、弹簧测力计
测量力大小的仪器:弹簧测力计。
通过观察不同的弹簧测力计,可以知道,每个弹簧测力计都有一定的测量范围(即量程),它的最大刻度表明了它允许测量的最大的力。拉力过大时,测力计中的弹簧会超出弹性限度,导致测力计损坏。所以使用前应估测待测力的大小,选择合适的测力计。
使用前,要“一估,二看,三调零”
一估:估计待测力的大小,选择量程合适的弹簧测力计。
二看:观察弹簧测力计的分度值。
三调零:指针对齐零刻度。
使用时,要“一查,二放,三看,四读”
一查:测量前,用手轻轻来回拉动几次,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦影响测量的准确性。
二放:测量时,用手拉着吊环,沿着弹簧的中心轴线施力。
三看:视线要与刻度面垂直,弹簧测力计保持静止或匀速直线运动状态。
四读:无需估读,“靠近谁读谁”。
【例题讲解】
题型一、弹簧测力计的使用
1、关于弹簧测力计的使用方法的说法中,错误的是( )
A.被测力的大小不允许超过测力计的量程
B.弹簧测力计只能测竖直方向的力
C.被测力应作用在挂钩上
D.测量时指针不要与外壳接触
2、下列关于图中弹簧测力计的使用,说法错误的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向的力
B.使用前指针应指在零刻度线
C.该弹簧测力计的分度值是0.2N
D.此物体的重力是1N
3、关于弹簧测力计的使用,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计,必须竖直提着用
B.测量前不用将指针调零
C.读数时,视线应与指针位置垂直
D.使用弹簧测力计可以测任何大小的力
题型二、弹簧测力计读数
1、如图所示弹簧测力计的示数为( )
A.2.4N B.2.8N C.3.0N D.5.0N
如图所示,甲、乙两人各用40N的水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端,则弹簧
测力计的示数为(弹簧测力计的自重不计)( )
A.0N B.80N
C.40N D.不可确定
如图所示的三个装置中,弹簧和小球均完全相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦
忽略不计,平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3,其大小关系是( )
A.L1=L2=L3 B.L1=L2<L3 C.L1=L2>L3 D.L1>L2>L3
4、知道测力计是否可以倒过来使用,于是他把弹簧测力计倒过来,手拿
挂钩,将同一物体挂在弹簧测力计的吊环上进行实验。如图乙所示,当物
体静止时,你认为弹簧测力计的示数( )
一定小于2.6N B.一定等于2.6N
C.一定大于2.6N D.不能确定
5、如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.15N B.30N C.20N D.40N
6、小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
7、如图所示,用手向上给弹簧6N的拉力,下列说法中不正确的是( )
A.手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
B.弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
C.弹簧对手的拉力也是6N
D.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
8、如图所示,将弹簧测力计A、B的挂钩挂在一起,然后用手水平左右拉弹簧测力计的圆环,使其保持静止状态,当弹簧测力计A的示数为5N时,则弹簧测力计B的示数及右手对弹簧测力计B的拉力大小分别是( )
A.10N、5N B.5N、10N C.0N、10N D.5N、5N
巩固练习
1、关于弹力,下列说法正确的是( )
A.只有物体发生弹性形变才能产生弹力
B.支持力、压力、重力的实质都是弹力
C.放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的
D.弹簧测力计弹簧受到的拉力与伸长一定成正比
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.手臂长的同学
C.体重大的同学 D.手臂粗的同学
3、下列有关弹力与形变的说法,正确的是( )
A.物体发生形变时一定会产生弹力
B.发生形变的物体可以完全恢复原状
C.用力捏厚玻璃瓶,瓶子会发生形变
D.弹簧的弹力越大,弹簧的长度就越长
4、下列关于实验仪器的使用方法,错误的是( )
A.用弹簧测力计前轻轻拉动挂钩几次,避免弹簧或指针被外壳卡住
B.测量时,弹簧测力计只能测量竖直方向上的力
C.读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直
D.使用弹簧测力计时,应先观察其0刻线的位置及量程,认清它的分度值
5、弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长Δl与受到的拉力F成正比。如图所示的图象中,能正确表示这一关系的是( )
6、对A、B两根弹簧进行研究,记录它们受到拉力F的大小和它们的伸长,得到图甲“拉力F﹣伸长”的图象。用A、B弹簧做成外形相同的测力计,如图乙所示。与B弹簧相比,用A弹簧做的测力计( )
A.量程相同,精确度相同
B.量程较大,精确度会较低
C.量程较小,精确度会较高
D.量程较大,精确度会较高
7、如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平地面上,现用手对弹簧上端施加5N竖直向上的拉力,则( )
A.手对弹簧拉力的施力物体是弹簧
B.弹簧对手的拉力使弹簧发生了形变
C.弹簧对手的拉力和手对弹簧的拉力的作用点相同
D.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
8、如图所示,一弹簧测力计在F1和F2的共同作用下保持静止,则F2的大小为( )
A.2N B.1.8N C.3.6N D.0N
9、如图所示,弹簧测力计和细线的质量及摩擦均不计,物体所受的重力G=6N,则弹簧测力计甲和乙的示数分别为( )
A.6N、6N B.0、6N C.6N、12N D.6N、0
10、如图甲、乙两个人分别拉着A、B两个弹簧测力计,甲站着不动,乙向后拉弹簧测力计,关于两个弹簧测力计示数正确的是( )
A.FA=FB B.FA>FB
C.FA<FB D.FA和FB之间没有关系
11、如图所示的四个装置中,弹簧和小球均完全相同,当小球静止时各弹簧均在弹性限度内,对应长度分别为L1、L2、L3、L4。弹簧和细线的质量均不计,忽略摩擦,则下列关系式正确的是( )
A.L1=L2=L3=L4 B.L4>L2>L3>L1
C.L2=L4>LI=L3 D.L2>L1=L3=L4
12、放在水平桌面上的茶杯,受到桌面对茶杯的支持力,下列有关桌面对茶杯支持力的说法正确的是( )
A.它是由于桌面发生弹性形变而产生的
B.它是由于茶杯发生弹性形变而产生的
C.它不属于弹力
D.它是作用在桌面上
13、物理书放在桌子上,桌子对书有支持力,是因为( )
A.书受到重力 B.桌子受到重力
C.书发生形变 D.桌子发生形变
14、在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如下表.你认为正确的观点有( )
正方观点 反方观点
①两个物体相接触,就一定有力的作用 ②两个物体相接触,但不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体 ④一个物体也可以产生力的作用
⑤发生形变的物体会产生弹力的作用 ⑥发生形变的物体不一定会产生弹力的作用
A.①④⑥ B.②④⑥ C.②③⑥ D.①③⑤
15、如图所示,放在桌面上的笔记本,桌面和笔记本均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.桌面产生的弹力是由于笔记本形变造成的
B.笔记本对桌面的压力是由于桌面形变造成的
C.笔记本产生的弹力就是笔记本对桌面的压力
D.笔记本受到的支持力是由于笔记本形变产生的