2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练基础卷:7.2 弹力
一、选择题
1.(2023八下·锦江期末)如图所示,跳橡皮筋是一项深受大众喜爱的传统民间游戏。其中两个人架着皮筋,跳者用脚去钩橡皮筋。下列说法正确的是( )
A.橡皮筋的弹性有一定限度,弹力不可能无限大
B.只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
C.使橡皮筋拉伸的力是橡皮筋施加的
D.橡皮筋的长度越长,产生的弹力就越大
2.(2023八下·武都期末)下列物体间的作用力属于弹力的是( )
①手握瓶子的压力
②绳子对溜溜球的拉力
③磁铁吸引铁钉的力
④课桌对书的支持力
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
3.(2023八下·重庆市期中)有关力的说法中,正确的是( )
A.两个物体不相互接触,也能产生弹力
B.手压圆珠笔芯,使它弯曲,说明力可以改变物体的运动状态
C.一个力的出现,必须要有施力物体,可以没有受力物体
D.用桨向后划水,船就会前进,说明力的作用是相互的
4.(2023八下·伊州期末)下面哪个力不属于弹力( )
A.绳子对物体的拉力 B.地面对人的支持力
C.磁铁对铁钉的吸引力 D.人对桌面的压力
5.(2023八下·宜昌期末)甲(力最大)、乙(手臂最长)、丙(手臂最粗)三位同学将同一个弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直时,他们对弹簧拉力器的拉力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
6.(2022八下·科尔沁左翼中旗期中)如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D.称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
7.(2023八下·南岗月考)如图,取A、B两个弹簧测力计,平放在水平桌面上,按着甲、乙方式,把它们的挂钩挂在一起。甲:静止时A、B的示数分别为F1和F2;乙:静止时A、B的示数分别为F3和F4,下列说法正确的是( )
A.F1=F2 F3=F4 B.F1>F2 F3>F4
C.F1<F2 F3<F4 D.F1>F2 F3<F4
8.(2023八下·沧州期末) 关于弹簧测力计的使用,下列说法中错误的是( )
A.使用前检查指针是否在零刻度线处
B.使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
C.使用时,所测的力不能超过弹簧测力计的量程
D.弹簧的长度与所受的拉力成正比
9.(2023八下·湘潭期中)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
二、填空题
10.(2022八下·五华期末)利用弹簧、钩码、直尺等器材自制了一只弹簧测力计,测出弹簧的伸长量与拉力的数据如表:
拉力F/N 1 2 3 4 5 6 7
长度L/cm 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 4.90
伸长量ΔL/cm 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
在使用弹簧测力计时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向与所测力的方向在 ,从表中数据可以得出,在弹簧的弹性限度内,弹簧的长度为6cm时,受到的拉力为 。
三、作图题
11.(2023八下·南岗月考)如图所示,用12N的力沿水平方向拉一根轻质弹簧,弹簧此时处于静止状态,用力的示意图把弹簧受到的拉力表示出来。
四、实验探究题
12.(2023八下·赣州期中)
(1)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越 、 就是根据弹簧的这个特性制成的,该测量工具在使用前要先认清 和 。
(2)如图所示的的弹簧测力计,它的最小刻度值是 N,量程是 N,弹簧测力计的示数是 。
13.(2023八下·明水期中)小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图1所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码的拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
弹簧的长度L/cm 2 3 4 5 6 7 8
(1)根据表格中的数据,在图2甲中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(2)通过分析,可得出结论: ;
(3)小明又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据作出了如图2乙所示的图线。
①A弹簧的原长为 cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧A制成的测力计量程是 ,用弹簧 制成的测力计精确度高;
③若将本实验中弹簧A、B并联使用代替弹簧测力计(如图丙),能测量力的最大值为 N。
14.(2023八下·浠水月考)某实验小组的同学对、两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码图甲所示,钩码静止时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。
(1)如图甲所示,橡皮筋、悬挂相同质量的钩码,伸长量比大,因此对钩码的拉力 对钩码的拉力选填“大于”、“等于”或“小于”。当的拉力作用于后,撤下钩码,不能恢复原来长度,说明发生 选填“弹性”或“塑性”形变;
(2)根据图乙,分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,并配合相同的刻度尺标识量程和分度值,则用橡皮筋 制成的测力计量程大选填“”或“”。由橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫 。
五、计算题
15.(2023八下·滁州期中)一根轻质弹簧,当它在的拉力作用下,总长度为当它在的拉力下,总长度为,求:
(1)弹簧不受拉力时自然长度为多大?
