6.2《测量:用弹簧测力计测量力》 筑基提能同步分层练习设计(能力提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2022八下·玉林期中)如图所示,跳水运动员在起跳前压弯跳板,因跳板形变后要恢复原状所产生的力是( )
A.脚对跳板的压力 B.跳板对脚的支持力
C.跳板受到的重力 D.运动员受到的重力
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】跳水运动员向下压跳板,跳板发生弹性形变,变弯的跳板要恢复原状就会弹起运动员,使运动员受到一个向上的力,即跳板对脚的支持力.
故答案为:B.
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态。
2.(2024八下·莱山期末)下列关于弹力和弹簧测力计的说法中错误的是( )
A.绳子的拉力、桌面茶杯的支持力,都属于弹力
B.两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C.弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜着拉
D.弹簧的长度越长,产生的拉力越大
【答案】D
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.由于发生弹性形变而产生的力。绳子的拉力、桌面茶杯的支持力,都是弹力,故A正确,不符合题意;
B.两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力,故B正确,不符合题意;
C.测拉力时,可以竖直拉,也可以倾斜拉,弹簧测力计在测量时,只需要保证轴线方向与力的方向一致。可以竖直拉,也可以倾斜拉,故C正确,不符合题意;
D.弹簧的伸长越长产生的拉力越大,而不是长度越长,产生的拉力越大,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】(1)根据弹力是指物体发生弹性形变而产生的力;
(2)弹性形变的程度越大,产生的弹力越大。
3.(2024八下·黔东南期末)下列说法中错误的是( )
A.“卵与石斗,糜碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
B.“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
C.“泥塑木雕”说明物体具有塑性
D.“风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A.这两个力的大小等大,“卵与石斗,糜碎无疑”是因为鸡蛋受到的力和石头受到的力是相互作用力,故A错误,A符合题意;
B.力是物体对物体的作用,“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力,是两个物体的作用,故B正确,B不符合题意;
C.“泥塑木雕”说明物体具有塑性,发生形变,撤去外力后,保持原来的形状,不会恢复原状,故C正确,C不符合题意;
D.“风吹草低见牛羊”,草被风吹弯了,说明风对草的力改变了草的形状,故D正确,D不符合题意。
故选A。
【分析】(1)根据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,一对相互作用力的大小相等;
(2)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体;(3)具有塑性的物体,受力时会发生形变,不受力时不能自动恢复原来的形状;
(4)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。
4.(2024八下·增城期末)一根弹簧的左端固定在墙上,如图在弹簧弹性限度内,分别用手水平拉伸弹簧和压缩弹簧,弹簧静止时,手受到的弹力分别为、、,则( )
A. B.的方向水平向右
C.和的方向相同 D.和的方向相反
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.甲的拉力较大,手受到甲的弹力也较大,在弹簧弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,由图甲、乙可知,甲的伸长量较大,即,故A不符合题意;
BCD.和的方向相同,和的方向相反,由图可知,甲、乙中手水平向右拉弹簧,手受到弹力水平向左;丙中手水平向左压弹簧,手受到的弹力水平向右;故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)根据弹力的大小与形变程度有关;
(2)弹力的方向与形变方向相反。
5.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小);
弹簧平放时测量自然长度,此时弹簧伸长量为0cm;
当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N);
因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图像中只有选项C符合;
故选C。
【分析】弄清坐标轴代表的意义,并能综合分析拉力F与伸长量△L的关系.需要注意弹簧的平放与竖直放对横纵坐标的影响。
6.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)某弹簧秤中的弹簧断掉了一小段,如果重新安装并调零以后继续使用,测量值与原来的测量值相比较( )
A.测量值偏大 B.测量值保持不变
C.测量值偏小 D.前三种情况都可能出现
【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】弹簧变短后其劲度系数会增大,在拉力相同时,弹簧的伸长变短,如果继续使用原来的刻度盘,必然会使测量值偏小,因此只有选项C符合题意;
故选C。
【分析】同一只弹簧在变短了之后,它的劲度系数会增大,在同样拉力时其伸长量会变小,这样会直接影响测量的结果。
7.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小,只有1N.小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
