【精品解析】2018-2019学年人教版物理八年级下学期7.2 弹力 同步练习

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名称 【精品解析】2018-2019学年人教版物理八年级下学期7.2 弹力 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2019-01-23 13:51:55

文档简介

2018-2019学年人教版物理八年级下学期7.2 弹力 同步练习
一、基础篇
1.(2018·南开模拟)在下列现象中,发生的不是弹性形变的是(  )
A.橡皮筋被拉长 B.钢尺子被压弯了
C.跳板被跳水运动员压弯 D.橡皮泥上留下漂亮的指印
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A. 橡皮筋被拉长,橡皮筋具有弹性,是弹性形变;
B. 钢尺子被压弯了,钢尺具有弹性,是弹性形变;
C. 跳板被跳水运动员压弯,跳板具有弹性,是弹性形变;
D. 橡皮泥上留下漂亮的指印,橡皮泥不具有弹性,而具有塑性,不是弹性形变,属于塑性形变;
故答案为:D。
【分析】发生弹性形变的物体,具有弹性,在弹性形变范围内外力消失后可以恢复原状.
2.下列各力中,不属于弹力的是(  )
A.绳子的拉力 B.桌面茶杯的支持力
C.物体受到的重力 D.书对桌面的压力
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:A、绳子的拉力其实质是绳子发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意;
B、桌面茶杯的支持力其实质是桌面发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意;
C、物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,不属于弹力,符合题意;
D、书对桌面的压力其实质是书发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意.
故选C.
【分析】相互接触的物体由于发生形变,物体想要恢复原状对与它接触的物体产生的力称为弹力;由弹力的定义可判断.
3.下列关于弹力的叙述中,正确的是(  )
A.只有弹簧、橡皮筋才可以产生弹力
B.只要物体发生形变就会产生弹力
C.任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D.弹力的大小只与弹性形变的程度有关
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】A选项,发生弹性形变的物体都能产生弹力,弹力的产生并不局限于弹簧、橡皮筋等物体,A不符合题意;
B选项,只有发生弹性形变的物体才能产生弹力,发生非弹性形变的物体不能产生弹力,B不符合题意;
C选项,任何物体的弹性都有一定限度,因而弹力不可能无限大,C符合题意;
D选项,弹力的大小与物体本身的性质、物体形变的程度有关,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】弹力的产生条件是物体发生弹性形变,所以在弹性形变范围内会有弹力产生。
4.如图所示,弹簧测力计的量程是   N,分度值是   N,其示数是   N。如果用这个弹簧测力计测量7N的力,该弹簧测力计可能会   。
【答案】5;0.2;1.0;损坏
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】本题考查了弹簧测力计的使用与读数,解决本题的知识是知道测量工具的读数及弹簧测力计的使用规则;弹簧测力计在使用前要观察其量程和分度值,再根据指针所指示的刻度来读数;使用弹簧测力计,一定要在弹簧的弹簧限度内,否则会损坏测力计;弹簧测力计的最大测量值为5N,一个大格表示1N,里面有5个小格,一个小格表示0.2N,其分度值为0.2N,故弹簧测力计的示数为1.0N;
7N>5N,超过弹簧的量程,弹簧可能会损坏。
故答案为:5;0.2;1.0;损坏。
【分析】测力计上最大的刻度值是量程,最小的刻度是分度值,根据指针位置读出力的大小,测量的力超过量程时,测力计会损坏。
5.一根弹簧原长10cm,把它挂在支架上,在下方用3.2N的拉力竖直向下拉,弹簧长度为12cm,如果用9.6N的力沿竖直方向向下拉(没有超过测量范围),弹簧长度变为   cm。
【答案】16
【知识点】弹力
【解析】【解答】因为在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,所以明确第二次弹簧所用拉力是第一次的几倍,弹簧的伸长也应该是第一次的几倍; 用3.2N拉弹簧时,弹簧的伸长量为12cm-10cm=2cm,用9.6N拉弹簧时,拉力是3.2N的3倍,因此弹簧的伸长量也应该是2cm的3倍,为6cm,因此弹簧的长度变为10cm+6cm=16cm。
故答案为:16.
【分析】弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据原来受力伸长的关系计算后来测力计的弹簧长度。
6.如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则弹簧测力计的示数为   N,弹簧测力计受的合力为   N。
【答案】4;0
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力,虽然弹簧测力计是静止不动的,但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了,故,弹簧测力计的示数为4N;物体处于静止状态,那么弹簧测力计所受到的一定是一对平衡力,处于平衡状态的物体受到的合力为零,因此弹簧测力计所受的合力为0N。
故答案为:4;0.
【分析】作用在弹簧测力计挂钩上的力就是测力计的示数,当物体受到的力平衡时,合力为0。
7.如图,弹簧测力计的量程是   ,分度值是   ,物体所受的重力是   N,
【答案】0~5N;0.2N;1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧测力计的量程即弹簧测力计所能测量的最大范围,分度值指的是所能测量的最小值(或者是相邻两刻线之间的距离所表示的值),读取弹簧测力计的示数首先要认清分度值;物体因为自身的重力会对弹簧测力计的挂钩施加一个竖直向下的拉力,拉力和重力的大小是相等的;弹簧测力计的最大刻度值是5N,因此量程是0~5N;每1N分成5等份,故分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1.8N,则物体受到的重力为1.8N。.
故答案为:0-5N;0.2N;1.8.
