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第2节 力的存在
考点一、力是什么
1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象,说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用,这说明了力的存在。
2.一个物体对另一个物体施加拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
3. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体,另-一个是受力物体),单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的,即力是物体对物体的作用。
【能力拓展】
①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说,也是受力物体。
②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上,两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用),没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。
典例1:关于力的说法,不正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力是改变物体运动状态的原因
C.受力物体同时一定也是施力物体
D.不接触的物体之间一定没有力的作用
【答案】D
【解析】A.力是物体对物体的作用,故A正确不合题意;
B.力是改变物体运动状态的原因,故B正确不合题意;
C.受力物体同时一定也是施力物体,故C正确不合题意;
D.不接触的物体之间也会发生力的作用,例如重力、万有引力、电磁力等,故D错误符合题意。
变式1:在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是( )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】(1)物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(2)铁磁性物质在磁场中会受力磁力的作用;
(3)物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系分析判断。
【解答】A.磁体对钢珠会产生引力的作用,而对玻璃球没有吸引力,故A错误;
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力,故B错误;
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变,即运动状态不断改变,故C错误;
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
考点二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状;改变物体的运动状态
典例1:构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是( )
A.举例1:用力踢足球,足球被踢飞
B.举例2:用力捏气球,气球被捏扁
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出
D.举例4:用力击排球,手有痛感
【答案】D
【解析】将选项中的实例与对应的物理知识比较,二者一致的就是正确选项。
【解答】A.用力踢足球,足球被踢飞,说明力可以改变物体运动状态,而不是“改变物体的形状”,故A不合题意;
B.用力捏气球,气球被捏扁,说明力可以改变物体的形状,而不是“改变物体的运动状态”,故B不合题意;
C.用力推铅球,铅球被推出,说明可以改变物体的运动状态,而不是“力是物体对物体的作用”,故C不合题意;
D.用力击打排球,手有痛感,是因为力的作用是相互的,故D符合题意。
变式1:(2023七下·婺城期末)如图为杭州亚运会的部分体育图标。其中有一个力与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.用力拉弓,弓弦弯了 B.用力垫球,球飞出去
C.用力蹬蹦床,蹦床下陷 D.用力蹬跳板,跳板弯曲
【答案】B
【解析】力的作用效果包括:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态。
【解答】A.用力拉弓,弓弦弯了,即力改变物体的形状;
B.用力垫球,球飞出去,即力改变物体的运动状态;
C.用力蹬蹦床,蹦床下陷,即力改变物体的形状;
D. 用力蹬跳板,跳板弯曲,即力改变物体的形状。那么与其它三个不同的是B。
变式2:(2022七下·婺城期末)小科用矿泉水瓶做了两个实验。请回答:
(1)他用力捏矿泉水瓶,可观察到瓶子变扁,这是因为力能 。
(2)如图,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用 相同大小的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的 有关。
【答案】(1)改变物体的形状(2)相同方向;作用点
【解析】(1)力的作用效果:①改变物体的运动状态;②改变物体的形状;
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而只改变这个因素。
【解答】(1)他用力捏矿泉水瓶,可观察到瓶子变扁,这是因为力能改变物体的形状;
(2)如图,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用相同方向相同大小的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的作用点有关。
变式3:(2022七下·东阳期中)如图所示是小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉 挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可说明力的 不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,可选用 挂钩,运用到的试验方法是 。
【答案】(1)A;作用点 (2)AB或CD;控制变量
【解析】(1)力的大小、方向和作用点影响力的作用效果,根据图片和描述,分析哪个因素发生改变即可。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而改变这个因素。
【解答】(1)根据图片可知,A点比C点更靠上,则A点的力矩大于C点力矩,那么当拉A处挂钩时,直尺偏转的程度更大。因为力的作用点发生改变,所以说明力的作用点不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,必须控制力的作用点和大小相同,而改变力的方向,可选用AB或CD挂钩,运用到的试验方法是控制变量法。
考点三、力的作用是相互的
(一)相互作用力
手拍桌子,手感到疼,说明一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受:到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
(二)相互作用力的特点
物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力,则另一个力就叫反作用
(1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
(2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
典例1:(2023七下·上城期末)如图所示,滑板运动员站在滑板上,做出特定动作能够使滑板升到空中。在此过程中,使滑板向上运动的力是( )
A.人对滑板向下的力 B.滑板对人向上的力
C.地面对滑板向上的力 D.滑板对地面向下的力
【答案】C
【解析】对滑板进行受力分析即可。
【解答】如图所示,滑板运动员站在滑板上,做出特定动作能够使滑板升到空中。在此过程中,使滑板向上运动的力是地面对滑板向上的力,故C正确,而A、B、D错误。
变式1:(2023七下·上城期末)鸡蛋碰石头,结果往往是蛋碎了。关于鸡蛋与石头相互作用力的大小,下列说法正确的是( )
A.石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力大
B.石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力小
C.石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力大小相等
D.无法确定两个力的大小关系
【答案】C
【解析】相互作用力满足:两个力大小相等,方向相反,作用在不同物体、作用在同一直线上。
【解答】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力,大小相等,鸡蛋碎了是因为鸡蛋容易碎,石头坚硬,不容易碎,故C正确,A、B、D错。
变式2:(2023七下·义乌期中)学校利用课间活动时间,分年级举行了掰手腕大赛。如图所示为比赛过程中的情形,最后左侧同学获胜。若左侧同学对右侧同学的力记为F1,右侧同学对左侧同学的力记为F2,则下列选项正确的是( )