A.换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
C.直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
D.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】自制测力计的量程只有1N,要想把它的量程提高到2N,应该把两根一样的橡皮筋,并在一起使用,这样测力计的量程就变为2N了;
故选B。
【分析】掌握弹簧测力计的原理
二、多选题
8.(2024八下·献县月考)下列说法中,你认为正确的是( )
A.人站在地面上对地面的压力属于弹力
B.在月球上,不可以用天平测量物体的质量
C.物体发生的弹性形变越大,它产生的弹力就越大
D.人提着水桶站在水平地面上,水桶给人的拉力属于弹力
【答案】A,C,D
【知识点】力的概念及单位;弹力
【解析】【解答】A.人站在地面上对地面的压力是人发生弹性形变产生的,属于弹力,故A正确;
B.在月球上,当天平横梁平衡时,物体的质量仍等于砝码总质量加上游码对应的刻度值,即可以用天平测量物体的质量,故B错误;
C.弹力与物体的弹性形变有关,物体发生的弹性形变越大,它产生的弹力就越大,故C正确;
D.人提着水桶站在水平地面上,水桶给人的拉力是水桶发生弹性形变产生的,属于弹力,故D正确。
故选ACD。
【分析】本题考查了弹力产生的原因和力的概念、质量的测量,是一道力学综合题。压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,它实质上也是一种弹力。
9.(2024八下·东港月考)一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
【答案】B,C
【知识点】弹力
【解析】【解答】AB.地面受到弹力,是由于物体发生了形变,而产生了向下压地面的力,故A错误,B正确;
CD.物体受到弹力是因为地面发生了形变,而产生了向上的支持力.故C正确,D错误。
故选BC。
【分析】产生弹力的物体是发生形变恢复原状的物体。
10.(2024八下·从江月考)下列有关力的说法,正确的是( )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力。钢丝绳悬挂重物时,对重物的拉力也是弹力
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
【答案】A,C
【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、力的三要素: 力的大小、方向和作用点 ,因此力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系 ,故A正确;
B、物体间力的作用是相互的, 手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子也对手施加了力,故B错误;
C、被拉长的弹簧和悬挂重物的钢丝绳都发生了弹性形变,产生了弹力,因此弹簧被拉伸时产生的力是弹力。钢丝绳悬挂重物时,对重物的拉力也是弹力。故C正确;
D、物体间力的作用是相互的,相互作用的一对力大小相等,鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,鸡蛋碎了,说明鸡蛋能承受的力小。
故选:A C。
【分析】A、力的三要素: 力的大小、方向和作用点,都能影响力的作用效果;
B、物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时另一个物体也要对这个物体施力;
C、发生弹性形变的相互接触的两物体之间产生的力是弹力;
D、相互作用的一对力大小相等。
11.(2021八下·龙岗月考)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C.用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力
【答案】A,B,D
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】 A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关,故B正确;
C.用手提水桶时,手对水桶施加了力,同时水桶对手也有力的作用,故C错误;
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力,由水杯的弹性形变产生,属于弹力,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)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;
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据描述分析;
(3)根据力的作用的相互性判断;
(4)物体由于发生弹性形变产生的力叫弹力。
12.如图所示,欣欣同学用左右手沿水平方向同时在一弹簧测力计的两端分别施加8N的力并使其保持静止状态,下列说法正确的是(弹簧测力计的量程为10N,指针位置未画出)( )
A.弹簧测力计此时没有示数
B.弹簧测力计的示数为8N
C.弹簧所受的拉力为16N
D.如果两边的力同时变为4N,测力计仍会保持静止
【答案】B,D
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】解:(1)弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;
弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了8N的力,所以弹簧测力计的示数为8N.故AC错误,B正确;
(2)如果两边的力同时变为4N,测力计受力平衡,仍会保持静止.故D正确.
故选BD.
【分析】在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的.