【分析】测力计上最大的刻度值是量程,最小的刻度是分度值,根据测力计指针的位置读数,就是物体受力的大小。
8.如图所示,运动员在练习跳水时,跳板发生了   形变,便产生了   力.这个力的方向是   的,受力物体是   。
【答案】弹性形变;弹;向上;运动员
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【解答】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,一个物体是施力物体的同时也是受力物体;本题以跳板跳水为题考查力的作用的相互性和弹力的知识,考查了学生的观察和分析能力,属于基础知识的考查;物理知识最终是要应用于生活中的,我们在生活中见到与物理有关的现象就要认真分析,根据我们所学过的物理知识解释有关现象;运动员起跳时,用力向下踏跳板,跳板发生弹性形变,产生弹力,这个力的方向是向上的,受力物体时运动员。
故答案为:弹性形变;弹;向上;运动员。
【分析】能够恢复原状的形变是弹性形变,发生弹性形变的物体会产生弹力,弹力作用在和此物体接触的其它物体上。
9.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是   cm。
(2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了   cm。
(3)分析图象及有关数据,你可得出的结论是在拉力不超过   N的范围内,弹簧的伸长量与拉力成   比。
【答案】(1)2
(2)6
(3)6;正
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】当不加拉力时弹簧的长度就是其原长;用6N时对应的长度减去原长,就是弹簧的伸长量,当图象呈线性变化时,就说明弹簧伸长量与弹簧受到的的拉力是成正比的;读图可以知道,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,这就是它的原长;弹簧在受6N拉力时,其长度为8cm,则其伸长量为8cm-2cm=6cm;从图中可以看出,在拉力不大于6N的范围内,弹簧的长度与拉力的变化图线呈线性变化,说明弹簧的伸长量与拉力成正比。
【分析】(1)在弹簧不受力时,测量的长度是弹簧的原长;
(2)根据弹簧受力后的长度和原来长度的差计算伸长的多少;
(3)当弹簧的形变规律性变化时,是弹簧测力计的测量范围,弹簧的伸长和受到的拉力成正比。
10.如图是集市上常用的一种弹簧台秤,它测得的是物体的   (选填“质量”或“重力”),应用的物理原理是:作用在弹簧上的外力越大,弹簧的   就越大。
【答案】质量;弹性形变
【知识点】质量的测量与天平的使用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧台称是由于物体的重力作用在弹簧上,使弹簧发生了形变,而市场上这种称是利用重力和质量的关系,转化为直接测出物体的质量;其原理:在一定弹性范围内,弹簧受到的作用力越大,弹簧发生的弹性形变就越大.
故答案为:质量;弹性形变.
【分析】台秤是测量质量的仪器,受到的力越大,弹簧的弹性形变程度越大。
二、提高篇
11.(2018八下·宜宾期末)几位同学使用相同的弹簧拉力器锻炼身体,在弹性限度内,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,当两臂伸直时对弹簧拉力器拉力一定最大的是(  )
A.手臂长的同学 B.身体高的同学
C.体重大的同学 D.力气大的同学
【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧拉力器拉力的大小与弹簧伸长量成正比,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,当两臂伸直时,手臂长越的同学,弹簧伸长越大,拉力也越大,A符合题意。
故答案为:A
【分析】弹簧的弹性形变程度越大,受到的力越大。
12.如图所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度时,小球位于O点;当通过小球压缩弹簧到A位置时,释放小球;然后小球从A点开始向右运动,已知AO=OB,则(  )
A.小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右,速度不断增大
B.小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向右,速度不断减小
C.小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球停止运动并保持静止
D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,小球停止运动并保持静止
【答案】A
【知识点】力的作用效果;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右、速度不断增大,A符合题意;
B.小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向左、速度不断减小,B不符合题意;
C.小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球不受弹力,但小球速度最大,因为惯性仍向右运动,C不符合题意;
D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,弹簧弹性形变最大,弹性势能转化为小球的动能,小球加速向左运动, D不符合题意。
故答案为:A
【分析】物体受到力的作用时,运动状态不断改变。
13.弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力与弹簧伸长量成正比,弹簧所受拉力可以用F=k△x来表示(△x 为弹簧的伸长量)。有一根竖直吊着的弹簧 , 如果在弹簧下端挂上质量为 m1 的物体后 , 弹簧长度为 L1; 如果在弹簧下端挂上质量为 m2 的物体后 , 弹簧长度为 L2, 则弹簧原来的长度为   。(m1【答案】
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】要解答此题需熟练掌握弹簧测力计的原理,在弹性限度内,弹簧所受拉力与弹簧伸长量成正比,及弹簧原长与形变量的区别与联系,同时需要有一定的数学解答能力;设弹簧的原长为 L,若在弹簧下端挂上质量为 m1 的物体后 ,弹簧伸长其长度为 L1 ;根据公式 F=k△x 得: m1g=k(L1 L),同理可得 m2g=k(L2 L) ;两式联立解得: L= ,故答案为: 。
【分析】根据物体的质量计算重力,根据弹簧的受力和伸长的关系计算弹簧的原长。
14.弹簧测力计使用前必须   、认清分度值、观察量程。如图所示,乙的量程是   ,要测量一个重为1.5N的物体,应选用   弹簧测力计。
【答案】把指针调零;0~2.5N;乙
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】弹簧测力计使用前必须把指针调零、认清分度值、观察量程;图8中乙的量程是0~2.5N;要测量1.5N重的物体,选择分度值尽可能小的弹簧测力计,甲的分度值0.2N,乙的分度值0.1N,
故答案为:乙弹簧测力计;0~2.5N;乙。
【分析】使用测力计时必须调零,根据测力计上的最大值判断量程,测力计的量程越小,对应的分度值越小。
15.如图所示,用F=5N的拉力向右拉弹簧测力计,两个弹簧测力计上的示数是   N。
【答案】5
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧测力计使用时,总是处于静止状态或匀速直线运动状态,此时弹簧测力计处于平衡状态,受到的就是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反;可以分别以其中一个弹簧测力计为研究对象进行受力分析,测力计的示数等于某一个力的大小;以左侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对大小为5N的
平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,等于5N;同理以右侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对大小为5N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,测力计的示数仍为5N。
故答案为:5.