A.F1先于F2产生 B.F2先于F1产生
C.F1和F2大小相等 D.F1大于F2
【答案】C
【解析】相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。
【解答】根据图片可知,左侧同学对右侧同学的力和右侧同学对左侧同学的力为一对相互作用力,即二者大小相等,方向相反,那么F1=F2。
变式3:(2022七下·新昌期末)气球是一种常用的实验器材。请回答:
(1)如图甲所示,左手压气球,两球都变形了,说明力的作用是 。
(2)如图乙所示,向后喷气,气球前进,使气球向前运动的施力物体是 (选填“气球内喷出的气体”或“气球外的空气”)。
(3)如图丙所示,手指戳气球,气球凹进,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”)。
【答案】(1)相互的(2)气球内喷出的气体(3)形状
【解析】(1)根据力的作用的相互性分析解答;
(2)对气球进行受力分析即可;
(3)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态。
【解答】(1)如图甲所示,左手压气球,两球都变形了,说明力的作用是相互的;
(2)如图乙所示,向后喷气,气球前进,使气球向前运动的施力物体是气球内喷出的气体;
(3)如图丙所示,手指戳气球,气球凹进,说明力能改变物体的形状。
考点四、力的测量
(一)力的单位
要准确地区分力的大小,就要进行力的测量,而测量力的大小,首先应该确定力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
(二)弹性弹力
(1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来形状,物体的这种性质称为弹性。
(2)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
(三)测力计
测量力大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
(四)弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
(1)调零:使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。
(2)被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
(3)测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
(4)测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
(5)读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
典例1:(2023七下·婺城期末)学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
【答案】(1)甲 (2)1
【解析】(1)精度高指拉力相同时形变量更明显;
(2)弹簧测力计的原理为形变量与其所受拉力成正比。
【解答】(1)甲弹簧在拉力相同时形变量更大,故精度高;
(2)由图1可知每受到1N的力,其弹簧伸长0.5cm,故为1N。
变式1:(2022七下·诸暨期中)一根弹簧原长为 10cm,当挂上 5N 的钩码时弹簧长度变为 11cm,若挂上 10N 的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为( )
A.13 cm B.12 cm C.23 cm D.21 cm
【答案】B
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,据此分析解答。
【解答】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,
即:;;解得:L'=12cm。
变式2:(2023七下·余杭期末)某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:
弹簧所挂物体的重/N 0 2 4 6 8 10 12 14
刻度尺示数/cm 6 8 10 12 14 16 19 24
(1)从表中可知弹簧秤制作原理:
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加 N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为 。
【答案】(1)在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比
(2)1
(3)6N
【解析】(1)弹簧秤的工作原理为其所受拉力与其形变量成正比;
(2) 伸长的长度与受到的拉力成正比 ,故可以通过表格数据分析;
(3)拉力为零时,此时弹簧的伸长由自重导致。
【解答】(1) 弹簧秤制作原理为在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比;
(2)分析数据可知:增加1厘米,所标的力增加1N ;
(3)当所挂物重为0N时,示数为6cm,故为6N.
变式3:(2023七下·常山期末)学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。
(1)[标识刻度] 将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上 克刻度(如图丙所示)。
(2)[项目评价] 请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由 。
指标 优秀 合格 不合格
量程/克 大于等于600 300~600 0~300
精度/克 精确到10 精确到20 精确到40
【答案】(1)100
(2)不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克
【解析】 弹簧测力计的原理是弹簧受力与弹性形变大小成正比。在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
【解答】(1)将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,质量为0.1kg,B处标上100克刻度;
(2)从乙图中可以看出,最大的压力为6N,所以最大的质量为600g, 托盘(20g) ,所以物体最大为580克,不能大于等于600克,不然会是弹簧发生形变,所以不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克;
故答案为:(1)100(2) 不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克
考点五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向和作用点都有关
【能力拓展】
(1)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。当其中一个要素改变时,力的作用效果也会随之改变。
(2)探究影响力的作用效果的三个要素时要用控制变量法。例如当研究力的作用效果与力的大小之间的关系时,需要控制力的方向与作用点相同。
典例1:(2023七下·柯桥期中)如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
【答案】(1)大小
(2)方向
【解析】(1)根据图片确定甲和乙中哪个因素不同;
(2)根据图片确定甲和丁中哪个因素不同。
【解答】(1)甲中挂一个钩码,乙中挂两个钩码,则二者受到的拉力大小不同,那么得到:力的作用效果与力的大小有关。
(2)甲中钩码的拉力向下,丁中钩码的拉力向上,那么得到:力的作用效果与力的方向有关。
变式1:(2023七下·金东期末)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据生活经验知,力距离转轴越远越容易把门打开。
【解答】力距离转轴越远越容易把门打开,四幅图中,C、D两图的力距离转轴最远,但D图中力的作用线通过门的转轴,无法将门打开,因此C图中的力最容易将门打开,故C正确。
变式2:(2023七下·金华期末)如图是一款家用开瓶器,逆时针转动可以打开瓶盖,顺时针转动可以拧紧瓶盖。此现象说明影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.受力面积
【答案】B
【解析】力的三要素的任意一者的改变都会影响力的作用效果的改变。
【解答】顺时针和逆时针转动瓶盖,即方向发生了变化,即力的方向影响了其作用效果。
变式3:为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、 丙、丁各图所示的形变。如果 F1=F3=F4>F2 ,则:
(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关? ;
(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想: ;
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较 两次实验;
(4)小王同学能不能通过分析比较乙和 丁两次实验的现象来得出结论?为什么?