三、实验填空题
13.(2019八下·江阴期中)小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
液体种类 酒精 植物油 水
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
(1)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
A. B. C. D.
A.A B.B C.C D.D
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置。(写出计算过程)
(3)若小强在该空小桶中装满酱油,此时弹簧测力计示数如图所示,则酱油的密度是多少?(写出计算过程)
(4)若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见。
【答案】(1)B
(2)解:液体的重力G液=mg=ρ液gV,
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得:
G桶=1.8N,
V=10﹣4m3
(3)解:观察图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,
即:1.8N+ρ酱油×10﹣4m3×10N/kg=3N,
解得:ρ=1.2×103kg/m3
(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计
【知识点】密度公式及其应用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】解:(1)由于小桶有重力,所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数,所以B符合,
故答案为:B;(2)液体的重力G液=mg=ρ液gV,
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得:
G桶=1.8N,
V=10﹣4m3;(3)观察图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,
即:1.8N+ρ酱油×10﹣4m3×10N/kg=3N,
解得:ρ=1.2×103kg/m3;(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计会使该密度计的分度值减小,提高精确度。
故答案为:(1)B;(2)密度计的零刻度线对应弹簧测力计1.8N处;(3)酱油的密度为1.2×103kg/m3;(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计。
【分析】(1)小桶有重力,没有东西时弹簧测力计也有示数,故可以确定选项.
(2)弹簧测力计的示数为小桶和液体的总重,即F=G总=G桶+G液,又知液体的重力G液=mg=p液gV,根据测量不同液体时对应的弹簧测力计的示数和液体密度列方程组计算出小桶的重力,即液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置.
(3)结合图乙中分度值读出示数;根据F=G桶+G液计算出酱油的密度.
(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计会使该密度计的分度值减小,提高精确度.
14.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)有些斜拉桥使用斜拉悬索来固定大桥,这就要求悬索要有很大的抗断拉力。小明所在的研究性学习小组的同学们很想知道上面的悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,他们便取来了同种材料制成的样品进行实验探究,实验的结果如下表所示。
(1)分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量x(单位m)遵循的函数关系式是 ,其中比例系数的单位是 。对C样品,在它的抗断拉范围内,若施加的拉力为1000N,则它伸长 cm。
(2)对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量均成正比,计算出各样品的比例系数,可以发现不同样品的比例系数不同,其比例系数与悬索的 和 有关。
【答案】(1)F=2×106x;N/m;0.05
(2)长度;横截面积
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】解答:(1)从样品C的实验数据可知:拉力每增加200N,悬索的伸长量增加0.01cm所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系。
则其关系式为:F=kx,
所以得出系数k: ,当F=200N,x=0.01cm=10﹣4m时: ;由此得出拉力F的关系式为:F=2×106x,比例系数的单位为:N/m;
当拉力是1000N时,悬索伸长量为: ;(2)从样品A、C、E的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小;从样品A、B、D的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小.因此悬索的比例系数与悬索的长度和横截面积有关。
分析:会应用控制变量法来探究物理问题,能从所给的数据得出相关的结论。
15.(2024八下·瑞昌月考)【探究名称】探究弹簧伸长量与受到的拉力的关系
【问题】小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,那是不是说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比呢?为此,他设计了如图甲所示的装置进行探究。
(1)【证据】要完成实验,除了图甲所示的铁架台、弹簧、质量相同的钩码若干个外,还需要的测量工具是 。
(2)实验中,弹簧所受拉力的大小是通过改变 来实现的。
(3)进行实验后小明记录下相关数据,下表是他记录的数据中的一部分,其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F/N 0 1 2 3 4 5 6 …
伸长量/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 …
(4)【解释】根据表中的数据可知,小明认为的弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)【交流】某兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出弹簧伸长量与所受拉力的关系如图乙所示。
①若他们要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“A”或“B”),此弹簧拉力每增加1N,弹簧的伸长增加 cm。
②拉力增大到一定程度后,图像中的线不再是直线,说明我们在使用弹簧测力计时,所测拉力不能 。
【答案】(1)刻度尺
(2)钩码的个数
(3)4
(4)正确
(5)A;2.5;超过量程
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】要测量弹簧的伸长量,所以还需要刻度尺来准确测量长度的变化。