【分析】测力计的示数是作用在弹簧测力计挂钩上的力的大小。
16.在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1牛顿,弹簧的伸长增加   厘米;
(2)该图线不过原点的原因是   。
【答案】(1)0.5
(2)弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】根据弹簧测力计的原理来分析,即在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长;由图象可以知道,该图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,说明因为弹簧自身受重力而伸长;即:弹簧未挂重物时的形变量为1.5cm;当伸长2.0cm-1.5cm=0.5cm时,拉力为1N;伸长2.5cm-1.5cm=1cm时,拉力为2N;所以弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm。
【分析】 (1) 根据坐标图像中力的变化和弹簧长度的变化分析长度增加量;
(2)探究弹簧受力和长度关系时,图像不能从原点画,是因为弹簧有原长。
17.李浩同学用一根弹簧做弹簧受力与弹簧伸长关系的实验时,测得数据如下表,若用这种规格的弹簧做弹簧测力计,则:
拉力/N 0 10 20 30 40 50 60 70 80
弹簧长度/cm 10 11 12 13 14 15 16.5 18 19
(1)弹簧的原长是   cm;
(2)拉力增加1N弹簧伸长   cm;
(3)该弹簧测力计的测量范围是   。
【答案】(1)10
(2)0.1
(3)0~50N
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】当拉力为零时,测力计的长度即为其原长;计算出弹簧的伸长与增大的拉力之比,即为拉力增加1N弹簧伸长;根据在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比的特点进行分析; (1)由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为10cm,所以弹簧的原长为10cm;(2)拉力每增大10N,弹簧伸长1cm,则1cm÷10N=0.1cm/N,所以拉力增加1N,弹簧伸长0.1cm;(3)由表格中数据可以知道:在一定限度内,弹簧受到的拉力每增加10N,弹簧的伸长就增加1cm,即成正比例关系;当拉力达到60N时,弹簧的伸长不再满足此关系,说明了弹簧的测量范围是0~50N。
【分析】(1)弹簧不受力时的长度是原长;
(2)根据弹簧受到的力和伸长长度的比值计算伸长关系;
(3)当弹簧的伸长失去规律时,就是超过测力计的测量范围了。
18.小红同学自制了一个弹簧测力计,她在画刻度线时所使用的砝码的质量比实际值小,则使用该弹簧测力计称物重时,其读数(  )
A.比实际物重大 B.比实际物重小
C.与实际物重相等 D.无法判定
【答案】A
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】解本题关键在于理解弹簧测力计的工作原理。理解刻度值比真实值小是解本题的关键;根据在一定范围内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,使用的砝码质量比实际值小,即砝码对弹簧的拉力小,则弹簧伸长的长度也小,则使刻度值小于真实值,因此使用该弹簧测力计称出的物重比实际物重大,A符合题意.
故答案为:A。
【分析】弹簧测力计的刻度值比实际值偏小,测量力的大小时,会比实际偏大。
19.在学校拔河比赛中,1班和2班势均力敌,每边同学总的力都约为5000N,如果在绳的中间装一个量程足够大的弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为(  )
A.5000N B.10000N C.0N D.2500N
【答案】A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】解此题需要明确:弹簧测力计的示数显示的是和弹簧相连的挂钩上的力的大小;弹簧测力计两端沿水平方向各施加5000N的拉力,两个拉力在一条直线上且方向相反,所以是一对平衡力;弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(5000N)为准,所以,其示数是5000N,A符合题意。
故答案为:A
【分析】测力计的示数是作用在测力计某一端的拉力的大小。
20.物理实验课上,小明利用图的弹簧测力计测量力时。
(1)首先操作的步骤是:   。
(2)使用弹簧测力计测量力的时,有如下操作:①轻轻
来回拉动几次挂钩②把待测力加在挂钩上③观察量程和
分度值④调整测力计的指针的位置⑤待稳定后读数。正
确的顺序是:   。
(3)小明小组对弹簧测力计制作原理进行了探究,把弹簧的伸长与拉力的关系作了实验。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.