【答案】(1)力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关
(2)在其他条件相同的情 况下,力的作用效果与力的大小有关
(3)甲、丁
(4)不能,因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)
【解析】(1)甲和乙比较,二者力的大小不同;甲和丙比较,二者力的方向不同;甲和丁比较,二者力的作用点不同,则他认为力的作用效果可能与力的大小、力的方向、力的作用点有关。
(2)实验甲和乙中,力的作用点和方向相同,只有力的大小不同,则验证猜想:在其他条件相同的情 况下,力的作用效果与力的大小有关。
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,需要控制力的大小和方向相同而改变力的作用点,故选甲和丁。
(4)实验乙和丁中,力的大小和作用点都不同,则:小王同学不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论,理由是:因为这两组有两个变量(这两组实验存在多个变量)。
考点六、力的示意图
科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力,在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头 表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
典例1:用力的示意图画出如图所示物体所受的力。
(1)用10牛的力沿水平方向向右拉弹簧。
(2)用200牛的力提水桶。
(3)用与水平方向成30°角的50牛的力向右上方拉小车。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【解析】画力的示意图时,要找出力的三要素,根据力的示意图的画法画出各力。
【解答】(1)拉弹簧的拉力作用点在拉力与弹簧接触处,大小为10N,方向向右,画出力的示意图如图所示:;
(2)水桶受到的拉力作用点在手和水桶接触处,大小为200牛,方向竖直向上。画出力的示意图 如图所示:。
(3)从力的作用点画水平线,拉力方向和水平面成30度角,画出拉力,线段末端箭头方向代表拉力方向,并且标明力的大小50牛。 画出力的示意图 如图所示:
变式1:(2023七下·瓯海月考)下列力的示意图中,表示斜面上物体A对斜面压力的示意图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据图片确定压力的三要素即可。
【解答】斜面上的物体A对斜面的压力作用在斜面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
变式2:请在图中画出小球所受力的示意图。
【答案】
【解析】对小球进行受力分析,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。小球保持静止状态,它受到墙壁的支持力,作用在重心上,方向与墙面垂直向右;受到竖直向下的重力,作用在重心上;受到绳子的拉力,作用在重心上,方向沿绳子向上,如下图所示:
变式3:画出静止在竖直墙角的篮球的受力情况。
【答案】解:如图所示:
【解析】对篮球进行受力分析,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
【解答】静止在竖直墙角的篮球在水平方向上不受力,在竖直方向上受到向上的支持力和向下的重力,二者都作用在篮球的重心上,如下图所示:
1.(2023七下·柯桥期中)如图是两车发生交通事故后的现场照片,下列说法正确的是( )
A.—定是左车去撞右车的
B.碰撞前瞬间右车的速度比左车大
C.碰撞时两车各自所受的力大小相等
D.碰撞时两车的形变程度相同
【答案】C
【解析】(1)(2)根据相对运动的知识判断;
(3)根据相互作用力的条件判断;
(4)根据力的作用效果判断。
【解答】根据图片可知,左车静止,右车撞左车;后者右车静止,左车撞右车;或者两车对撞,都可能出现图中情形,故A错误;
根据图片信息,无法判断碰撞前哪辆车的速度更大,B错误;
碰撞时,左车对右车的力与右车对左车的力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故C正确;
根据图片可知,碰撞时辆车的形变程度不同,故D错误。
2.(2022七下·诸暨期末)下图四种情况,力的作用效果与其他几项不同的是( )
A.风力使树枝弯曲 B.运动员将标枪投出
C.压力将铝板压成锅 D.压力使球和脸都变了样
【答案】B
【解析】力的作用效果:一是力可以改变物体的形状,二是力可以改变物体的运动状态,据此分析各选项,找出答案。
【解答】A:风力使树枝弯曲,力改变物体的形状。
B:运动员将标枪投出,力改变物体的运动状态。
C:压力将铝板压成锅,力改变物体的形状。
D:压力使球和脸都变了样,力改变物体的形状。
3.(2022七下·嘉兴期末)如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若学生获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1【答案】A
【解析】相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上,据此分析判断。
【解答】学生对老师的力与老师对学生的力是一对相互作用力,则这两个力大小相等,即F1=F2,故A正确,而B、C、D错误。
4.(2021七下·上虞期末)如图所示,铅球被运动员推出,空中飞行后,落地并在草地上滚动一段距离,最后静止在丁处,若不计空气阻力,则在甲、乙、丙、丁4个位置中,受力示意图正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】在甲位置时,铅球只受到重力,不受推力,故A错误;
在乙位置时,铅球只受重力,故B正确;
在丙位置时,铅球受到竖直向上的支持力,竖直向下的重力,水平向左的摩擦力,故C错误;
在丁位置时,铅球除以静止状态,它只受重力和支持力,故D错误。
5.(2021七下·浦江期末)如图所示,某同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加6N的拉力。并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0牛 B.3牛 C.6牛 D.12牛
【答案】C
【解析】弹簧测力计测量的是挂钩上拉力的大小,根据图片可知,测力计挂钩上受到的拉力为6N,那么它的示数为6N,故C正确,而A、B、D错误。
6.(2023七下·新昌期末)如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是( )
A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学
C.身高最高的同学 D.力气最大的同学
【答案】A
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】在弹性限度内,弹簧被拉的越长,弹簧产生的拉力越大。当拉开弹簧至两臂水平伸直时,手臂最长,则弹簧被拉开的距离越大,弹簧形变程度越大,那么拉力越大。故A正确,而B、C、D错误。
7.(2023七下·富阳期末)现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
①足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力
②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
③足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用
④守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
A.③④ B.①③④ C.②④ D.①②③④
【答案】C
【解析】①增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
②物体间力的作用是相互的;
③一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
④力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。
【解答】①足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故①错误;
②用头顶足球时,头感到疼,说明力的作用是相互的,故②正确;
③足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,此时足球不再受到运动员的作用力,故③错误;
④守门员一下子截住射门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故④正确。
综上分析,正确的是②④,故ABD错误,C正确。故答案为:C。