(2)此弹簧弹性系数多大?提示:中,为弹性系数,为弹簧伸长的长度
16.(2023八下·定远月考)某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码弹簧原长为6cm,探究拉力与弹簧伸长量的关系。下表是他实验时记录的数据,实验时拉力始终未超过弹簧的弹性限度,弹簧很轻,自身质量不计。
弹簧受到的拉力
弹簧的长度
(1)求拉力与弹簧长度的关系式。
(2)当弹簧长度是时,求此时该弹簧所受的拉力。
(3)该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为,求该弹簧的最大长度。
六、综合题
17.(2023八下·安源期中)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与拉力F成正比,即F=kx,下面的表格是张翰做的某橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
拉力F/N 5 10 15 20 25
伸长量x/cm 1.6 3.2 4.8 6.4 8
(1)请在如图所示坐标系中作出F-x图像。
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m。
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为 cm。
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,则它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要 (选填“大”或“小”)。
18.(2023八下·安达月考)小张用一只弹簧做研究弹簧的伸长与拉力的关系的实验,具体的记录数据如表:
拉力
弹簧长度
(1)根据实验数据,此弹簧能做一个测量范围为多大的弹簧测力计?理由是什么?答: .
(2)当悬挂某物体时,弹簧的长度为,求该物体的质量取.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.橡皮筋的弹性有一定的限度,超过限度橡皮筋会断裂,所以弹力不可能无限大,故A正确;
B.只要能发生弹性形变的物体都能产生弹力,故B错误;
C.使橡皮筋拉伸的力是人产生的,故C错误;
D.在弹性限度内,橡皮筋长度越长,产生的弹力就越大,故D错误。
故答案为A。
【分析】弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力;
在弹性限度内,物体的弹性形变程度越大,弹力越大。
2.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】①手握瓶子的压力,由手的形变产生,属于弹力;
②绳子对溜溜球的拉力,由绳子的形变产生,属于弹力;
③磁铁吸引铁钉的力,属于电磁力;
④课桌对书的支持力,由课桌的形变产生,属于弹力。
那么属于弹力的是①②④。
故选C。
【分析】物体发生弹性形变产生的力叫弹力,例如拉力、推力、压力和支持力等。
3.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A.弹力是由于物体接触而发生弹性形变而产生的,而物体不相互接触,就不会发生弹性形变,就不能产生弹力,故A错误;
B.手压圆珠笔芯,使它弯曲,说明力可以改变物体的 形状,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,前者是受力物体,后者是施力物体,故C错误;
D.划船时,用浆向后划水,桨给水一个向后的力,同时水对桨也施加了一个向前的力.这个力就是船前进的动力,可说明力的作用是相互的,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)弹力是由物体发生弹性形变产生的,而弹性形变发生的条件:一是要接触,二是两个物体要相互挤压;
(2)物体运动状态的改变包括:速度大小、运动方向,两者至少有一个会发生改变,而物体弯曲属于形状的改变;
(3)力不能离开施力物体与受力物体而单独存在;只要有力的作用,就一定有受力物体和施力物体;
(4)使船前进的力应该与船的前进方向是一致的 ,所以浆对水施力的同时,水对浆也产生了向前的推力,故能说明力的作用是相互的。
4.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.拉力使物体发生形变,产生了弹力,A不符合题意;
B.地面对人的支持力,是地面受到挤压力,发生了形变产生的,B不符合题意;
C.磁铁对铁钉的吸引力产生时,没有相互挤压,不产生形变,没有弹力产生,C符合题意;
D.人对桌面的压力时,相互挤压时发生形变,产生弹力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体间相互挤压发现形变,产生弹力。
5.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】乙手臂最长,两臂伸直时,弹簧的形变量最大,弹簧的拉力最大,B正确。
故选B。
【分析】弹簧施加的力是弹力,所以形变量越大,弹力越大。
6.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.弹簧测力计的可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向上的力,A正确,不符合题意;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,B错误,符合题意;