表一
表二
分析表一和表二数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成   ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧   (选“大”或“小”)。
(4)应用:将甲、乙两弹簧制作成弹簧测力计,则量程较大的选   (选填“甲”或“乙”下同)弹簧,精度较高的选   弹簧。
【答案】(1)将弹簧测力计的指针指到零
(2)③①④②⑤
(3)正比;大
(4)乙;甲
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】小明利用图甲的弹簧测力计测量力时。(1)首先操作的步骤是:将弹簧测力计的指针指到零;(2)使用弹簧测力计测量力的时,有如下操作:①轻轻来回拉动几次挂钩②把待测力加在挂钩上③观察量程和分度值④调整测力计的指针的位置⑤待稳定后读数。正确的顺序是:③①④②⑤;(3)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;②由图表可知,在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧大;(4)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,A. B 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即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是乙测力计;同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是甲测力计。
【分析】(1)使用测力计测量力的大小时,首先要把指针调到零刻度线处;
(2)使用测力计时,要观察量程和分度值,拉动几次挂钩,调零,正确测量和读数;
(3)测力计上弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据数据判断伸长的多少;
(4)容易发生形变的弹簧精确度更高,不易发生形变的弹簧测量范围大。
21.林红同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,根据实验数据绘出了如图12所示图象,图中L是弹簧的长度,F是弹簧受拉力的大小。请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是    cm。拉力为6N时,弹簧长度比原长长了    cm,弹簧发生了    (选填“弹性”或“塑性”)形变。
(2)当这根弹簧的长度为 4cm时,此时弹簧受到的拉力为   N。
(3)分析图象及有关数据,可以得出结论是    。
【答案】(1)2;3;弹性
(2)4
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)弹簧不受外力时,由图象可以知道,弹簧伸长2cm,此时的长度就是弹簧的原长,L0=2cm;由图象可以知道,弹簧在受到6N的拉力时,弹簧长L=5cm,则弹簧伸长,△L=L-L0=5cm-2cm=3cm,由图象可以知道弹簧发生了弹性形变,它产生了弹力; (2)因为F=6N,△L=3cm,弹簧每伸长1cm,受到的压力为2N,弹簧的长度为4cm时,弹簧伸长2cm,受到的拉力F=4N;(3)有图象可以知道,在外力不超过6N时,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比,超过6N就不成正比了, 故可得结论,在弹性限度内,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比。
【分析】(1)弹簧不受力时的长度是弹簧的原长;根据受力后的长度和原长的差计算伸长的多少;
(2)根据弹簧伸长的关系,判断受力的大小;
(3)弹簧在弹性限度内,弹簧的伸长和受到的拉力成正比。
22.科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受的到的拉力成正比。现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8cm2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm。由于直接对这一金属杆测试有困难,用同种材料制成的样品进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1000N,通过测试取得数据如下:
请分析表中数据回答下列问题:
(1)在对样品进行测试时,采用如图13所示的装置,这样设计的优点是   ;
(2)分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟   和   有关;
(3)金属杆L能够承受的最大拉力为   N。
【答案】(1)可以放大实验现象,使实验现象更加明显
(2)金属杆的长度;金属杆的横截面积
(3)10000
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)因为实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm,这个变化是很微小的,用眼睛几乎看不出来,但采用如图13所示的装置,可以将金属杆伸长的长度放大,使实验现象更加明显,便于观察;(2)分析样品测试数据,观察在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的横截面积是否有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的长度是否有关,然后得出结论;(3)要求金属杆L能够承受的最大拉力,可利用“在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比”这一规律建立等式,设未知量,联立方程。(1)可以将金属杆伸长的长度放大(将微小形变放大),使实验现象更加明显;(2)分析样品测试数据,比较第一、三栏或第四、五栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的横截面积有关,在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比;比较第一、二栏或第三、四栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;从而得出,金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关;(3)根据题意,金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,分析表中的数据可以知道,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此可设:
,将金属杆L的参数和试题表格中的一组数
据代入表达式可得;①②, ①÷②计算得出F=10000N。
【分析】 (1) 金属微小的长度变化不能清楚观察,可以通过图中指针的偏转反应;
(2)通过实验数据分析,金属伸长的长度和原来长度有关,和横截面积有关;
(3)根据金属杆长度的变化量、原长、横截面积和受力大小分析最大的受力。
23.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究.如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一
表二
(1)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成   ;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧     (选填“大”或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力汁分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同.则量程较大的是     (选填“A”或“B”下同)测力计,精度较高的是    测力计。
(3)经实验探究发现:在拉力相通的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关 :   。弹簧测力计的使用有以下几个步骤,按先后的顺序应排列为:   (填字母)。
A.读取数据应在弹簧稳定后进行,读数时视线应通过指针并跟刻度盘垂直;
B.了解弹簧测力计的量程及分度值,使用时不能测量超过量程的力;
C.检查弹簧测力计的指针是否在零刻度处,若不在,应调零;
D.把物体挂在弹簧下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦;
E.读完数后,应取下物体,观察指针是否回到零刻度处,若不回,应检查原因或换弹簧测力计重新测量。
【答案】(1)正比;大
(2)B;A
(3)将一根弹簧剪成长度不同的两端,分别用大小相同的力拉两弹簧,比较弹簧的伸长长度;BCDAE.