故该空填“ 刻度尺 ”
(1) 第1空、 实验中通过增加或减少钩码的个数来改变作用在弹簧上的拉力大小。
故该空填“ 钩码的个数 ”;
(2) 第1空、 分析数据可以看出,前三次拉力增加 1N,伸长量增加约 0.4cm,而第 4 次拉力从 3N 增加到 4N 时,伸长量不合理地增加很多,与前面的规律不符,所以第 4 次实验数据明显错误。
故该空填“ 4 ”;
(3) 第1空、 从其他几组较为正常的数据可以看出,拉力增大时,伸长量也大致成比例增加,说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是正确的。
故该空填“ 正确 ”;
(4)① 第1、2空、 从图乙可以看出,A 弹簧的曲线更接近直线,说明在相同拉力变化下伸长量的变化更均匀,也就是精确度更高,从图中可知该弹簧拉力每增加 1N,伸长量增加约 2.5cm。
故第1空填“ A ”,第 2空填“ 2.5 ”;
② 第1空、 当拉力增大到一定程度后图像不再是直线,说明弹簧超过了一定弹性限度,此时不能再准确测量拉力,也就是提示我们所测拉力不能超过量程,否则会损坏弹簧测力计或导致测量不准确。
故该空填“ 超过量程 ”。
【分析】 弹簧测力计刻度均匀是否意味着弹簧伸长量与拉力成正比,然后为探究此问题设计实验。实验需要铁架台、弹簧、钩码和刻度尺等,通过改变钩码个数改变拉力大小。分析实验数据发现第 4 次数据错误,而其他数据表明弹簧伸长量与拉力大致成正比,验证了小明的想法。接着在交流部分,对于制作弹簧测力计,根据两弹簧的特性可知 A 弹簧更适合制作精确度高的,且明确该弹簧拉力每增加 1N 伸长约 2.5cm,同时指出当拉力增大到一定程度后图像不再是直线,提示使用时不能超过量程。
四、简答与计算题
16.(2018八下·钦州月考)有一个弹簧测力计,弹簧及其构件完好无损,只是指针已经无法校到0刻度,只能校到0.2N处,那么这弹簧测力计还能用吗?如果用它测力时,读数为3.6N,那么这个力的大小实际为多少?
【答案】解:还能用;如果用它测力时,读数为3.6N,那么这个力的大小实际为3.6N-0.2N=3.4N
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】不能调零的弹簧测力计也可以使用,只不过实际读数应该是把测量值减去“零”起点的示数。
故答案为:3.4N
【分析】刻度尺测物体长度时也一样,若对准物体一端的不是零刻度线,实际读数也应该用测量值减去“零”起点的示数。
17.(2023八下·凤翔期中)某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,弹簧原长为0.060m,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(即自身质量不计)。
弹簧受到的拉力F(N)
弹簧的长度L(m) 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110
(1)拉力与弹簧长度的关系式为。
(2)当弹簧长度是0.135m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0.135m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】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)将相邻数据相减,得到拉力每增加1N时弹簧的伸长量,然后根据计算出F与伸长量之间的比例系数k,最后根据F=k×△L=k×(L-L0)得到二者的关系式;
(2)将弹簧长度L=0.135m代入(1)中的关系式计算;
(3)将最大拉力F=15N代入(1)中的关系式计算即可。
18.(2022八下·任丘期末)已知在弹簧的弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即: F=k x,其中F表示弹力, x表示弹簧的伸长量,k为弹簧的劲度系数。如图所示,一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,求:
(1)该弹簧的劲度系数;
(2)如果在该弹簧自由端B挂上50N的重物时,指针正好对准什么刻度;
(3)如果指针所对准的刻度是25cm,这时弹簧下端悬挂的物体质量为多少千克?
【答案】(1)解:一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,挂上100N的重物时,弹簧的伸长量 x=30cm-10cm=20cm,根据F=k x可知,弹簧的劲度系数
答:弹簧的劲度系数是5N/cm;
(2)解:当挂上50N的重物静止时,根据F=k x可知,弹簧的伸长量
自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,则此时指针对准的刻x=10cm+10cm=20cm。
答:当弹簧挂50N重物时,自由端所对刻度尺读数应是20cm;
(3)解:如果自由端B所对刻度尺的刻度线25cm处,弹簧的伸长量 x''=25cm-10cm=15cm,在弹簧的B端的拉力F''=k x''=5N/cm×15cm=75N
弹簧下端悬挂的物体质量
答:若弹簧下端挂了一重物时,它自由端所对刻度是25cm,则此重物的重力为75N,质量为7.7kg。
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧受到的力和形变量,计算形变系数;
(2)根据弹簧上的力和形变系数,计算弹簧的伸长量;
(3)根据形变系数和形变量计算力的大小,结合力计算质量。
1 / 16.2《测量:用弹簧测力计测量力》 筑基提能同步分层练习设计(能力提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2022八下·玉林期中)如图所示,跳水运动员在起跳前压弯跳板,因跳板形变后要恢复原状所产生的力是( )
A.脚对跳板的压力 B.跳板对脚的支持力
C.跳板受到的重力 D.运动员受到的重力
2.(2024八下·莱山期末)下列关于弹力和弹簧测力计的说法中错误的是( )
A.绳子的拉力、桌面茶杯的支持力,都属于弹力
B.两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C.弹簧测力计在测量时,可以竖直拉,也可以倾斜着拉
D.弹簧的长度越长,产生的拉力越大
3.(2024八下·黔东南期末)下列说法中错误的是( )
A.“卵与石斗,糜碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
B.“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
C.“泥塑木雕”说明物体具有塑性
D.“风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
4.(2024八下·增城期末)一根弹簧的左端固定在墙上,如图在弹簧弹性限度内,分别用手水平拉伸弹簧和压缩弹簧,弹簧静止时,手受到的弹力分别为、、,则( )
A. B.的方向水平向右
C.和的方向相同 D.和的方向相反
5.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个( )