C.由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力G=F示=1N,C正确,不符合题意;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用弹簧测力计应沿力的方向;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数;看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦。
7.【答案】A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 甲图中:A、B两个测力计在拉力F1和F2作用下处于静止,A拉B的力和B拉A的力是一对相互作用力,大小相同,则F1=F2,乙图中:A、B两个测力计在拉力F3和F4作用下处于静止,A拉B的力和B拉A的力是一对相互作用力,大小相同,则F3=F4。
故答案为:A
【分析】相互作用力的大小是大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同的物体上。
8.【答案】D
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.使用弹簧测力计前,需要检查指针是否在零刻度线处,不在零刻度线,需要调零,正确,A不符合题意;
B.使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则影响测量结果,正确,B不符合题意;
C.使用时弹簧测力计时,不能超过弹簧测力计的量程,否则损坏测力计,正确,C不符合题意;
D.实验测力计时,弹簧的长度变化量,即伸长与所受的拉力成正比,错误,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】弹簧测力计的制作原理是:弹簧的伸长和受到的拉力成正比;使用弹簧测力计时,指针先调零,不能超过测力计的量程。
9.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,测力计的最大示数为5N,则量程为0-5N。一个大格表示1N,中间有5个小格,那么分度值为:1N÷5=0.2N,故A错误;
B.弹簧测力计的测力原理:在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故B正确;
C.弹簧测力计可以测量在任意方向上的拉力,故C错误;
D.量程的大小与弹簧长度没有必然联系,故D错误。
故选B。
【分析】根据对弹簧测力计的结果、工作原理和过程分析判断。
10.【答案】同一直线上;9.75N
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】在使用弹簧测力计时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向与所测力的方向在同一直线上,这样才能防止因弹簧与外壳摩擦影响测量结果。
由表格数据可知,拉力每增加1N,弹簧伸长0.4cm,即弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。弹簧的原长为L0=2.50cm-0.4cm=2.1cm
当弹簧长度为6cm时,弹簧的出伸长量为ΔL=6cm-2.1cm=3.9cm
由于弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,所以弹簧长度为6cm时受到拉力为
【分析】弹簧测力计的拉力和弹簧的伸长方向一致;根据弹簧受力发生形变的系数,结合形变量,可以计算拉力大小。
11.【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】答案如图:
【分析】手用力向右拉动,则拉力方向向右,作用点在弹簧上。
12.【答案】(1)长;弹簧测力计;量程;分度值
(2)0.2;0~5;2N
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性制成的;
使用弹簧测力计时,要先认清量程和分度值;
(2)由图可知,在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值沩0.2N,最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;图中弹簧测力计的示数为2N。
【分析】根据弹簧测力计的正解使用和计数判断:
(1)常用弹簧测力计是利用在一定范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的;
(2) 弹簧测力计的量程指的就是弹簧测力计的测量范围;分度值即相邻两刻度线之间的值;使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要明确弹簧测力计的量程和分度值,再根据指针位置读数,读数时视线与指针所指刻线相垂直。
13.【答案】(1)
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长量和受到的拉力成正比
(3)5;10;0-10N;A;22.5
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)方格纸上横轴表示拉力,纵轴表示伸长量,根据表格数据在上面描点,然后将相邻的点用线连接起来即可,如下图所示:
(2)根据图像可知,弹簧的伸长量随拉力的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到:在弹性限度内,弹簧的伸长量和受到的拉力成正比。
(3)①根据乙图可知,当拉力为0时,弹簧A的长度为5cm,那么弹簧A的原长为5cm。当弹簧A受到的拉力为5N时长度为15cm,此时弹簧A伸长:15cm-5cm=10cm;
②根据乙图可知,弹簧A发生弹性形变的最大拉力为10N,则用它制作的测力计的量程为:0~10N;