8.一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】从斜面上匀速下滑的物体,受到斜面的支持力,方向与斜面垂直且向上;受到斜面的摩擦力,方向与斜面平行且向上;受到重力,方向竖直向下,如下图:
故D正确,而A、B、C错误。
9.(2023七下·柯桥期末)将一质量为m的金属球向左滚动,撞击固定在墙上的弹簧,从球刚接触弹簧(如图甲所示)到球恰好脱离弹簧(如图乙所示)的过程中,下列说法中正确的是( )
①弹簧被压缩过程说明力可以使物体发生形变
②球被弹开可以说明力能改变物体的运动状态
③整个过程中球对弹簧的力的方向始终向左
④弹簧对小球的弹力始终大于对墙面的弹力
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】C
【解析】力的作用效果:可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态(方向、速度)。弹簧压缩过程中受到两边的弹力大小相等。
【解答】
①弹簧被压缩过程说明力可以使物体发生形变,该说法正确;
②球被弹开可以说明力能改变物体的运动状态,该说法正确;
③整个过程中弹簧都处于压缩状态,球对弹簧的力的方向始终向左,该说法正确;
④弹簧对小球的弹力始终等于对墙面的弹力,该说法错误;
故答案为:C。
10.(2021七下·吴兴期中)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0 ,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L 的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是200牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到F=30牛
【答案】C
【解析】(1)当作用力为0时弹簧的长度就是弹簧的原长;
(2)从图像中找到一组对应的作用力和弹簧的形变量,然后根据公式F=kΔx计算出劲度系数k;
(3)根据F=kΔx计算F=5N时弹簧缩短的长度;
(4)当拉力为5N时,弹簧的长度为15厘米,据此计算出弹簧伸长的长度,然后根据“弹簧的伸长与收到拉力成正比”计算即可。
【解答】A.根据图像可知,当弹簧受到的作用力为0N时弹簧的长度为10cm,那么弹簧的原长L0为10cm,故A正确不合题意;
B.根据图像可知,当作用力为10N时,弹簧的长度为5cm,那么弹簧缩短Δx=L-L0=10cm-5cm=5cm,根据式F=kΔx得到:10N=k×0.05m,解得:k=200N/m,故B正确不合题意;
C.当F=5N时,根据关系式F=200N/m×△x得到:5N=200N/m×△x,解得:△x=2.5cm,即弹簧可能是缩短了2.5cm,也可能是伸长了2.5cm,故C错误符合题意;
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,根据式F=kΔx得到:F=200N/m×0.15m,解得:F=30N,故D正确不合题意。
11.(2023七下·上虞期末)2022年2月6日,中国女足再次问鼎亚洲杯,为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球,说明力可以改变物体的 ;足球在空中飞行时,若没有受到力的作用,足球将做 运动。
【答案】运动状态;匀速直线
【解析】(1)力的作用效果:①改变物体形状;②改变物体的运动状态;
(2)根据牛顿第一定律分析解答。
【解答】(1)守门员奋勇跃起截住飞来的足球,则足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)根据牛顿第一定律可知,足球在空中飞行时,若没有受到力的作用,足球将做匀速直线运动。
12.(2023七下·金东期末)体育课上,小东和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小东用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 ,同时他觉得头疼,说明力的作用是 的。
【答案】运动状态;相互
【解析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化;
(2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
【解答】(1)小强用头将飞来的球顶入球门,改变了球的运动方向,表明了力可以改变物体的运动状态;
(2)同时他觉得头疼,是因为球也给头一个作用力,说明了力的作用是相互的。
故答案为:运动状态;相互。
13.(2022七下·椒江期末)2022年2月5日,中国短道速滑队在2000米混合团体接力A组决赛中获得冬奥会中国首金。如图所示,被接替者甲和接替者乙正在接力。请回答下列问题:
(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与 有关。
(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为 。
【答案】(1)作用点(2)物体间力的作用是相互的
【解析】(1)力的作用效果与大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素不同即可。
(2)根据力的作用的相互性分析解答。
【解答】(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与作用点有关。
(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为物体间力的作用是相互的。
14.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的四种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(3)以上的这种实验问题的方法,在科学上叫作 法。
【答案】(1)大小;(2)方向;(3)控制变量法。
【解析】(1)通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:甲中一个砝码弯曲程度比乙中两个砝码弯曲程度小,故力的作用效果与力的大小有关;
(2)通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向,可知,同样大小的力向上拉和向下拉效果不同,故力的作用效果与力的方向有关;
(3)以上的这种实验问题的方法物理学上称之为控制变量法。
15.(2022七下·柯桥期末)小红为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:
拉力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(cm) 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)右图中左边表示力的刻度,右边表示弹簧伸长长度的刻度,则横线处的刻度是 。
(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时,弹簧比原长伸长了 cm。
【答案】(1)2.0 (2)0.25 (3)2
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(2)根据表格数据推算弹簧伸长0.5cm时受到的拉力即可;
(3)首先根据F=G=mg计算出弹簧受到的拉力,再根据表格确定此时弹簧的长度,最后与弹簧的原长相减即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,弹簧受到的拉力每增大0.5N,弹簧伸长:7.5cm-6.5cm=1cm。当弹簧受到的拉力为3N时,弹簧伸长的长度应该为:1cm×,即此时的长度应该为:6.5cm+6cm=12.5cm,而实际长度为14.2cm,那么此时弹簧已经发生塑性形变,因此它的最大称量为2N。
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;即:;
设横线处的刻度为x,;
解得:F2=0.25N。
(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时, 那么此时拉力F2'=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
根据表格可知,此时弹簧的长度为8.5cm,那么伸长:8.5cm-6.5cm=2cm。
16.(2023七下·新昌期末)力的作用效果与哪些因素有关呢?小敏做了四次实验:将一个弹性较好的钢片一端固定在O点,分别在钢片上施加一个力,观察力的作用效果,如图所示。
(1)实验时,通过 来反映力的作用效果大小。
(2)比较甲、丁两图,小敏得出结论:力的作用效果与力的 有关。
(3)比较乙、丙两图,小敏得出结论:力的作用效果与力的大小有关。该结论 (选填“正确”或“不正确”),其原因是 。
【答案】(1)钢片的弯曲程度
(2)方向
