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第2节 力
第1课时 什么是力 力的测量和力的单位
A基础知识
一、力及力的作用效果
1.力是物体对物体的 。力的符号是 。
※注意:有施力物体必定有受力物体,力不可能脱离物体而单独存在。
2.力能改变物体的 ,力还能改变物体的 。
※注意:只要物体的形状发生了改变,或者物体的运动状态发生了改变,那么物体肯定受到了力的作用。不接触的两个物体间也有可能产生力的作用。
二、力的单位和力的测量
1.国际单位制中力的计量单位是牛顿,简称牛,符号是 。手托两个鸡蛋所用的力大约为 。
2.弹簧测力计
(1)用途:测量 。
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越 ,弹簧的长度也越 。
3.弹簧测力计的使用
(1)使用前:观察弹簧测力计,了解指针、 和 。
(2)正确使用方法:
①使用前要先观察弹簧测力计的指针是否指在零点,如果不在则要将指针调到零点;②用手拉几下看看测力计的外壳与弹簧是否发生摩擦;③注意测力计拉力的方向要与弹簧的伸长在一条直线上;④弹簧测力计不能超过测量范围,否则会损坏测力计;⑤读数时,让视线垂直于刻度面板。
B基础练习
【考点1】力的概念
1.学习完力的概念后,大家一起谈论力的相关知识,下列关于力的说法正确的是( )
A.力可以脱离物体单独存在
B.两物体间相互作用不一定要直接接触
C.一个物体也能产生力的作用
D.不接触的两个物体间一定不会产生力
2.如图所示,利用弹簧测力计测一块木块的重力,使弹簧伸长的力是( )
A.弹簧对木块的拉力 B.木块的重力 C.弹簧产生的弹力 D.木块对弹簧的拉力
3.找出下列情况下的施力物体和受力物体。
(1)风吹草动,施力物体是 ,受力物体是 。
(2)磁铁吸引铁钉,施力物体是 ,受力物体是 。
(3)手握啤酒瓶,施力物体是 ,受力物体是 。
(4)电梯载人上楼,施力物体是 ,受力物体是 。
【考点2】力的作用效果
4.“足球进校园”增强了青少年体质。下列现象中,说明力可以改变物体形状的是( )
A.把静止在足球场上的足球踢飞 B.草地上滚动的足球最终停下来
C.守门员双手抱住飞过来的足球 D.足球把足球场上的小草压弯了
5.如图所示,其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
【考点3】弹簧测力计的使用
6.如图展示了几位同学使用弹簧测力计的情景,请你指出测量方法错误的是( )
7.下列关于弹簧测力计的说法中不正确的是( )
A.称量前,要轻轻拉动几下弹簧,这是为了避免弹簧卡在外壳上
B.称量物体前首先应估计被测力的大小,以免超过量程
C.弹簧测力计的工作原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧伸长与受到的拉力成正比
D.弹簧测力计上的刻度是不均匀的
8.有一只弹簧测力计,挂钩上不受力时,指针不是指在零刻线位置,而是指在0.1N的位置上,此时用手拉测力计的挂钩,使测力计示数为4N,则手拉挂钩的力是( )
A.4.1N B.4N C.3.9N D.无法判断
9.如图所示的测力计的量程是 N,分度值为 N,该测力计的示数是 N。
C能力提升
10.关于下列各图的说法不正确的是( )
A.鱼线对鱼竿的拉力使鱼竿发生形变 B.瓶对海绵的压力使海绵发生形变
C.球拍对球的作用力改变球的运动状态 D.脚踢球时,球在空中飞时受到脚的踢力
11.如图所示,手对桌子作用一个力F1,桌子也对手作用一个力F2,则下列说法正确的是( )
A.F1的施力物体是手,受力物体是桌子
B.F2的施力物体是手,受力物体是桌子
C.F1的施力物体是地球,受力物体是桌子
D.F2的施力物体是地球,受力物体是手
12.测一个6.2N的力时,应选用的弹簧测力计,最恰当的规格是( )
A.量程0~15N,分度值0.5N B.量程0~5N,分度值0.1N
C.量程0~10N,分度值0.2N D.上述三个弹簧测力计均可用
13.在下面的叙述中手为受力物体的是( )
A.手拍桌子,手感到疼 B.用手将排球打出去
C.手将石块举高 D.手将铁丝弄弯
14.使用弹簧测力计的注意事项,有关说法正确的是( )
A.测量前无需检查指针位置、进行校零 B.所测力的大小可适当超过量程
C.弹簧的轴线方向要与拉力的方向一致 D.读取示数,视线可与刻度盘正对、垂直
15.如图所示,在高空跳水运动中,以下关于力的作用效果的描述,其中一个与另外三个不同的是( )
A.起跳前,跳水运动员站在跳板上,跳板被压弯
B.起跳刹那,跳板的弹力把运动员弹出