当拉力为10N时,弹簧B伸长:15cm-5cm=10cm,弹簧A伸长:25cm-5cm=20cm,则弹簧A伸长量大,那么A的精确度更高。
③根据乙图可知,当达到最大伸长量时,B的长度为20cm,A的长度为25cm,则二者并联时最大长度为20cm。此时弹簧B受到的拉力为15N,而弹簧A受到的拉力为:。因此二者并联时测量的最大力为:15N+7.5N=22.5N。
【分析】(1)方格纸上横轴表示拉力,纵轴表示伸长量,根据表格数据在上面描点,然后将相邻的点用线连接起来即可;
(2)根据图像的形状分析弹簧的伸长量与拉力的关系;
(3)①当弹簧受到的拉力为0时,弹簧不会伸长,此时弹簧的长度就是原长。根据乙图确定拉力为5N弹簧的长度,然后减去原长得到弹簧A的伸长量;
②根据图像确定弹簧A能够发生弹性形变的最大拉力,从而确定它制成的测力计的量程。当受力相同时,弹簧的伸长量越大,则中间刻度可能更多,此时测量更精确。
③根据图乙确定弹簧A、B能够达到的最大伸长量,进而确定二者并联时两个弹簧受到拉力的大小,然后相加即可。
14.【答案】(1)等于;塑性
(2)B;转换法
【知识点】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)、由于是悬挂相同的钩码,所以A对钩码的拉力等于B对钩码的拉力。由于施加拉力后橡皮筋B不能恢复原来长度,说明B发生塑性形变;
(2)、根据图乙,橡皮筋B制成的测力计量程大。由于是用橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫转换法 。
【分析】(1)由于悬挂相同的重物,所以A对钩码的拉力等于B对钩码的拉力,由于不能回复原状,所以发生塑性形变。
(2)由图可知B的量程大,通过橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫控制变量法。
15.【答案】(1)解:根据弹簧的伸长跟受到的拉力成正比得
解得弹簧的自然长度:
(2)解:由 中, 为弹性系数, 为弹簧伸长的长度,得
代入数据:
解得
【知识点】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧的长度和受到的拉力,计算弹簧的原长;
(2)根据弹簧受到的拉力和弹簧的形变的比值,判断形变量关系。
16.【答案】(1)解:由数据可知弹簧所受的拉力每增加 ,伸长量就增加 ,所以有
答:拉力 与弹簧长度 的关系式为 ;
(2)解:当弹簧的长度为 时,弹簧所受拉力为
答:当弹簧长度是 时,此时该弹簧所受的拉力为 ;
(3)解:当 时,代入(1)中关系式可得
解得
答:该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为 ,该弹簧的最大长度为
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧的形变程度和受到的拉力,判断力和形变量的关系;
(2)根据弹簧的形变和形变规律,计算受到的拉力的大小;
(3)根据弹簧受到的拉力,结合形变规律,计算形变程度。
17.【答案】(1)如图所示:
(2)312.5
(3)0.32
(4)大
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】探究弹簧的伸长和受到的拉力的关系时,
(1)根据实验数据,在坐标图像中描点作图,如图 ;
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数;
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为;
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,当受力相同时,每个弹簧的伸长量小,它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要大。
【分析】(1)根据弹簧受到的拉力和形变量,结合数据作图;
(2)根据力和形变量的比值,计算劲度系数;
(3)根据形变量和力的比值,计算分度值;
(4)当弹力相同时时,弹簧越多,劲度系数越大。
18.【答案】(1)解:能做量程为 - 的测力计.理由是拉力在 之前,拉力每增加 弹簧都伸长 ,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在 以后,已不存在这种正比关系; 答: ;在这个范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(2)解:在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,从弹簧的伸长与拉力成正比的关系知弹簧原长为 由表中数据可求出弹簧的劲度系数: ,因此当用手将弹簧拉到 长时,手对弹簧的拉力: ; 。
答:该物体的质量为 。
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】研究弹簧的伸长与拉力的关系的实验,
(1)根据实验数据,此弹簧能做一个测量范围为0-7N的测力计,理由是拉力在 7N 之前,拉力每增加 1N 弹簧都伸长 1cm ,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在 8N 以后,已不存在这种正比关系;在这个范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(2)当悬挂某物体时,弹簧的长度为8.5cm ,求该物体的质量
在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,从弹簧的伸长与拉力成正比的关系知弹簧原长为 5cm, 由表中数据可求出弹簧的劲度系数:,因此当用手将弹簧拉到 8.5cm长时,手对弹簧的拉力:F=kx=1N/cm×(8.5cm-5cm)=3.5N=G;物体的质量为。