A. B.
C. D.
6.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)某弹簧秤中的弹簧断掉了一小段,如果重新安装并调零以后继续使用,测量值与原来的测量值相比较( )
A.测量值偏大 B.测量值保持不变
C.测量值偏小 D.前三种情况都可能出现
7.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小,只有1N.小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
A.换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
C.直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
D.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
二、多选题
8.(2024八下·献县月考)下列说法中,你认为正确的是( )
A.人站在地面上对地面的压力属于弹力
B.在月球上,不可以用天平测量物体的质量
C.物体发生的弹性形变越大,它产生的弹力就越大
D.人提着水桶站在水平地面上,水桶给人的拉力属于弹力
9.(2024八下·东港月考)一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
10.(2024八下·从江月考)下列有关力的说法,正确的是( )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力。钢丝绳悬挂重物时,对重物的拉力也是弹力
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
11.(2021八下·龙岗月考)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C.用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力
12.如图所示,欣欣同学用左右手沿水平方向同时在一弹簧测力计的两端分别施加8N的力并使其保持静止状态,下列说法正确的是(弹簧测力计的量程为10N,指针位置未画出)( )
A.弹簧测力计此时没有示数
B.弹簧测力计的示数为8N
C.弹簧所受的拉力为16N
D.如果两边的力同时变为4N,测力计仍会保持静止
三、实验填空题
13.(2019八下·江阴期中)小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
液体种类 酒精 植物油 水
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
(1)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
A. B. C. D.
A.A B.B C.C D.D
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置。(写出计算过程)
(3)若小强在该空小桶中装满酱油,此时弹簧测力计示数如图所示,则酱油的密度是多少?(写出计算过程)
(4)若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见。
14.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)有些斜拉桥使用斜拉悬索来固定大桥,这就要求悬索要有很大的抗断拉力。小明所在的研究性学习小组的同学们很想知道上面的悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,他们便取来了同种材料制成的样品进行实验探究,实验的结果如下表所示。
(1)分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量x(单位m)遵循的函数关系式是 ,其中比例系数的单位是 。对C样品,在它的抗断拉范围内,若施加的拉力为1000N,则它伸长 cm。
(2)对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量均成正比,计算出各样品的比例系数,可以发现不同样品的比例系数不同,其比例系数与悬索的 和 有关。
15.(2024八下·瑞昌月考)【探究名称】探究弹簧伸长量与受到的拉力的关系
【问题】小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,那是不是说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比呢?为此,他设计了如图甲所示的装置进行探究。
(1)【证据】要完成实验,除了图甲所示的铁架台、弹簧、质量相同的钩码若干个外,还需要的测量工具是 。
(2)实验中,弹簧所受拉力的大小是通过改变 来实现的。
(3)进行实验后小明记录下相关数据,下表是他记录的数据中的一部分,其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F/N 0 1 2 3 4 5 6 …
伸长量/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40 …
(4)【解释】根据表中的数据可知,小明认为的弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)【交流】某兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出弹簧伸长量与所受拉力的关系如图乙所示。
①若他们要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“A”或“B”),此弹簧拉力每增加1N,弹簧的伸长增加 cm。
②拉力增大到一定程度后,图像中的线不再是直线,说明我们在使用弹簧测力计时,所测拉力不能 。
四、简答与计算题
16.(2018八下·钦州月考)有一个弹簧测力计,弹簧及其构件完好无损,只是指针已经无法校到0刻度,只能校到0.2N处,那么这弹簧测力计还能用吗?如果用它测力时,读数为3.6N,那么这个力的大小实际为多少?