(3)不正确;没有控制作用点相同
【解析】(1)钢片受到拉力作用时会发生弯曲,且钢片的弯曲程度越大,则力的作用效果越明显;
(2)根据图片分析甲和丁中哪个因素不同即可;
(3)探究力的作用效果与大小的关系时,必须控制力的作用点和方向相同,只改变力的大小,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,钢片的弯曲程度越大,则力的作用效果越明显,因此通过钢片的弯曲程度来反映力的作用效果大小。
(2)根据图片可知,甲和丁中力的方向不同,因此得到:力的作用效果与力的方向有关。
(3)比较乙、丙两图,小敏得出结论:力的作用效果与力的大小有关。该结论不正确,其原因是:没有控制作用点相同。
17.(2022七下·丽水期末)在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10厘米,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与弹簧的伸长量X做出的F-X图象如图所示。
(1)该图线不过原点0的原因是 ;
(2)当弹簧下端受到竖直向下4牛的拉力作用时,弹簧的长度为 厘米。
【答案】(1)弹簧自身有重力 (2)12.5
【解析】(1)当弹簧沿竖直方向放置时,分析此时弹簧示是否受到拉力即可;
(2)根据图像确定受到4N拉力时弹簧伸长的长度,再与弹簧竖直状态下的原长相加即可。
【解答】(1)由于弹簧自身有重力,因此竖直放置时弹簧会受到重力产生拉力,则弹簧会伸长。
(2)根据图像可知,当弹簧受到的拉力为4N时,弹簧伸长2.5cm,那么此时弹簧的长度为:10cm+2.5cm=12.5cm。
18.(2021七下·诸暨期中)在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(F=k△x)。下表记录了某根弹簧弹性限度内所受拉力和伸长量的数据,根据表中数据可知,表中空格处应填 , 该弹簧所受拉力与伸长量之间的关系为k= N/cm。
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
弹簧伸长量△r/cm 0 1.2 2.4 3.6 6.0
【答案】4.8;0.25
【解析】(1)根据表格找到弹簧的伸长与所受拉力的数量关系,然后对方格内的数据进行计算;
(2)从表格中找到一组数据,然后根据计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,弹力每增加0.3N,弹簧的伸长量增加1.2N,那么空格处的数值为:3.6+1.2N=4.8N。
(2)根据第2组数据得到:。
18.(2022七下·东阳期中)某同学学习了“力的测量”,为深入研究弹簧秤的原理,想探究弹簧的形变与受到的拉力的关系,他选用刻度尺和四个相同的钩码进行如下的实验:将四个钩码依次挂到弹簧下面,分别测出弹簧的长度,得到如表的数据。
所挂钩码的个数(个) 0 1 2 3 4
弹簧长度(cm) 8 10 12 14 16
弹簧伸长量(cm) 0 2 4 6 8
(1)由此可得出的结论是 。
(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是 。
(3)如果现有和上面相同的两根弹簧L1、L2,组成如图甲、乙两种装置,则甲图中弹簧L1、L2的长度均为 cm,乙图中弹簧L1、L2的长度均为 cm。(弹簧的重力不计)。
【答案】(1)弹簧的伸长量和受到的拉力成正比 (2)弹簧的伸长是有限的 (3)14;11
【解析】(1)将每组数据中的弹簧伸长量与钩码个数作比,根据比值的大小关系确定二者之间的定量关系。
(2)每个弹簧都不能无限伸长,当受到的拉力超过弹性限度时,弹簧会发生永久性形变,从而无法继续使用。
(3)首先根据每个弹簧受到的拉力大小,再根据(1)中得到的规律计算出伸长的长度,最后与弹簧的原长相加即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,每组数据中对应的弹簧伸长量与钩码的个数之比都等于2,则得到结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是:弹簧的伸长是有限的。
(3)根据甲图可知,两个弹簧的重力不计,那么它们受到的拉力都等于3个钩码的重力,根据表格可知,此时它们的伸长量都是6cm,则L1、L2的长度为:8cm+6cm=14cm。
根据乙图可知,两个弹簧并联,共同承担3个钩码的重力,那么每个弹簧承担1.5个钩码。因为钩码的个数是3个钩码的一半,所以每个弹簧的伸长量是6cm的一半,即伸长3cm,那么L3、L4的长度为:8cm+3cm=11cm。
19.(2023七下·柯桥期中)小柯同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究。将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:
拉力(牛) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(厘米) 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)分析表格可得规律: 。
(2)根据表中数据,此弹簧测力计的最大称量是 牛。
(3)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1牛,则相邻刻度线之间的距离为 厘米。
【答案】(1)弹性限度内,弹簧伸长量与受到的拉力成正比
(2)1.5
(3)0.2
【解析】(1)将表格中弹簧长度减去弹簧原长得到伸长量,然后将拉力与其做比,根据比较大小分析;
(2)根据表格数据分析,弹簧能够保持发生弹性形变时的最大拉力即可;
(3)根据表格数据找到弹簧伸长量与拉力的对应关系,然后再计算相邻刻度线的距离。
【解答】(1)根据表格数据可知,当拉力为0.5N、1N和1.5N时,弹簧伸长量分别为:1cm、2cm和3cm,那么对应拉力和伸长量的比值都是:0.5N/cm,即比值相同,那么得到:弹性限度内,弹簧伸长量与受到的拉力成正比。
(2)根据表格可知,当拉力为2N时,弹簧伸长:11cm-6.5cm=3.5cm,此时弹簧长度应该为:6.5cm+3.5cm=10cm<11cm,即此时弹簧发生的是永久性形变,不再是弹性形变,则弹簧测力计的 最大称量为1.5N。
(3)根据表格可知,拉力为0.5N时弹簧伸长1cm,则0.1N对应的长度为:;
解得:L=0.2cm。
即相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
20.(2022七下·杭州期末)小应观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,他决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。
(2)进行实验后记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力(钩码总重)F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量△L/ cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
去除错误的一组数据,在图中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线 。
(3)由图像可验证小应的猜想是 (填"正确"或"错误")的。
(4)小皓认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。
他的做法是∶用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。在实际实验中,小应认为用钩码比用弹簧测力计更好一些,理由是 。
【答案】(1)刻度尺
(2)4;
(3)正确
(4)弹簧测力计难控制力的大小、弹簧的伸长量难以确定
【解析】(1)根据实验过程确定需要测量的物理量,据此确定需要的器材;
(2)根据表格数据重大弹簧伸长量与拉力的数量关系,再对数据进行分析即可。在方格纸上,横轴表示拉力,纵轴表示伸长量,根据各组数据进行描点,最后将相邻的点连接起来即可。
(3)根据图像的形状分析弹簧伸长量与拉力的数量关系即可;
(4)每个钩码的质量都是相同的,只要改变钩码的个数,就能非常简便的成倍改变拉力的大小,据此分析解答。
【解答】(1)钩码的重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以需要刻度尺;
(2)分析数据发现,拉力每增大1N,弹簧伸长量增大0.4cm,则在第4次实验时,弹簧的伸长量应该为:0.8cm+0.4cm=1.2cm,则表中数据明显错误的是第4次实验。
将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,描点连线,图象如下:
;
(3)由图象可以得出的结论是:弹簧的伸长量与它受到拉力成正比,因此小刚的猜想是正确的;