【分析】(1)根据弹簧受到拉力后的形变规律,判断测力计的量程范围;
(2)根据弹簧受到的拉力和伸长的长度比值,计算劲度系数,结合形变量,计算力的大小,结合物体的重力计算质量。
1 / 12023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练基础卷:7.2 弹力
一、选择题
1.(2023八下·锦江期末)如图所示,跳橡皮筋是一项深受大众喜爱的传统民间游戏。其中两个人架着皮筋,跳者用脚去钩橡皮筋。下列说法正确的是( )
A.橡皮筋的弹性有一定限度,弹力不可能无限大
B.只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
C.使橡皮筋拉伸的力是橡皮筋施加的
D.橡皮筋的长度越长,产生的弹力就越大
【答案】A
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.橡皮筋的弹性有一定的限度,超过限度橡皮筋会断裂,所以弹力不可能无限大,故A正确;
B.只要能发生弹性形变的物体都能产生弹力,故B错误;
C.使橡皮筋拉伸的力是人产生的,故C错误;
D.在弹性限度内,橡皮筋长度越长,产生的弹力就越大,故D错误。
故答案为A。
【分析】弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力;
在弹性限度内,物体的弹性形变程度越大,弹力越大。
2.(2023八下·武都期末)下列物体间的作用力属于弹力的是( )
①手握瓶子的压力
②绳子对溜溜球的拉力
③磁铁吸引铁钉的力
④课桌对书的支持力
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】①手握瓶子的压力,由手的形变产生,属于弹力;
②绳子对溜溜球的拉力,由绳子的形变产生,属于弹力;
③磁铁吸引铁钉的力,属于电磁力;
④课桌对书的支持力,由课桌的形变产生,属于弹力。
那么属于弹力的是①②④。
故选C。
【分析】物体发生弹性形变产生的力叫弹力,例如拉力、推力、压力和支持力等。
3.(2023八下·重庆市期中)有关力的说法中,正确的是( )
A.两个物体不相互接触,也能产生弹力
B.手压圆珠笔芯,使它弯曲,说明力可以改变物体的运动状态
C.一个力的出现,必须要有施力物体,可以没有受力物体
D.用桨向后划水,船就会前进,说明力的作用是相互的
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A.弹力是由于物体接触而发生弹性形变而产生的,而物体不相互接触,就不会发生弹性形变,就不能产生弹力,故A错误;
B.手压圆珠笔芯,使它弯曲,说明力可以改变物体的 形状,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,前者是受力物体,后者是施力物体,故C错误;
D.划船时,用浆向后划水,桨给水一个向后的力,同时水对桨也施加了一个向前的力.这个力就是船前进的动力,可说明力的作用是相互的,故D正确。
故选项为D。
【分析】(1)弹力是由物体发生弹性形变产生的,而弹性形变发生的条件:一是要接触,二是两个物体要相互挤压;
(2)物体运动状态的改变包括:速度大小、运动方向,两者至少有一个会发生改变,而物体弯曲属于形状的改变;
(3)力不能离开施力物体与受力物体而单独存在;只要有力的作用,就一定有受力物体和施力物体;
(4)使船前进的力应该与船的前进方向是一致的 ,所以浆对水施力的同时,水对浆也产生了向前的推力,故能说明力的作用是相互的。
4.(2023八下·伊州期末)下面哪个力不属于弹力( )
A.绳子对物体的拉力 B.地面对人的支持力
C.磁铁对铁钉的吸引力 D.人对桌面的压力
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.拉力使物体发生形变,产生了弹力,A不符合题意;
B.地面对人的支持力,是地面受到挤压力,发生了形变产生的,B不符合题意;
C.磁铁对铁钉的吸引力产生时,没有相互挤压,不产生形变,没有弹力产生,C符合题意;
D.人对桌面的压力时,相互挤压时发生形变,产生弹力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体间相互挤压发现形变,产生弹力。
5.(2023八下·宜昌期末)甲(力最大)、乙(手臂最长)、丙(手臂最粗)三位同学将同一个弹簧拉力器拉开至两臂张开伸直时,他们对弹簧拉力器的拉力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】乙手臂最长,两臂伸直时,弹簧的形变量最大,弹簧的拉力最大,B正确。
故选B。
【分析】弹簧施加的力是弹力,所以形变量越大,弹力越大。
6.(2022八下·科尔沁左翼中旗期中)如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D.称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.弹簧测力计的可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向上的力,A正确,不符合题意;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,B错误,符合题意;
C.由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力G=F示=1N,C正确,不符合题意;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用弹簧测力计应沿力的方向;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数;看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦。