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(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所受的拉力成正比; ②根据表中数据可以知道,在拉力相同的情况下甲弹簧伸长的长度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,根据题意知,A、B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小于乙,即量程较大的是B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大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是A测力计;(3)要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验时要采用控制变量法,需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同,只改变弹簧的原长,要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验,再将弹簧截成长度不同的两段,就可以改变弹簧的原长,并分别用大小相同的力拉两根弹簧,就可以控制弹簧所受的拉力相同,最后比较弹簧伸长长度的关系。弹簧测力计的使用方法是:B.了解弹簧测力计的量程,并观察它的分度值,被测量的力不得超过它的量程;C.检查弹簧测力计的指针是否指在零点,若不在零点.需调节使其在零点;D.把物体挂在弹簧测力计下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧测力计的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧号外壳摩擦;A.读数时应在弹簧稳定后进行,读取数据时,视线直通过指针并跟刻度面垂直;E.读完数后,应取下物体,看指针是否回到零点,不回零点时应检查原因或换一个弹簧测力计重新测量.即使用顺序为:BCDAE.。
【分析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据实验数据分析伸长的大小关系;
(2)受力后容易改变长度的测力计测量精确,不容易改变长度的测力计测量范围大;
(3)探究弹簧伸长的长度和弹簧原长有关,则用相同材料、不同长度的弹簧进行实验,观察伸长情况;使用测力计时,首先观察量程和分度值,再调零,然后进行测量、读数,最后取下物体。
1 / 12018-2019学年人教版物理八年级下学期7.2 弹力 同步练习
一、基础篇
1.(2018·南开模拟)在下列现象中,发生的不是弹性形变的是(  )
A.橡皮筋被拉长 B.钢尺子被压弯了
C.跳板被跳水运动员压弯 D.橡皮泥上留下漂亮的指印
2.下列各力中,不属于弹力的是(  )
A.绳子的拉力 B.桌面茶杯的支持力
C.物体受到的重力 D.书对桌面的压力
3.下列关于弹力的叙述中,正确的是(  )
A.只有弹簧、橡皮筋才可以产生弹力
B.只要物体发生形变就会产生弹力
C.任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D.弹力的大小只与弹性形变的程度有关
4.如图所示,弹簧测力计的量程是   N,分度值是   N,其示数是   N。如果用这个弹簧测力计测量7N的力,该弹簧测力计可能会   。
5.一根弹簧原长10cm,把它挂在支架上,在下方用3.2N的拉力竖直向下拉,弹簧长度为12cm,如果用9.6N的力沿竖直方向向下拉(没有超过测量范围),弹簧长度变为   cm。
6.如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则弹簧测力计的示数为   N,弹簧测力计受的合力为   N。
7.如图,弹簧测力计的量程是   ,分度值是   ,物体所受的重力是   N,
8.如图所示,运动员在练习跳水时,跳板发生了   形变,便产生了   力.这个力的方向是   的,受力物体是   。
9.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是   cm。
(2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了   cm。
(3)分析图象及有关数据,你可得出的结论是在拉力不超过   N的范围内,弹簧的伸长量与拉力成   比。
10.如图是集市上常用的一种弹簧台秤,它测得的是物体的   (选填“质量”或“重力”),应用的物理原理是:作用在弹簧上的外力越大,弹簧的   就越大。
二、提高篇
11.(2018八下·宜宾期末)几位同学使用相同的弹簧拉力器锻炼身体,在弹性限度内,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,当两臂伸直时对弹簧拉力器拉力一定最大的是(  )
A.手臂长的同学 B.身体高的同学
C.体重大的同学 D.力气大的同学
12.如图所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度时,小球位于O点;当通过小球压缩弹簧到A位置时,释放小球;然后小球从A点开始向右运动,已知AO=OB,则(  )
A.小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右,速度不断增大
B.小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向右,速度不断减小
C.小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球停止运动并保持静止
D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,小球停止运动并保持静止
13.弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力与弹簧伸长量成正比,弹簧所受拉力可以用F=k△x来表示(△x 为弹簧的伸长量)。有一根竖直吊着的弹簧 , 如果在弹簧下端挂上质量为 m1 的物体后 , 弹簧长度为 L1; 如果在弹簧下端挂上质量为 m2 的物体后 , 弹簧长度为 L2, 则弹簧原来的长度为   。(m114.弹簧测力计使用前必须   、认清分度值、观察量程。如图所示,乙的量程是   ,要测量一个重为1.5N的物体,应选用   弹簧测力计。
15.如图所示,用F=5N的拉力向右拉弹簧测力计,两个弹簧测力计上的示数是   N。
16.在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1牛顿,弹簧的伸长增加   厘米;
(2)该图线不过原点的原因是   。
17.李浩同学用一根弹簧做弹簧受力与弹簧伸长关系的实验时,测得数据如下表,若用这种规格的弹簧做弹簧测力计,则:
拉力/N 0 10 20 30 40 50 60 70 80
弹簧长度/cm 10 11 12 13 14 15 16.5 18 19
(1)弹簧的原长是   cm;
(2)拉力增加1N弹簧伸长   cm;
(3)该弹簧测力计的测量范围是   。
18.小红同学自制了一个弹簧测力计,她在画刻度线时所使用的砝码的质量比实际值小,则使用该弹簧测力计称物重时,其读数(  )
A.比实际物重大 B.比实际物重小
C.与实际物重相等 D.无法判定
19.在学校拔河比赛中,1班和2班势均力敌,每边同学总的力都约为5000N,如果在绳的中间装一个量程足够大的弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为(  )
A.5000N B.10000N C.0N D.2500N
20.物理实验课上,小明利用图的弹簧测力计测量力时。
(1)首先操作的步骤是:   。
(2)使用弹簧测力计测量力的时,有如下操作:①轻轻
来回拉动几次挂钩②把待测力加在挂钩上③观察量程和
分度值④调整测力计的指针的位置⑤待稳定后读数。正
确的顺序是:   。
(3)小明小组对弹簧测力计制作原理进行了探究,把弹簧的伸长与拉力的关系作了实验。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.