C.在空中飞行时,运动员划出一道美丽的弧线
D.人水时,水的阻力使运动员速度变小
16.用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是( )
A.刻度可以标在牙膏盒上
B.可以把回形针上端当作指针
C.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
D.不同橡皮筋做的测力计量程都相同
17.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示的过程,下列说法错误的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
18.辽宁号航母的舰载机“歼-15”着舰时在阻拦索作用下停下来,这个过程中( )
A.阻拦索对战机的作用力使阻拦索发生形变
B.阻拦索对战机的作用力使战机运动状态改变
C.战机对阻拦索作用力与阻拦索对战机作用力的受力物体相同
D.战机对阻拦索作用力与阻拦索对战机作用力的作用效果相同
19.某同学在使用已调好的弹簧测力计来测量物体的重力时,由于粗心大意,将物体挂在了拉环上,用手提起了挂钩(如图),则测量结果会( )
A.偏大 B.不变 C.偏小 D.无法判断
20.如图所示,打网球时,击球瞬间网球迅速被压扁并反弹出去,这说明力既可以改变物体的运动状态,又可以改变物体的 ;在球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲了,使拉线弯曲的施力物体是 。
21.如图(a)、(b)所示表示力的两种作用效果,如图(a)主要说明力可以改变物体的 ,如图(b)主要说明力可以改变物体的 。
22.如图所示,玻璃瓶中灌满红色的水,将细玻璃管穿过橡皮塞上的孔,插入瓶中。用手用力握玻璃瓶时,观察细玻璃管中水柱高度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这个现象说明 。
23.如图所示是A、B两根弹簧所受拉力F与伸长量△x的关系图像,由图像看,要制作精确程度较高的测力计应选 (选填“A”或“B”)弹簧,要制作量程较大的测力计应选 (选填“A”或“B”)弹簧,AB并联制成测力计,其量程为 N。
24.如图所示,甲、乙都是准确的弹簧测力计现要测量一个重为1.5N的物体,应选用 弹簧测力计;请在所选测力计上画出挂上物体后指针所处的位置。
D拓展提高
25.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:F=k△x,“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。
参考答案
A基础知识
一、力及力的作用效果
1.作用;F。
2.形状;运动状态。
二、力的单位和力的测量
1.N;1牛。
2.(1)力的大小;(2)大;长。
3.(1)零刻度线;量程;最小刻度值。
B基础练习
1.B 2.D
3.(1)风;草;(2)磁铁;铁钉;(3)手;啤酒瓶;(4)电梯;人。
4.D 5.A 6.D 7.D 8.C 9.0~5;0.2;2.4。
C能力提升
10.D 11.A
12.C【解析】A.量程大于6N,分度值相对较大,故A不符合题意;B.量程太小,不能使用,故B不合题意;CD.量程足够,分度值相对较小,故C符合题意,D不符合题意。
13.A【解析】A.手击拍桌子,手感到疼,是因为桌子同时也给手一个力的作用,所以手是受力物体,符合题意;B.用手将排球打出去,手给排球一个力的作用,所以手是施力物体,不符合题意;C.手将石块举高,手给石块一个力的作用,所以所以手是施力物体,不符合题意;D.手将铁丝弄弯,手给铁丝一个力的作用,所以所以手是施力物体,不符合题意。
14.C【解析】A.使用前指针校零,才能保证读数的正确性,故A错误;B.加在弹簧测力计上的力如果超过了它的量程不但不能准确测量,还要损坏弹簧,故B错误;C.使用弹簧测力计时,施力的方向不应偏离弹簧的轴线方向,故C正确;D.读取弹簧测力计示数时,视线必须与刻度盘正对、垂直,故D错误。
15.A【解析】A.跳水运动员站在跳板上,跳板被压弯,跳板发生形变,力改变了物体的形状;B.起跳刹那,跳板的弹力把运动员弹出,跳板的弹力使运动员由静止变为运动,力改变了物体的运动状态;C.因为重力的方向是竖直向下的,在空中飞行时,重力让运动员划出一道弧线,力改变了物体的运动状态;D.入水时,水的阻力使运动员速度变小,力改变了物体的运动状态;通过以上分析可知另外三个不同的是A。