17.(2023八下·凤翔期中)某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,弹簧原长为0.060m,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(即自身质量不计)。
弹簧受到的拉力F(N)
弹簧的长度L(m) 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110
(1)拉力与弹簧长度的关系式为。
(2)当弹簧长度是0.135m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。
18.(2022八下·任丘期末)已知在弹簧的弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即: F=k x,其中F表示弹力, x表示弹簧的伸长量,k为弹簧的劲度系数。如图所示,一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,求:
(1)该弹簧的劲度系数;
(2)如果在该弹簧自由端B挂上50N的重物时,指针正好对准什么刻度;
(3)如果指针所对准的刻度是25cm,这时弹簧下端悬挂的物体质量为多少千克?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】跳水运动员向下压跳板,跳板发生弹性形变,变弯的跳板要恢复原状就会弹起运动员,使运动员受到一个向上的力,即跳板对脚的支持力.
故答案为:B.
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态。
2.【答案】D
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.由于发生弹性形变而产生的力。绳子的拉力、桌面茶杯的支持力,都是弹力,故A正确,不符合题意;
B.两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力,故B正确,不符合题意;
C.测拉力时,可以竖直拉,也可以倾斜拉,弹簧测力计在测量时,只需要保证轴线方向与力的方向一致。可以竖直拉,也可以倾斜拉,故C正确,不符合题意;
D.弹簧的伸长越长产生的拉力越大,而不是长度越长,产生的拉力越大,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】(1)根据弹力是指物体发生弹性形变而产生的力;
(2)弹性形变的程度越大,产生的弹力越大。
3.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A.这两个力的大小等大,“卵与石斗,糜碎无疑”是因为鸡蛋受到的力和石头受到的力是相互作用力,故A错误,A符合题意;
B.力是物体对物体的作用,“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力,是两个物体的作用,故B正确,B不符合题意;
C.“泥塑木雕”说明物体具有塑性,发生形变,撤去外力后,保持原来的形状,不会恢复原状,故C正确,C不符合题意;
D.“风吹草低见牛羊”,草被风吹弯了,说明风对草的力改变了草的形状,故D正确,D不符合题意。
故选A。
【分析】(1)根据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,一对相互作用力的大小相等;
(2)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体;(3)具有塑性的物体,受力时会发生形变,不受力时不能自动恢复原来的形状;
(4)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。
4.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.甲的拉力较大,手受到甲的弹力也较大,在弹簧弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,由图甲、乙可知,甲的伸长量较大,即,故A不符合题意;
BCD.和的方向相同,和的方向相反,由图可知,甲、乙中手水平向右拉弹簧,手受到弹力水平向左;丙中手水平向左压弹簧,手受到的弹力水平向右;故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)根据弹力的大小与形变程度有关;
(2)弹力的方向与形变方向相反。
5.【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小);
弹簧平放时测量自然长度,此时弹簧伸长量为0cm;
当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N);
因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图像中只有选项C符合;
故选C。
【分析】弄清坐标轴代表的意义,并能综合分析拉力F与伸长量△L的关系.需要注意弹簧的平放与竖直放对横纵坐标的影响。
6.【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】弹簧变短后其劲度系数会增大,在拉力相同时,弹簧的伸长变短,如果继续使用原来的刻度盘,必然会使测量值偏小,因此只有选项C符合题意;
故选C。
【分析】同一只弹簧在变短了之后,它的劲度系数会增大,在同样拉力时其伸长量会变小,这样会直接影响测量的结果。
7.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】自制测力计的量程只有1N,要想把它的量程提高到2N,应该把两根一样的橡皮筋,并在一起使用,这样测力计的量程就变为2N了;
故选B。
【分析】掌握弹簧测力计的原理
8.【答案】A,C,D
【知识点】力的概念及单位;弹力
【解析】【解答】A.人站在地面上对地面的压力是人发生弹性形变产生的,属于弹力,故A正确;
B.在月球上,当天平横梁平衡时,物体的质量仍等于砝码总质量加上游码对应的刻度值,即可以用天平测量物体的质量,故B错误;