表一
表二
分析表一和表二数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成   ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧   (选“大”或“小”)。
(4)应用:将甲、乙两弹簧制作成弹簧测力计,则量程较大的选   (选填“甲”或“乙”下同)弹簧,精度较高的选   弹簧。
21.林红同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,根据实验数据绘出了如图12所示图象,图中L是弹簧的长度,F是弹簧受拉力的大小。请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是    cm。拉力为6N时,弹簧长度比原长长了    cm,弹簧发生了    (选填“弹性”或“塑性”)形变。
(2)当这根弹簧的长度为 4cm时,此时弹簧受到的拉力为   N。
(3)分析图象及有关数据,可以得出结论是    。
22.科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受的到的拉力成正比。现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8cm2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm。由于直接对这一金属杆测试有困难,用同种材料制成的样品进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1000N,通过测试取得数据如下:
请分析表中数据回答下列问题:
(1)在对样品进行测试时,采用如图13所示的装置,这样设计的优点是   ;
(2)分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟   和   有关;
(3)金属杆L能够承受的最大拉力为   N。
23.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究.如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一
表二
(1)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成   ;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧     (选填“大”或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力汁分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同.则量程较大的是     (选填“A”或“B”下同)测力计,精度较高的是    测力计。
(3)经实验探究发现:在拉力相通的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关 :   。弹簧测力计的使用有以下几个步骤,按先后的顺序应排列为:   (填字母)。
A.读取数据应在弹簧稳定后进行,读数时视线应通过指针并跟刻度盘垂直;
B.了解弹簧测力计的量程及分度值,使用时不能测量超过量程的力;
C.检查弹簧测力计的指针是否在零刻度处,若不在,应调零;
D.把物体挂在弹簧下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦;
E.读完数后,应取下物体,观察指针是否回到零刻度处,若不回,应检查原因或换弹簧测力计重新测量。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A. 橡皮筋被拉长,橡皮筋具有弹性,是弹性形变;
B. 钢尺子被压弯了,钢尺具有弹性,是弹性形变;
C. 跳板被跳水运动员压弯,跳板具有弹性,是弹性形变;
D. 橡皮泥上留下漂亮的指印,橡皮泥不具有弹性,而具有塑性,不是弹性形变,属于塑性形变;
故答案为:D。
【分析】发生弹性形变的物体,具有弹性,在弹性形变范围内外力消失后可以恢复原状.
2.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】解:A、绳子的拉力其实质是绳子发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意;
B、桌面茶杯的支持力其实质是桌面发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意;
C、物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,不属于弹力,符合题意;
D、书对桌面的压力其实质是书发生弹性形变造成的,属于弹力,不合题意.
故选C.
【分析】相互接触的物体由于发生形变,物体想要恢复原状对与它接触的物体产生的力称为弹力;由弹力的定义可判断.
3.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】A选项,发生弹性形变的物体都能产生弹力,弹力的产生并不局限于弹簧、橡皮筋等物体,A不符合题意;
B选项,只有发生弹性形变的物体才能产生弹力,发生非弹性形变的物体不能产生弹力,B不符合题意;
C选项,任何物体的弹性都有一定限度,因而弹力不可能无限大,C符合题意;
D选项,弹力的大小与物体本身的性质、物体形变的程度有关,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】弹力的产生条件是物体发生弹性形变,所以在弹性形变范围内会有弹力产生。
4.【答案】5;0.2;1.0;损坏
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】本题考查了弹簧测力计的使用与读数,解决本题的知识是知道测量工具的读数及弹簧测力计的使用规则;弹簧测力计在使用前要观察其量程和分度值,再根据指针所指示的刻度来读数;使用弹簧测力计,一定要在弹簧的弹簧限度内,否则会损坏测力计;弹簧测力计的最大测量值为5N,一个大格表示1N,里面有5个小格,一个小格表示0.2N,其分度值为0.2N,故弹簧测力计的示数为1.0N;
7N>5N,超过弹簧的量程,弹簧可能会损坏。
故答案为:5;0.2;1.0;损坏。
【分析】测力计上最大的刻度值是量程,最小的刻度是分度值,根据指针位置读出力的大小,测量的力超过量程时,测力计会损坏。
5.【答案】16
【知识点】弹力
【解析】【解答】因为在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,所以明确第二次弹簧所用拉力是第一次的几倍,弹簧的伸长也应该是第一次的几倍; 用3.2N拉弹簧时,弹簧的伸长量为12cm-10cm=2cm,用9.6N拉弹簧时,拉力是3.2N的3倍,因此弹簧的伸长量也应该是2cm的3倍,为6cm,因此弹簧的长度变为10cm+6cm=16cm。
故答案为:16.
【分析】弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据原来受力伸长的关系计算后来测力计的弹簧长度。
6.【答案】4;0
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力,虽然弹簧测力计是静止不动的,但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了,故,弹簧测力计的示数为4N;物体处于静止状态,那么弹簧测力计所受到的一定是一对平衡力,处于平衡状态的物体受到的合力为零,因此弹簧测力计所受的合力为0N。
故答案为:4;0.
【分析】作用在弹簧测力计挂钩上的力就是测力计的示数,当物体受到的力平衡时,合力为0。
7.【答案】0~5N;0.2N;1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧测力计的量程即弹簧测力计所能测量的最大范围,分度值指的是所能测量的最小值(或者是相邻两刻线之间的距离所表示的值),读取弹簧测力计的示数首先要认清分度值;物体因为自身的重力会对弹簧测力计的挂钩施加一个竖直向下的拉力,拉力和重力的大小是相等的;弹簧测力计的最大刻度值是5N,因此量程是0~5N;每1N分成5等份,故分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1.8N,则物体受到的重力为1.8N。.
故答案为:0-5N;0.2N;1.8.