7.(2023八下·南岗月考)如图,取A、B两个弹簧测力计,平放在水平桌面上,按着甲、乙方式,把它们的挂钩挂在一起。甲:静止时A、B的示数分别为F1和F2;乙:静止时A、B的示数分别为F3和F4,下列说法正确的是( )
A.F1=F2 F3=F4 B.F1>F2 F3>F4
C.F1<F2 F3<F4 D.F1>F2 F3<F4
【答案】A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 甲图中:A、B两个测力计在拉力F1和F2作用下处于静止,A拉B的力和B拉A的力是一对相互作用力,大小相同,则F1=F2,乙图中:A、B两个测力计在拉力F3和F4作用下处于静止,A拉B的力和B拉A的力是一对相互作用力,大小相同,则F3=F4。
故答案为:A
【分析】相互作用力的大小是大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同的物体上。
8.(2023八下·沧州期末) 关于弹簧测力计的使用,下列说法中错误的是( )
A.使用前检查指针是否在零刻度线处
B.使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
C.使用时,所测的力不能超过弹簧测力计的量程
D.弹簧的长度与所受的拉力成正比
【答案】D
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.使用弹簧测力计前,需要检查指针是否在零刻度线处,不在零刻度线,需要调零,正确,A不符合题意;
B.使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则影响测量结果,正确,B不符合题意;
C.使用时弹簧测力计时,不能超过弹簧测力计的量程,否则损坏测力计,正确,C不符合题意;
D.实验测力计时,弹簧的长度变化量,即伸长与所受的拉力成正比,错误,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】弹簧测力计的制作原理是:弹簧的伸长和受到的拉力成正比;使用弹簧测力计时,指针先调零,不能超过测力计的量程。
9.(2023八下·湘潭期中)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力而无法测出水平方向的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.根据图片可知,测力计的最大示数为5N,则量程为0-5N。一个大格表示1N,中间有5个小格,那么分度值为:1N÷5=0.2N,故A错误;
B.弹簧测力计的测力原理:在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故B正确;
C.弹簧测力计可以测量在任意方向上的拉力,故C错误;
D.量程的大小与弹簧长度没有必然联系,故D错误。
故选B。
【分析】根据对弹簧测力计的结果、工作原理和过程分析判断。
二、填空题
10.(2022八下·五华期末)利用弹簧、钩码、直尺等器材自制了一只弹簧测力计,测出弹簧的伸长量与拉力的数据如表:
拉力F/N 1 2 3 4 5 6 7
长度L/cm 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 4.90
伸长量ΔL/cm 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
在使用弹簧测力计时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向与所测力的方向在 ,从表中数据可以得出,在弹簧的弹性限度内,弹簧的长度为6cm时,受到的拉力为 。
【答案】同一直线上;9.75N
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】在使用弹簧测力计时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向与所测力的方向在同一直线上,这样才能防止因弹簧与外壳摩擦影响测量结果。
由表格数据可知,拉力每增加1N,弹簧伸长0.4cm,即弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。弹簧的原长为L0=2.50cm-0.4cm=2.1cm
当弹簧长度为6cm时,弹簧的出伸长量为ΔL=6cm-2.1cm=3.9cm
由于弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,所以弹簧长度为6cm时受到拉力为
【分析】弹簧测力计的拉力和弹簧的伸长方向一致;根据弹簧受力发生形变的系数,结合形变量,可以计算拉力大小。
三、作图题
11.(2023八下·南岗月考)如图所示,用12N的力沿水平方向拉一根轻质弹簧,弹簧此时处于静止状态,用力的示意图把弹簧受到的拉力表示出来。
【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】答案如图:
【分析】手用力向右拉动,则拉力方向向右,作用点在弹簧上。
四、实验探究题
12.(2023八下·赣州期中)
(1)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越 、 就是根据弹簧的这个特性制成的,该测量工具在使用前要先认清 和 。
(2)如图所示的的弹簧测力计,它的最小刻度值是 N,量程是 N,弹簧测力计的示数是 。
【答案】(1)长;弹簧测力计;量程;分度值
(2)0.2;0~5;2N
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性制成的;
使用弹簧测力计时,要先认清量程和分度值;