(4)实验中,如果用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力计读出,但是弹簧测力计难控制力的大小、弹簧的伸长量难以确定,因此还是用钩码好些。
21.(2023七下·金华期末)学习小组用完全相同的两根弹簧探究弹力与弹簧伸长量的关系。小义同学和小乌同学分别以悬空竖直放置和自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长。然后两位同学都进行如图甲的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为x,已知处于平衡状态时弹力F大小等于挂上的钩码重力。
(1)小义同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图象(如图乙)。据此可得出结论是:在弹性限度范围内,弹力大小随弹簧伸长量的增加而 ;
(2)在小义同学所作的F﹣x图象的基础上,小乌同学根据自己的实验数据用虚线添加了相应的图象(图丙),正确的是 。
【答案】(1)增大 (2)A
【解析】(1)根据图乙确定弹簧的伸长量与弹力大小的关系;
(2)注意分析当弹簧上不挂物体时弹簧的伸长量是否为零即可。
【解答】(1)根据乙图可知,在弹性限度范围内,弹力大小随弹簧伸长量的增加而增大;
(2)当弹簧在竖直方向使用时,由于弹簧的自重,因此弹簧肯定会伸长,即当F=0时,弹簧的伸长量x大于0,故选A。
22.(2023七下·永嘉月考)学校开展了制作测力计的项目化学习。某兴趣小组利用A、B两根不同的橡皮筋做成橡皮筋测力计。先将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,每个钩码的质量均为50克(如图甲),分别记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据画出的图像如图乙所示。
“自制测力计”成果评价量表
评价内容 评价标准 评分
5分 3分 1分
科学性 精确度高 精确度较高 精确度低
实用性 量程大,携带方便 量程较大,携带较方便 量程小,携带不方便
美观性 外形美观,结构完整 外形较美观,结构较完整 外形不美观,结构不完整
(1)由图乙得,在橡皮筋的弹性范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量 ;
(2)小明用橡皮筋B制成一款测力计并测量一个苹果的重力,当挂上苹果后橡皮筋的伸长量为15厘米,请判断该苹果的重力并说明推导过程 。
(3)根据“自制测力计”成果评价量表,说一说你会选择A、B橡皮筋中的哪一根制作成测力计并说明你的选择理由是 。
【答案】(1)越大
(2)苹果的重力为1.5牛,由图乙得当橡皮筋B的伸长量为15厘米时,橡皮筋受到的拉力为1.5牛,因为苹果静止时受到的重力与拉力是一对平衡力,因此重力大小等于拉力大小
(3)选A,因为由图乙可知受到的拉力大小相同时,A 的伸长量更大
【解析】(1)根据图乙分析橡皮筋的伸长量与受到拉力大小的关系;
(2)首先根据图乙确定橡皮筋B伸长量为15cm时对应产生的拉力,再根据平衡力的知识计算苹果的重力;
(3)当橡皮筋受到相同的拉力时,它的伸长量越大,则中间的刻度越多,那么分度值越小,即精确度越高。据此根据图乙确定哪个橡皮筋制成的测力计精确度更高即可。
【解答】(1)由图乙得,在橡皮筋的弹性范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量越大。
23.(2023七下·金东期末)项目化学习小组利用橡皮筋进行自制简易测力计项目。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并依据此时指针位置标上零刻度,如图甲。
(1)项目一:标明刻度。在回形针上每次加挂一个50克的钩码,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力F逐渐增大过程的F~L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是 ;
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力F逐渐减小过程的F~L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和F2(F1>F2),根据检验结果可知,F2的测量值比真实值 ;(选填“偏小”“不变”或”偏大”)
(3)项目三:改进完善:换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作简易测力计。
同学们在老师的指导下针对改进后的简易测力计的科学性设计了评价表。
“自制简易测力计”评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 结构完整 结构不完整,有1处以上缺失
指标二 刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高 刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差 刻度不均匀
根据评价表,该测力计的”指标一”被评为”优秀”,”指标二”被评为”合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议: 。
【答案】(1)在一定范围内,橡皮筋的伸长长度与拉力不成正比
(2)偏大
(3)换用受到相同拉力时形变更大的弹性材料
【解析】
(1)橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,导致形变程度不均匀;
(2)橡皮筋在超出弹性限度的形变过程中,橡皮筋的伸长量与受到的力不再是正比函数关系;
(3)换用弹性限度较大的材料。
【解答】
(1)橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,橡皮筋的伸长量与受到的拉力不成正比,形变程度不均匀,所以该自制测力计刻度不均匀;
(2)橡皮筋在超出弹性限度的形变过程中,橡皮筋的伸长量与受到的力不再是正比函数关系,超出弹性限度的形变过程中,施加的力由小变大,弹性系数变化不一样,①②不重合,说明拉力减小时,橡皮筋不能恢复原状,所以用此测力计先后连续测量F1和F2(F1>F2),则F2的测量值比真实值偏大;
(3)将橡皮筋换成受到相同拉力时,形变更大的弹性材料。
故答案为:(1)在一定范围内,橡皮筋的伸长长度与拉力不成正比;(2)偏大;(3)换用受到相同拉力时形变更大的弹性材料。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 力的存在
考点一、力是什么
1.杠铃被举起、小车被推动、路面被压实、铁屑被吸引等现象,说明物体和物体之间分别发生了举、推、压、吸引的作用,这说明了力的存在。
2.一个物体对另一个物体施加拉、提、压等作用时,另一物体就会受到这种作用,施加这种作用的物体叫施力物体,受到这种作用的物体叫受力物体。
3. 力的作用总是跟两个物体相联系(一个是施力物体,另-一个是受力物体),单独一个物体不能产生力的作用,如果离开物体是不可能有力的作用的,即力是物体对物体的作用。
【能力拓展】
①力的产生不能脱离物体,当发生力的作用时,总有两个物体存在,一个是施力物体,另一个是受力物体。施力物体相对于另一个物体来说,也是受力物体。
②相互接触的物体不一定发生力的作用(如两正方体木块并排放在水平桌面上,两木块虽然接触,但它们之间没有发生相互作用),没有接触的物体之间也不一定没有力的作用(如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉)。
典例1:关于力的说法,不正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力是改变物体运动状态的原因
C.受力物体同时一定也是施力物体
D.不接触的物体之间一定没有力的作用
变式1:在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是( )
A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因
考点二、力的作用效果
力的作用效果:改变物体的形状;改变物体的运动状态
典例1:构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是( )
A.举例1:用力踢足球,足球被踢飞
B.举例2:用力捏气球,气球被捏扁
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出
D.举例4:用力击排球,手有痛感
变式1:(2023七下·婺城期末)如图为杭州亚运会的部分体育图标。其中有一个力与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.用力拉弓,弓弦弯了 B.用力垫球,球飞出去
C.用力蹬蹦床,蹦床下陷 D.用力蹬跳板,跳板弯曲
变式2:(2022七下·婺城期末)小科用矿泉水瓶做了两个实验。请回答:
(1)他用力捏矿泉水瓶,可观察到瓶子变扁,这是因为力能 。