【分析】测力计上最大的刻度值是量程,最小的刻度是分度值,根据测力计指针的位置读数,就是物体受力的大小。
8.【答案】弹性形变;弹;向上;运动员
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【解答】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,一个物体是施力物体的同时也是受力物体;本题以跳板跳水为题考查力的作用的相互性和弹力的知识,考查了学生的观察和分析能力,属于基础知识的考查;物理知识最终是要应用于生活中的,我们在生活中见到与物理有关的现象就要认真分析,根据我们所学过的物理知识解释有关现象;运动员起跳时,用力向下踏跳板,跳板发生弹性形变,产生弹力,这个力的方向是向上的,受力物体时运动员。
故答案为:弹性形变;弹;向上;运动员。
【分析】能够恢复原状的形变是弹性形变,发生弹性形变的物体会产生弹力,弹力作用在和此物体接触的其它物体上。
9.【答案】(1)2
(2)6
(3)6;正
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】当不加拉力时弹簧的长度就是其原长;用6N时对应的长度减去原长,就是弹簧的伸长量,当图象呈线性变化时,就说明弹簧伸长量与弹簧受到的的拉力是成正比的;读图可以知道,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,这就是它的原长;弹簧在受6N拉力时,其长度为8cm,则其伸长量为8cm-2cm=6cm;从图中可以看出,在拉力不大于6N的范围内,弹簧的长度与拉力的变化图线呈线性变化,说明弹簧的伸长量与拉力成正比。
【分析】(1)在弹簧不受力时,测量的长度是弹簧的原长;
(2)根据弹簧受力后的长度和原来长度的差计算伸长的多少;
(3)当弹簧的形变规律性变化时,是弹簧测力计的测量范围,弹簧的伸长和受到的拉力成正比。
10.【答案】质量;弹性形变
【知识点】质量的测量与天平的使用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧台称是由于物体的重力作用在弹簧上,使弹簧发生了形变,而市场上这种称是利用重力和质量的关系,转化为直接测出物体的质量;其原理:在一定弹性范围内,弹簧受到的作用力越大,弹簧发生的弹性形变就越大.
故答案为:质量;弹性形变.
【分析】台秤是测量质量的仪器,受到的力越大,弹簧的弹性形变程度越大。
11.【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧拉力器拉力的大小与弹簧伸长量成正比,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,当两臂伸直时,手臂长越的同学,弹簧伸长越大,拉力也越大,A符合题意。
故答案为:A
【分析】弹簧的弹性形变程度越大,受到的力越大。
12.【答案】A
【知识点】力的作用效果;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.小球从A运动到O的过程中,所受弹力方向向右、速度不断增大,A符合题意;
B.小球从O运动到B的过程中,所受弹力方向向左、速度不断减小,B不符合题意;
C.小球运动到O点时,因弹簧恢复了原长,小球不受弹力,但小球速度最大,因为惯性仍向右运动,C不符合题意;
D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,弹簧弹性形变最大,弹性势能转化为小球的动能,小球加速向左运动, D不符合题意。
故答案为:A
【分析】物体受到力的作用时,运动状态不断改变。
13.【答案】
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】要解答此题需熟练掌握弹簧测力计的原理,在弹性限度内,弹簧所受拉力与弹簧伸长量成正比,及弹簧原长与形变量的区别与联系,同时需要有一定的数学解答能力;设弹簧的原长为 L,若在弹簧下端挂上质量为 m1 的物体后 ,弹簧伸长其长度为 L1 ;根据公式 F=k△x 得: m1g=k(L1 L),同理可得 m2g=k(L2 L) ;两式联立解得: L= ,故答案为: 。
【分析】根据物体的质量计算重力,根据弹簧的受力和伸长的关系计算弹簧的原长。
14.【答案】把指针调零;0~2.5N;乙
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】弹簧测力计使用前必须把指针调零、认清分度值、观察量程;图8中乙的量程是0~2.5N;要测量1.5N重的物体,选择分度值尽可能小的弹簧测力计,甲的分度值0.2N,乙的分度值0.1N,
故答案为:乙弹簧测力计;0~2.5N;乙。
【分析】使用测力计时必须调零,根据测力计上的最大值判断量程,测力计的量程越小,对应的分度值越小。
15.【答案】5
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】弹簧测力计使用时,总是处于静止状态或匀速直线运动状态,此时弹簧测力计处于平衡状态,受到的就是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反;可以分别以其中一个弹簧测力计为研究对象进行受力分析,测力计的示数等于某一个力的大小;以左侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对大小为5N的
平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,等于5N;同理以右侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对大小为5N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,测力计的示数仍为5N。
故答案为:5.
【分析】测力计的示数是作用在弹簧测力计挂钩上的力的大小。
16.【答案】(1)0.5
(2)弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】根据弹簧测力计的原理来分析,即在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长;由图象可以知道,该图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,说明因为弹簧自身受重力而伸长;即:弹簧未挂重物时的形变量为1.5cm;当伸长2.0cm-1.5cm=0.5cm时,拉力为1N;伸长2.5cm-1.5cm=1cm时,拉力为2N;所以弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm。
【分析】 (1) 根据坐标图像中力的变化和弹簧长度的变化分析长度增加量;
(2)探究弹簧受力和长度关系时,图像不能从原点画,是因为弹簧有原长。
17.【答案】(1)10
(2)0.1
(3)0~50N
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】当拉力为零时,测力计的长度即为其原长;计算出弹簧的伸长与增大的拉力之比,即为拉力增加1N弹簧伸长;根据在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比的特点进行分析; (1)由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为10cm,所以弹簧的原长为10cm;(2)拉力每增大10N,弹簧伸长1cm,则1cm÷10N=0.1cm/N,所以拉力增加1N,弹簧伸长0.1cm;(3)由表格中数据可以知道:在一定限度内,弹簧受到的拉力每增加10N,弹簧的伸长就增加1cm,即成正比例关系;当拉力达到60N时,弹簧的伸长不再满足此关系,说明了弹簧的测量范围是0~50N。
【分析】(1)弹簧不受力时的长度是原长;
(2)根据弹簧受到的力和伸长长度的比值计算伸长关系;
(3)当弹簧的伸长失去规律时,就是超过测力计的测量范围了。
18.【答案】A
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】解本题关键在于理解弹簧测力计的工作原理。理解刻度值比真实值小是解本题的关键;根据在一定范围内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,使用的砝码质量比实际值小,即砝码对弹簧的拉力小,则弹簧伸长的长度也小,则使刻度值小于真实值,因此使用该弹簧测力计称出的物重比实际物重大,A符合题意.