C.弹力与物体的弹性形变有关,物体发生的弹性形变越大,它产生的弹力就越大,故C正确;
D.人提着水桶站在水平地面上,水桶给人的拉力是水桶发生弹性形变产生的,属于弹力,故D正确。
故选ACD。
【分析】本题考查了弹力产生的原因和力的概念、质量的测量,是一道力学综合题。压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,它实质上也是一种弹力。
9.【答案】B,C
【知识点】弹力
【解析】【解答】AB.地面受到弹力,是由于物体发生了形变,而产生了向下压地面的力,故A错误,B正确;
CD.物体受到弹力是因为地面发生了形变,而产生了向上的支持力.故C正确,D错误。
故选BC。
【分析】产生弹力的物体是发生形变恢复原状的物体。
10.【答案】A,C
【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、力的三要素: 力的大小、方向和作用点 ,因此力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系 ,故A正确;
B、物体间力的作用是相互的, 手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子也对手施加了力,故B错误;
C、被拉长的弹簧和悬挂重物的钢丝绳都发生了弹性形变,产生了弹力,因此弹簧被拉伸时产生的力是弹力。钢丝绳悬挂重物时,对重物的拉力也是弹力。故C正确;
D、物体间力的作用是相互的,相互作用的一对力大小相等,鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,鸡蛋碎了,说明鸡蛋能承受的力小。
故选:A C。
【分析】A、力的三要素: 力的大小、方向和作用点,都能影响力的作用效果;
B、物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时另一个物体也要对这个物体施力;
C、发生弹性形变的相互接触的两物体之间产生的力是弹力;
D、相互作用的一对力大小相等。
11.【答案】A,B,D
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】 A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关,故B正确;
C.用手提水桶时,手对水桶施加了力,同时水桶对手也有力的作用,故C错误;
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力,由水杯的弹性形变产生,属于弹力,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)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;
(2)力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据描述分析;
(3)根据力的作用的相互性判断;
(4)物体由于发生弹性形变产生的力叫弹力。
12.【答案】B,D
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】解:(1)弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;
弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了8N的力,所以弹簧测力计的示数为8N.故AC错误,B正确;
(2)如果两边的力同时变为4N,测力计受力平衡,仍会保持静止.故D正确.
故选BD.
【分析】在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的.
13.【答案】(1)B
(2)解:液体的重力G液=mg=ρ液gV,
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得:
G桶=1.8N,
V=10﹣4m3
(3)解:观察图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,
即:1.8N+ρ酱油×10﹣4m3×10N/kg=3N,
解得:ρ=1.2×103kg/m3
(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计
【知识点】密度公式及其应用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】解:(1)由于小桶有重力,所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数,所以B符合,
故答案为:B;(2)液体的重力G液=mg=ρ液gV,
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得:
G桶=1.8N,
V=10﹣4m3;(3)观察图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,
即:1.8N+ρ酱油×10﹣4m3×10N/kg=3N,
解得:ρ=1.2×103kg/m3;(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计会使该密度计的分度值减小,提高精确度。
故答案为:(1)B;(2)密度计的零刻度线对应弹簧测力计1.8N处;(3)酱油的密度为1.2×103kg/m3;(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计。
【分析】(1)小桶有重力,没有东西时弹簧测力计也有示数,故可以确定选项.
(2)弹簧测力计的示数为小桶和液体的总重,即F=G总=G桶+G液,又知液体的重力G液=mg=p液gV,根据测量不同液体时对应的弹簧测力计的示数和液体密度列方程组计算出小桶的重力,即液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置.
(3)结合图乙中分度值读出示数;根据F=G桶+G液计算出酱油的密度.
(4)换用量程和分度值较小的弹簧测力计会使该密度计的分度值减小,提高精确度.