(2)如图,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用 相同大小的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的 有关。
变式3:(2022七下·东阳期中)如图所示是小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉 挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可说明力的 不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,可选用 挂钩,运用到的试验方法是 。
考点三、力的作用是相互的
(一)相互作用力
手拍桌子,手感到疼,说明一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受:到另一个物体对它的力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
(二)相互作用力的特点
物体间的相互作用力又称为作用力与反作用力。如果把其中一个力叫作用力,则另一个力就叫反作用
(1)相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
(2)物体间力的作用是同时产生、同时消失的,没有先后之分。
典例1:(2023七下·上城期末)如图所示,滑板运动员站在滑板上,做出特定动作能够使滑板升到空中。在此过程中,使滑板向上运动的力是( )
A.人对滑板向下的力 B.滑板对人向上的力
C.地面对滑板向上的力 D.滑板对地面向下的力
变式1:(2023七下·上城期末)鸡蛋碰石头,结果往往是蛋碎了。关于鸡蛋与石头相互作用力的大小,下列说法正确的是( )
A.石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力大
B.石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力小
C.石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力大小相等
D.无法确定两个力的大小关系
变式2:(2023七下·义乌期中)学校利用课间活动时间,分年级举行了掰手腕大赛。如图所示为比赛过程中的情形,最后左侧同学获胜。若左侧同学对右侧同学的力记为F1,右侧同学对左侧同学的力记为F2,则下列选项正确的是( )
A.F1先于F2产生 B.F2先于F1产生
C.F1和F2大小相等 D.F1大于F2
变式3:(2022七下·新昌期末)气球是一种常用的实验器材。请回答:
(1)如图甲所示,左手压气球,两球都变形了,说明力的作用是 。
(2)如图乙所示,向后喷气,气球前进,使气球向前运动的施力物体是 (选填“气球内喷出的气体”或“气球外的空气”)。
(3)如图丙所示,手指戳气球,气球凹进,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”)。
考点四、力的测量
(一)力的单位
要准确地区分力的大小,就要进行力的测量,而测量力的大小,首先应该确定力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母N表示。它是以英国科学家牛顿的名字命名的。拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛。
(二)弹性弹力
(1)弹性:物体受到力的作用时会发生形变,不受力时又会恢复到原来形状,物体的这种性质称为弹性。
(2)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。弹力是由物体发生弹性形变而产生的力。
(三)测力计
测量力大小的工具叫做测力计。弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
(四)弹簧测力计的原理和使用
原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长越长。
使用弹簧测力计时应注意以下问题:
(1)调零:使用前应检查指针有没有对准零刻度线,若没有对准,则需要调零。
(2)被测力不能超出弹簧测力计的测量范围,即量程。
(3)测量时拉杆、弹簧不能与面板摩擦。
(4)测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要跟所测力的方向在同一条直线上,即要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
(5)读数时,应让视线与面板表面刻度垂直。
典例1:(2023七下·婺城期末)学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
变式1:(2022七下·诸暨期中)一根弹簧原长为 10cm,当挂上 5N 的钩码时弹簧长度变为 11cm,若挂上 10N 的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为( )
A.13 cm B.12 cm C.23 cm D.21 cm
变式2:(2023七下·余杭期末)某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:
弹簧所挂物体的重/N 0 2 4 6 8 10 12 14
刻度尺示数/cm 6 8 10 12 14 16 19 24
(1)从表中可知弹簧秤制作原理:
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加 N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为 。
变式3:(2023七下·常山期末)学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。
(1)[标识刻度] 将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上 克刻度(如图丙所示)。
(2)[项目评价] 请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由 。
指标 优秀 合格 不合格
量程/克 大于等于600 300~600 0~300
精度/克 精确到10 精确到20 精确到40
考点五、力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向和作用点都有关
【能力拓展】
(1)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。当其中一个要素改变时,力的作用效果也会随之改变。
(2)探究影响力的作用效果的三个要素时要用控制变量法。例如当研究力的作用效果与力的大小之间的关系时,需要控制力的方向与作用点相同。
典例1:(2023七下·柯桥期中)如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
变式1:(2023七下·金东期末)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是( )
A. B. C. D.
变式2:(2023七下·金华期末)如图是一款家用开瓶器,逆时针转动可以打开瓶盖,顺时针转动可以拧紧瓶盖。此现象说明影响力的作用效果的因素是( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.受力面积
变式3:为了探究力的作用效果与那些因素有关,小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、 丙、丁各图所示的形变。如果 F1=F3=F4>F2 ,则:
(1)小王同学在做实验前必须先分析问题,并做出猜测。从小王同学设计的实验来看,他认为力的作用效果与那些因素有关? ;
(2)小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象,是为了验证猜想: ;
(3)要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论,小王同学须分析比较 两次实验;
(4)小王同学能不能通过分析比较乙和 丁两次实验的现象来得出结论?为什么?
考点六、力的示意图
科学上通常用一条带箭头的线段来直观地表示力,在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头 表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。这种表示力的图形叫做力的示意图。
典例1:用力的示意图画出如图所示物体所受的力。
(1)用10牛的力沿水平方向向右拉弹簧。
(2)用200牛的力提水桶。
(3)用与水平方向成30°角的50牛的力向右上方拉小车。
变式1:(2023七下·瓯海月考)下列力的示意图中,表示斜面上物体A对斜面压力的示意图的是( )