故答案为:A。
【分析】弹簧测力计的刻度值比实际值偏小,测量力的大小时,会比实际偏大。
19.【答案】A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】解此题需要明确:弹簧测力计的示数显示的是和弹簧相连的挂钩上的力的大小;弹簧测力计两端沿水平方向各施加5000N的拉力,两个拉力在一条直线上且方向相反,所以是一对平衡力;弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(5000N)为准,所以,其示数是5000N,A符合题意。
故答案为:A
【分析】测力计的示数是作用在测力计某一端的拉力的大小。
20.【答案】(1)将弹簧测力计的指针指到零
(2)③①④②⑤
(3)正比;大
(4)乙;甲
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】小明利用图甲的弹簧测力计测量力时。(1)首先操作的步骤是:将弹簧测力计的指针指到零;(2)使用弹簧测力计测量力的时,有如下操作:①轻轻来回拉动几次挂钩②把待测力加在挂钩上③观察量程和分度值④调整测力计的指针的位置⑤待稳定后读数。正确的顺序是:③①④②⑤;(3)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;②由图表可知,在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧大;(4)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,A. B 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即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是乙测力计;同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是甲测力计。
【分析】(1)使用测力计测量力的大小时,首先要把指针调到零刻度线处;
(2)使用测力计时,要观察量程和分度值,拉动几次挂钩,调零,正确测量和读数;
(3)测力计上弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据数据判断伸长的多少;
(4)容易发生形变的弹簧精确度更高,不易发生形变的弹簧测量范围大。
21.【答案】(1)2;3;弹性
(2)4
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)弹簧不受外力时,由图象可以知道,弹簧伸长2cm,此时的长度就是弹簧的原长,L0=2cm;由图象可以知道,弹簧在受到6N的拉力时,弹簧长L=5cm,则弹簧伸长,△L=L-L0=5cm-2cm=3cm,由图象可以知道弹簧发生了弹性形变,它产生了弹力; (2)因为F=6N,△L=3cm,弹簧每伸长1cm,受到的压力为2N,弹簧的长度为4cm时,弹簧伸长2cm,受到的拉力F=4N;(3)有图象可以知道,在外力不超过6N时,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比,超过6N就不成正比了, 故可得结论,在弹性限度内,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比。
【分析】(1)弹簧不受力时的长度是弹簧的原长;根据受力后的长度和原长的差计算伸长的多少;
(2)根据弹簧伸长的关系,判断受力的大小;
(3)弹簧在弹性限度内,弹簧的伸长和受到的拉力成正比。
22.【答案】(1)可以放大实验现象,使实验现象更加明显
(2)金属杆的长度;金属杆的横截面积
(3)10000
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)因为实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm,这个变化是很微小的,用眼睛几乎看不出来,但采用如图13所示的装置,可以将金属杆伸长的长度放大,使实验现象更加明显,便于观察;(2)分析样品测试数据,观察在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的横截面积是否有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的长度是否有关,然后得出结论;(3)要求金属杆L能够承受的最大拉力,可利用“在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比”这一规律建立等式,设未知量,联立方程。(1)可以将金属杆伸长的长度放大(将微小形变放大),使实验现象更加明显;(2)分析样品测试数据,比较第一、三栏或第四、五栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的横截面积有关,在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比;比较第一、二栏或第三、四栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;从而得出,金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关;(3)根据题意,金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,分析表中的数据可以知道,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此可设:
,将金属杆L的参数和试题表格中的一组数
据代入表达式可得;①②, ①÷②计算得出F=10000N。
【分析】 (1) 金属微小的长度变化不能清楚观察,可以通过图中指针的偏转反应;
(2)通过实验数据分析,金属伸长的长度和原来长度有关,和横截面积有关;
(3)根据金属杆长度的变化量、原长、横截面积和受力大小分析最大的受力。
23.【答案】(1)正比;大
(2)B;A
(3)将一根弹簧剪成长度不同的两端,分别用大小相同的力拉两弹簧,比较弹簧的伸长长度;BCDAE.
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(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所受的拉力成正比; ②根据表中数据可以知道,在拉力相同的情况下甲弹簧伸长的长度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,根据题意知,A、B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小于乙,即量程较大的是B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大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是A测力计;(3)要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验时要采用控制变量法,需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同,只改变弹簧的原长,要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验,再将弹簧截成长度不同的两段,就可以改变弹簧的原长,并分别用大小相同的力拉两根弹簧,就可以控制弹簧所受的拉力相同,最后比较弹簧伸长长度的关系。弹簧测力计的使用方法是:B.了解弹簧测力计的量程,并观察它的分度值,被测量的力不得超过它的量程;C.检查弹簧测力计的指针是否指在零点,若不在零点.需调节使其在零点;D.把物体挂在弹簧测力计下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧测力计的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧号外壳摩擦;A.读数时应在弹簧稳定后进行,读取数据时,视线直通过指针并跟刻度面垂直;E.读完数后,应取下物体,看指针是否回到零点,不回零点时应检查原因或换一个弹簧测力计重新测量.即使用顺序为:BCDAE.。
【分析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长和受到的拉力成正比,根据实验数据分析伸长的大小关系;
(2)受力后容易改变长度的测力计测量精确,不容易改变长度的测力计测量范围大;
(3)探究弹簧伸长的长度和弹簧原长有关,则用相同材料、不同长度的弹簧进行实验,观察伸长情况;使用测力计时,首先观察量程和分度值,再调零,然后进行测量、读数,最后取下物体。
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