(2)由图可知,在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值沩0.2N,最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;图中弹簧测力计的示数为2N。
【分析】根据弹簧测力计的正解使用和计数判断:
(1)常用弹簧测力计是利用在一定范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的;
(2) 弹簧测力计的量程指的就是弹簧测力计的测量范围;分度值即相邻两刻度线之间的值;使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要明确弹簧测力计的量程和分度值,再根据指针位置读数,读数时视线与指针所指刻线相垂直。
13.(2023八下·明水期中)小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图1所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码的拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
弹簧的长度L/cm 2 3 4 5 6 7 8
(1)根据表格中的数据,在图2甲中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(2)通过分析,可得出结论: ;
(3)小明又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据作出了如图2乙所示的图线。
①A弹簧的原长为 cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧A制成的测力计量程是 ,用弹簧 制成的测力计精确度高;
③若将本实验中弹簧A、B并联使用代替弹簧测力计(如图丙),能测量力的最大值为 N。
【答案】(1)
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长量和受到的拉力成正比
(3)5;10;0-10N;A;22.5
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)方格纸上横轴表示拉力,纵轴表示伸长量,根据表格数据在上面描点,然后将相邻的点用线连接起来即可,如下图所示:
(2)根据图像可知,弹簧的伸长量随拉力的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到:在弹性限度内,弹簧的伸长量和受到的拉力成正比。
(3)①根据乙图可知,当拉力为0时,弹簧A的长度为5cm,那么弹簧A的原长为5cm。当弹簧A受到的拉力为5N时长度为15cm,此时弹簧A伸长:15cm-5cm=10cm;
②根据乙图可知,弹簧A发生弹性形变的最大拉力为10N,则用它制作的测力计的量程为:0~10N;
当拉力为10N时,弹簧B伸长:15cm-5cm=10cm,弹簧A伸长:25cm-5cm=20cm,则弹簧A伸长量大,那么A的精确度更高。
③根据乙图可知,当达到最大伸长量时,B的长度为20cm,A的长度为25cm,则二者并联时最大长度为20cm。此时弹簧B受到的拉力为15N,而弹簧A受到的拉力为:。因此二者并联时测量的最大力为:15N+7.5N=22.5N。
【分析】(1)方格纸上横轴表示拉力,纵轴表示伸长量,根据表格数据在上面描点,然后将相邻的点用线连接起来即可;
(2)根据图像的形状分析弹簧的伸长量与拉力的关系;
(3)①当弹簧受到的拉力为0时,弹簧不会伸长,此时弹簧的长度就是原长。根据乙图确定拉力为5N弹簧的长度,然后减去原长得到弹簧A的伸长量;
②根据图像确定弹簧A能够发生弹性形变的最大拉力,从而确定它制成的测力计的量程。当受力相同时,弹簧的伸长量越大,则中间刻度可能更多,此时测量更精确。
③根据图乙确定弹簧A、B能够达到的最大伸长量,进而确定二者并联时两个弹簧受到拉力的大小,然后相加即可。
14.(2023八下·浠水月考)某实验小组的同学对、两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码图甲所示,钩码静止时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。
(1)如图甲所示,橡皮筋、悬挂相同质量的钩码,伸长量比大,因此对钩码的拉力 对钩码的拉力选填“大于”、“等于”或“小于”。当的拉力作用于后,撤下钩码,不能恢复原来长度,说明发生 选填“弹性”或“塑性”形变;
(2)根据图乙,分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,并配合相同的刻度尺标识量程和分度值,则用橡皮筋 制成的测力计量程大选填“”或“”。由橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫 。
【答案】(1)等于;塑性
(2)B;转换法
【知识点】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)、由于是悬挂相同的钩码,所以A对钩码的拉力等于B对钩码的拉力。由于施加拉力后橡皮筋B不能恢复原来长度,说明B发生塑性形变;
(2)、根据图乙,橡皮筋B制成的测力计量程大。由于是用橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫转换法 。
【分析】(1)由于悬挂相同的重物,所以A对钩码的拉力等于B对钩码的拉力,由于不能回复原状,所以发生塑性形变。
(2)由图可知B的量程大,通过橡皮筋伸长量反映其所受拉力大小,该方法叫控制变量法。
五、计算题
15.(2023八下·滁州期中)一根轻质弹簧,当它在的拉力作用下,总长度为当它在的拉力下,总长度为,求:
(1)弹簧不受拉力时自然长度为多大?