14.【答案】(1)F=2×106x;N/m;0.05
(2)长度;横截面积
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】解答:(1)从样品C的实验数据可知:拉力每增加200N,悬索的伸长量增加0.01cm所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系。
则其关系式为:F=kx,
所以得出系数k: ,当F=200N,x=0.01cm=10﹣4m时: ;由此得出拉力F的关系式为:F=2×106x,比例系数的单位为:N/m;
当拉力是1000N时,悬索伸长量为: ;(2)从样品A、C、E的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小;从样品A、B、D的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小.因此悬索的比例系数与悬索的长度和横截面积有关。
分析:会应用控制变量法来探究物理问题,能从所给的数据得出相关的结论。
15.【答案】(1)刻度尺
(2)钩码的个数
(3)4
(4)正确
(5)A;2.5;超过量程
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】要测量弹簧的伸长量,所以还需要刻度尺来准确测量长度的变化。
故该空填“ 刻度尺 ”
(1) 第1空、 实验中通过增加或减少钩码的个数来改变作用在弹簧上的拉力大小。
故该空填“ 钩码的个数 ”;
(2) 第1空、 分析数据可以看出,前三次拉力增加 1N,伸长量增加约 0.4cm,而第 4 次拉力从 3N 增加到 4N 时,伸长量不合理地增加很多,与前面的规律不符,所以第 4 次实验数据明显错误。
故该空填“ 4 ”;
(3) 第1空、 从其他几组较为正常的数据可以看出,拉力增大时,伸长量也大致成比例增加,说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是正确的。
故该空填“ 正确 ”;
(4)① 第1、2空、 从图乙可以看出,A 弹簧的曲线更接近直线,说明在相同拉力变化下伸长量的变化更均匀,也就是精确度更高,从图中可知该弹簧拉力每增加 1N,伸长量增加约 2.5cm。
故第1空填“ A ”,第 2空填“ 2.5 ”;
② 第1空、 当拉力增大到一定程度后图像不再是直线,说明弹簧超过了一定弹性限度,此时不能再准确测量拉力,也就是提示我们所测拉力不能超过量程,否则会损坏弹簧测力计或导致测量不准确。
故该空填“ 超过量程 ”。
【分析】 弹簧测力计刻度均匀是否意味着弹簧伸长量与拉力成正比,然后为探究此问题设计实验。实验需要铁架台、弹簧、钩码和刻度尺等,通过改变钩码个数改变拉力大小。分析实验数据发现第 4 次数据错误,而其他数据表明弹簧伸长量与拉力大致成正比,验证了小明的想法。接着在交流部分,对于制作弹簧测力计,根据两弹簧的特性可知 A 弹簧更适合制作精确度高的,且明确该弹簧拉力每增加 1N 伸长约 2.5cm,同时指出当拉力增大到一定程度后图像不再是直线,提示使用时不能超过量程。
16.【答案】解:还能用;如果用它测力时,读数为3.6N,那么这个力的大小实际为3.6N-0.2N=3.4N
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】不能调零的弹簧测力计也可以使用,只不过实际读数应该是把测量值减去“零”起点的示数。
故答案为:3.4N
【分析】刻度尺测物体长度时也一样,若对准物体一端的不是零刻度线,实际读数也应该用测量值减去“零”起点的示数。
17.【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0.135m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】弹力;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)将相邻数据相减,得到拉力每增加1N时弹簧的伸长量,然后根据计算出F与伸长量之间的比例系数k,最后根据F=k×△L=k×(L-L0)得到二者的关系式;
(2)将弹簧长度L=0.135m代入(1)中的关系式计算;
(3)将最大拉力F=15N代入(1)中的关系式计算即可。
18.【答案】(1)解:一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,挂上100N的重物时,弹簧的伸长量 x=30cm-10cm=20cm,根据F=k x可知,弹簧的劲度系数
答:弹簧的劲度系数是5N/cm;
(2)解:当挂上50N的重物静止时,根据F=k x可知,弹簧的伸长量
自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,则此时指针对准的刻x=10cm+10cm=20cm。
答:当弹簧挂50N重物时,自由端所对刻度尺读数应是20cm;
(3)解:如果自由端B所对刻度尺的刻度线25cm处,弹簧的伸长量 x''=25cm-10cm=15cm,在弹簧的B端的拉力F''=k x''=5N/cm×15cm=75N
弹簧下端悬挂的物体质量
答:若弹簧下端挂了一重物时,它自由端所对刻度是25cm,则此重物的重力为75N,质量为7.7kg。
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【分析】(1)根据弹簧受到的力和形变量,计算形变系数;
(2)根据弹簧上的力和形变系数,计算弹簧的伸长量;
(3)根据形变系数和形变量计算力的大小,结合力计算质量。
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