A. B.
C. D.
变式2:请在图中画出小球所受力的示意图。
变式3:画出静止在竖直墙角的篮球的受力情况。
1.(2023七下·柯桥期中)如图是两车发生交通事故后的现场照片,下列说法正确的是( )
A.—定是左车去撞右车的
B.碰撞前瞬间右车的速度比左车大
C.碰撞时两车各自所受的力大小相等
D.碰撞时两车的形变程度相同
2.(2022七下·诸暨期末)下图四种情况,力的作用效果与其他几项不同的是( )
A.风力使树枝弯曲 B.运动员将标枪投出
C.压力将铝板压成锅 D.压力使球和脸都变了样
3.(2022七下·嘉兴期末)如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若学生获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F14.(2021七下·上虞期末)如图所示,铅球被运动员推出,空中飞行后,落地并在草地上滚动一段距离,最后静止在丁处,若不计空气阻力,则在甲、乙、丙、丁4个位置中,受力示意图正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.(2021七下·浦江期末)如图所示,某同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加6N的拉力。并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0牛 B.3牛 C.6牛 D.12牛
6.(2023七下·新昌期末)如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是( )
A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学
C.身高最高的同学 D.力气最大的同学
7.(2023七下·富阳期末)现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
①足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力
②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
③足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用
④守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
A.③④ B.①③④ C.②④ D.①②③④
8.一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2023七下·柯桥期末)将一质量为m的金属球向左滚动,撞击固定在墙上的弹簧,从球刚接触弹簧(如图甲所示)到球恰好脱离弹簧(如图乙所示)的过程中,下列说法中正确的是( )
①弹簧被压缩过程说明力可以使物体发生形变
②球被弹开可以说明力能改变物体的运动状态
③整个过程中球对弹簧的力的方向始终向左
④弹簧对小球的弹力始终大于对墙面的弹力
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
10.(2021七下·吴兴期中)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0 ,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L 的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是200牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到F=30牛
11.(2023七下·上虞期末)2022年2月6日,中国女足再次问鼎亚洲杯,为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球,说明力可以改变物体的 ;足球在空中飞行时,若没有受到力的作用,足球将做 运动。
12.(2023七下·金东期末)体育课上,小东和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小东用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 ,同时他觉得头疼,说明力的作用是 的。
13.(2022七下·椒江期末)2022年2月5日,中国短道速滑队在2000米混合团体接力A组决赛中获得冬奥会中国首金。被接替者甲和接替者乙正在接力。请回答下列问题:
(1)接力过程中,乙双手掌只有正对甲的臀大肌中部才能保证接力的效果最佳,这是因为力的作用效果与 有关。
(2)接力的瞬间,乙用力水平推甲,甲向前快速滑出,同时乙立马慢了下来,这是因为 。
14.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的四种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(3)以上的这种实验问题的方法,在科学上叫作 法。
15.(2022七下·柯桥期末)小红为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:
拉力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(cm) 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)右图中左边表示力的刻度,右边表示弹簧伸长长度的刻度,则横线处的刻度是 。
(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时,弹簧比原长伸长了 cm。
16.(2023七下·新昌期末)力的作用效果与哪些因素有关呢?小敏做了四次实验:将一个弹性较好的钢片一端固定在O点,分别在钢片上施加一个力,观察力的作用效果,如图所示。
(1)实验时,通过 来反映力的作用效果大小。
(2)比较甲、丁两图,小敏得出结论:力的作用效果与力的 有关。
(3)比较乙、丙两图,小敏得出结论:力的作用效果与力的大小有关。该结论 (选填“正确”或“不正确”),其原因是 。
17.(2022七下·丽水期末)在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10厘米,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与弹簧的伸长量X做出的F-X图象如图所示。
(1)该图线不过原点0的原因是 ;
(2)当弹簧下端受到竖直向下4牛的拉力作用时,弹簧的长度为 厘米。
18.(2021七下·诸暨期中)在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(F=k△x)。下表记录了某根弹簧弹性限度内所受拉力和伸长量的数据,根据表中数据可知,表中空格处应填 , 该弹簧所受拉力与伸长量之间的关系为k= N/cm。
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
弹簧伸长量△r/cm 0 1.2 2.4 3.6 6.0
18.(2022七下·东阳期中)某同学学习了“力的测量”,为深入研究弹簧秤的原理,想探究弹簧的形变与受到的拉力的关系,他选用刻度尺和四个相同的钩码进行如下的实验:将四个钩码依次挂到弹簧下面,分别测出弹簧的长度,得到如表的数据。
所挂钩码的个数(个) 0 1 2 3 4
弹簧长度(cm) 8 10 12 14 16
弹簧伸长量(cm) 0 2 4 6 8
(1)由此可得出的结论是 。
(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是 。
(3)如果现有和上面相同的两根弹簧L1、L2,组成如图甲、乙两种装置,则甲图中弹簧L1、L2的长度均为 cm,乙图中弹簧L1、L2的长度均为 cm。(弹簧的重力不计)。
19.(2023七下·柯桥期中)小柯同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究。将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:
拉力(牛) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度(厘米) 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)分析表格可得规律: 。
(2)根据表中数据,此弹簧测力计的最大称量是 牛。
(3)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1牛,则相邻刻度线之间的距离为 厘米。
20.(2022七下·杭州期末)小应观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,他决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。
(2)进行实验后记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力(钩码总重)F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量△L/ cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
去除错误的一组数据,在图中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线 。
(3)由图像可验证小应的猜想是 (填"正确"或"错误")的。
(4)小皓认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。
他的做法是∶用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。在实际实验中,小应认为用钩码比用弹簧测力计更好一些,理由是 。
21.(2023七下·金华期末)学习小组用完全相同的两根弹簧探究弹力与弹簧伸长量的关系。小义同学和小乌同学分别以悬空竖直放置和自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长。然后两位同学都进行如图甲的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为x,已知处于平衡状态时弹力F大小等于挂上的钩码重力。
(1)小义同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图象(如图乙)。据此可得出结论是:在弹性限度范围内,弹力大小随弹簧伸长量的增加而 ;
(2)在小义同学所作的F﹣x图象的基础上,小乌同学根据自己的实验数据用虚线添加了相应的图象(图丙),正确的是 。
22.(2023七下·永嘉月考)学校开展了制作测力计的项目化学习。某兴趣小组利用A、B两根不同的橡皮筋做成橡皮筋测力计。先将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,每个钩码的质量均为50克(如图甲),分别记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据画出的图像如图乙所示。
“自制测力计”成果评价量表
评价内容 评价标准 评分
5分 3分 1分
科学性 精确度高 精确度较高 精确度低
实用性 量程大,携带方便 量程较大,携带较方便 量程小,携带不方便
美观性 外形美观,结构完整 外形较美观,结构较完整 外形不美观,结构不完整
(1)由图乙得,在橡皮筋的弹性范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量 ;
(2)小明用橡皮筋B制成一款测力计并测量一个苹果的重力,当挂上苹果后橡皮筋的伸长量为15厘米,请判断该苹果的重力并说明推导过程 。
(3)根据“自制测力计”成果评价量表,说一说你会选择A、B橡皮筋中的哪一根制作成测力计并说明你的选择理由是 。
23.(2023七下·金东期末)项目化学习小组利用橡皮筋进行自制简易测力计项目。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并依据此时指针位置标上零刻度,如图甲。
(1)项目一:标明刻度。在回形针上每次加挂一个50克的钩码,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力F逐渐增大过程的F~L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是 ;
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力F逐渐减小过程的F~L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和F2(F1>F2),根据检验结果可知,F2的测量值比真实值 ;(选填“偏小”“不变”或”偏大”)
(3)项目三:改进完善:换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作简易测力计。
同学们在老师的指导下针对改进后的简易测力计的科学性设计了评价表。
“自制简易测力计”评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 结构完整 结构不完整,有1处以上缺失
指标二 刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高 刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差 刻度不均匀
根据评价表,该测力计的”指标一”被评为”优秀”,”指标二”被评为”合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议: 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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