16.D【解析】如图所示的橡皮筋测力计,根据所用器材可知,牙膏盒平整可以在上面标注刻度;回形针在橡皮筋的下部,可以把回形针上端当作测力计的指针;钩码上标有质量的数值,且每个钩码的质量相同,故可以用钩码拉伸皮筋标注刻度;橡皮筋的长短、粗细都影响着测力计的量程,所以不同橡皮筋做的测力计量程不相同;故ABC正确,D错误。
17.C【解析】A.小球向左运动与弹簧接触后,在弹簧的压缩过程,弹簧变短,说明力可以改变物体的形状,故A正确;B.小球向左运动与弹簧接触后,在弹簧的压缩过程,小球的运动速度逐渐变小,说明力可以改变物体的运动快慢,故B正确;C.小球被弹开的过程中,弹簧对小球有力的作用,物体间力的作用是相互的,小球对弹簧也有力的作用,这个力减缓了弹簧恢复原状的速度,说明力可以改变物体的形状,故C错误;D.在整个过程中,小球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动方向,故D正确。
18.B【解析】A.力可以改变物体的形状,战机对拦阻索的作用力使拦阻索发生形变,故A错误;B.力可以改变物体的运动状态,拦阻索对战机的作用力使战机由运动变为静止,战机的运动状态发生改变,故B正确;C.战机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索,拦阻索对战机作用力的受力物体为战机,故受力物体不相同,故C错误;D.战机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变,拦阻索对战机作用力使战机运动状态发生变化,故作用效果不相同,故D错误。
19.A【解析】如图,当弹簧测力计倒挂,弹簧测力计示数等于弹簧测力计重力和物体重力之和,故物体重力测量值比实际重力偏大,偏大值为弹簧测力计的重力。
20.形状;球【解析】(1)击球瞬间网球迅速被压扁并反弹出去,这说明力既可以改变物体的运动状态,又可以改变物体的形状;
(2)在球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲了,物体间力的作用是相互的,故使拉线弯曲的施力物体是球。
21.形状;运动状态【解析】由图(a)可知,气球的形状发生了改变,表示力能使物体发生形变;由图(b)可知,气球飞出,所以(b)图主要表示力能使物体的运动状态发生改变。
22.升高;力可以改变物体的形状【解析】用力握玻璃瓶时,观察到细玻璃管中水柱升高,说明瓶壁的形状改变,即说明力可以改变物体的形状。
23.A;B;0~22.5【解析】(1)由图可知在弹性限度内,如F=5N时,弹簧A伸长10cm,而弹簧B伸长5cm,即相同拉力作用下,弹簧A的伸长量较大,所以用弹簧A制成的测力测量的精确程度高;(2)测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图可知,在弹性限度内,A弹簧可以制成最大量程为0~10N的测力计,B弹簧可以制成最大量程为0~15N的测力计,所以要制作量程较大的测力计应选B弹簧;(3)将AB并联制成测力计使用时,它们的伸长量是相同的,由图可知,在弹性限度内,B的最大伸长量是15cm,受到的拉10N力为15N,则当A伸长量也是15cm时,受到的拉力为:×15cm=7.5N,根据合力的知识,两根弹簧并联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为:15N+7.5N=22.5N。
24.乙;如图所示【解析】图乙所示的弹簧测力计的最大测量值为2.5N,故其量程为0~2.5N;要测量一个重约1.5N的物体,甲乙两个测力计都可以使用,但是甲的分度值为0.2N,乙的分度值为0.1N,测量时分度值越小的弹簧测力计越精确,故选用乙弹簧测力计。图乙中弹簧测力计的分度值为0.1N,图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,因此,选择分度值较小的图乙中弹簧测力计,1.5N应在1N以下第五个格的位置;如图所示。
D拓展提高
25.8【解答】解:由题意知,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,在该弹簧下端挂重力为2N的钩码,弹簧的长度变为12cm,即拉力增加了2N-1N=1N,弹簧的长度增加了12cm-10cm=2cm,由F= k△x知,弹簧的劲度系数k==0.5N/cm,所以当在该弹簧下端挂重力为2N的钩码,弹簧伸长的长度为:△x′==4cm,弹簧的原长为:l0=l2-△x'=12cm-4cm=8cm。
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