(2)此弹簧弹性系数多大?提示:中,为弹性系数,为弹簧伸长的长度
【答案】(1)解:根据弹簧的伸长跟受到的拉力成正比得
解得弹簧的自然长度:
(2)解:由 中, 为弹性系数, 为弹簧伸长的长度,得
代入数据:
解得
【知识点】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧的长度和受到的拉力,计算弹簧的原长;
(2)根据弹簧受到的拉力和弹簧的形变的比值,判断形变量关系。
16.(2023八下·定远月考)某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码弹簧原长为6cm,探究拉力与弹簧伸长量的关系。下表是他实验时记录的数据,实验时拉力始终未超过弹簧的弹性限度,弹簧很轻,自身质量不计。
弹簧受到的拉力
弹簧的长度
(1)求拉力与弹簧长度的关系式。
(2)当弹簧长度是时,求此时该弹簧所受的拉力。
(3)该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为,求该弹簧的最大长度。
【答案】(1)解:由数据可知弹簧所受的拉力每增加 ,伸长量就增加 ,所以有
答:拉力 与弹簧长度 的关系式为 ;
(2)解:当弹簧的长度为 时,弹簧所受拉力为
答:当弹簧长度是 时,此时该弹簧所受的拉力为 ;
(3)解:当 时,代入(1)中关系式可得
解得
答:该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为 ,该弹簧的最大长度为
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧的形变程度和受到的拉力,判断力和形变量的关系;
(2)根据弹簧的形变和形变规律,计算受到的拉力的大小;
(3)根据弹簧受到的拉力,结合形变规律,计算形变程度。
六、综合题
17.(2023八下·安源期中)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与拉力F成正比,即F=kx,下面的表格是张翰做的某橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
拉力F/N 5 10 15 20 25
伸长量x/cm 1.6 3.2 4.8 6.4 8
(1)请在如图所示坐标系中作出F-x图像。
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m。
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为 cm。
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,则它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)如图所示:
(2)312.5
(3)0.32
(4)大
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】探究弹簧的伸长和受到的拉力的关系时,
(1)根据实验数据,在坐标图像中描点作图,如图 ;
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数;
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为;
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,当受力相同时,每个弹簧的伸长量小,它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要大。
【分析】(1)根据弹簧受到的拉力和形变量,结合数据作图;
(2)根据力和形变量的比值,计算劲度系数;
(3)根据形变量和力的比值,计算分度值;
(4)当弹力相同时时,弹簧越多,劲度系数越大。
18.(2023八下·安达月考)小张用一只弹簧做研究弹簧的伸长与拉力的关系的实验,具体的记录数据如表:
拉力
弹簧长度
(1)根据实验数据,此弹簧能做一个测量范围为多大的弹簧测力计?理由是什么?答: .
(2)当悬挂某物体时,弹簧的长度为,求该物体的质量取.
【答案】(1)解:能做量程为 - 的测力计.理由是拉力在 之前,拉力每增加 弹簧都伸长 ,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在 以后,已不存在这种正比关系; 答: ;在这个范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(2)解:在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,从弹簧的伸长与拉力成正比的关系知弹簧原长为 由表中数据可求出弹簧的劲度系数: ,因此当用手将弹簧拉到 长时,手对弹簧的拉力: ; 。
答:该物体的质量为 。
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】研究弹簧的伸长与拉力的关系的实验,
(1)根据实验数据,此弹簧能做一个测量范围为0-7N的测力计,理由是拉力在 7N 之前,拉力每增加 1N 弹簧都伸长 1cm ,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在 8N 以后,已不存在这种正比关系;在这个范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(2)当悬挂某物体时,弹簧的长度为8.5cm ,求该物体的质量
在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,从弹簧的伸长与拉力成正比的关系知弹簧原长为 5cm, 由表中数据可求出弹簧的劲度系数:,因此当用手将弹簧拉到 8.5cm长时,手对弹簧的拉力:F=kx=1N/cm×(8.5cm-5cm)=3.5N=G;物体的质量为。
【分析】(1)根据弹簧受到拉力后的形变规律,判断测力计的量程范围;
(2)根据弹簧受到的拉力和伸长的长度比值,计算劲度系数,结合形变量,计算力的大小,结合物体的重力计算质量。
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