中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版新教材物理八年级下册同步精讲精炼学案(全国通用)
第七章 力
专题02 弹力
1.物理观念:知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验,说明弹性和塑性的不同。知道弹簧及弹簧秤在生活生产实际应用。
2.科学思维:能区分弹簧的原长与伸长量的关系。能够对照力的三要素概念找准会画出弹力的大小、方向、作用点。
3.科学探究:
(1)通过实验了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力。
(2)知道在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量越长,并能通过实验进行验证。
(3)经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。
4.科学态度与责任:挖掘生活生产实际中使用弹簧的设备,能提出对弹簧及弹簧秤使用过程的合理化建议。
知识点1. 弹力
1. 弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
2. 塑性:物体发生形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
3.弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。
4.弹性和塑性区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。
5. 弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力
6. 弹力产生条件:①两物体相互接触;②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
7. 弹力的大小:与弹性形变的程度有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
8. 弹力的方向:总跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。
注意:(1)弹力产生的条件:“接触”且“产生弹簧形变”;
(2)常见的压力、拉力、支持力等都是弹力;
(3)受力物体受到的弹力是由施力物体发生弹性形变产生的。
知识点2. 弹簧测力计
1.弹簧测力计构造及原理
(1)用途:测量力的大小。
(2)构造:弹簧、指针、刻度盘。
(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
2.弹簧测力计的使用
(1)使用前
①看清它的测量范围和分度值。(如图所示,弹簧测力计的测量范围是0-5N,分度值0.2N)
②检查指针是否在零刻度线上,如果不在,应把指针调节到零刻度线上。
③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦。
②测量时,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值。且要使弹簧测力计的中心轴线方向与拉力的方向一致。
③读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×最小分度值。(图中弹簧测力计示数=2.6N)
★特别提醒:弹簧测力计是测量力的工具,不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
【知识拓展】涉及弹簧伸长量与拉力关系的实验探究过程
如图所示,将弹簧固定在铁架台上,旁边立放一刻度尺,记下弹簧下端的初始位置,然后逐个增挂钩码,使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出每次弹簧的伸长量△l,将数据记录在下表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7
弹簧伸长量△l/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4.5
【数据处理】
以钩码个数为横轴,以弹簧的伸长量△l为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标轴上描点作图,得到钩码个数与△l的关系如下图所示。
【探究结论】
通过图象可以看出,在OA段,钩码个数越多,弹簧受到的拉力越大, 其伸长量就越长,弹簧的伸长量与拉力成正比,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
重要解题方法总结:
解决弹簧测力计读数问题思维方法
弹簧测力计的读数(双拉、倒拉、测力计的串、并联)——关键词“拉力看钩”!
(1)弹簧测力计竖直方向两端受力,其读数等于挂钩一侧的拉力
(2)弹簧测力计水平方向两端受力,其读数等于挂钩一侧的拉力
记住:弹簧测力计的示数,只看作用在钩上的拉力,钩上的拉力是多大,它的读数就是多大。
易错点:对弹力与形变的关系的理解
(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。
(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。
(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
考点1. 弹力的概念 ( javascript:void(0)" \o "弹力的概念 )
【例题1】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )
A. 弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”
B. 弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”
C. 手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D. 手受到弹力是因为手发生了弹性形变
【答案】D
【解析】AB.物体因为弹性形变而产生的力叫做弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生弹性形变产生对手和墙的拉力,则墙和手为受力物体,故AB正确,AB不符合题意;
CD.手受到弹力的原因是弹簧发生弹性形变,弹簧要恢复到原状,故C正确,C不符合题意,D错误,D符合题意。故选D。
(考点1变式练1)弹力是日常生活中常见的一种力。关于弹力,下列说法正确的是( )
A.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
B.弹力是指物体由于发生塑性形变而产生的力
C.推力、拉力、摩擦力都属于弹力
D.用球拍击打乒乓球时,球拍给乒乓球的弹力是由于球拍的形变产生的
(考点1变式练2)关于弹力的叙述正确的是( )
A.弹力的大小只与形变的程度有关;
B.压力、拉力、支持力都属于弹力;
C.放在桌面上的一根弹簧一定产生了弹力;
D.只有弹簧、橡皮筋等物体才可能产生弹力
考点2. 弹簧测力计的原理 ( javascript:void(0)" \o "弹簧测力计的原理 )
【例题2】下表为小明同学做“研究弹簧的长度与拉力关系”的实验记录数据:
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0
弹簧长度L/cm 2 3 4 6 7 8 8
下列结论错误的是 ( )
A.小明同学填写漏掉的数据为5
B.由数据可知,弹簧的原长L0是2cm
C.分析数据可以得出的结论是在弹性限度内,弹簧的长度与拉力成正比
D.这项研究在实际中的应用是制成了弹簧测力计
【答案】C
【解析】(1)当弹簧受到拉力为0N时,也就是说弹簧不受外力作用是的长度是2cm;
(2)当受到拉力为0.5N时,弹簧伸长量为1cm。受到拉力为1.0N时,即拉力是原来的2倍,伸长量为2cm,也是原来伸长量的2倍。
即当拉力是原来的3倍,即1.5N时,伸长量为3cm,也是原来伸长量的3倍。这时弹簧的长度为2cm+3cm=5cm。
即拉力是原来的4倍,伸长量为4cm,也是原来伸长量的4倍。
说明弹性限度内,伸长量与外力成正比。
(3)弹簧测力计或者弹簧秤就是根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比的原理制成的。
(考点2变式练1)小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
(考点2变式练2)阅读短文,回答文后问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 ;
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是 cm。
考点3. 弹簧测力计的使用与读数 ( javascript:void(0)" \o "弹簧测力计的使用与读数 )
【例题3】(2025四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为___________N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将___________。
【答案】 2.2 变大
【解析】图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
(考点3变式练1)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0.1N
B.测量时,在弹性限度内,弹簧测力计所受的拉力越大,弹簧就越长
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.测量时,物体对弹簧测力计有拉力,弹簧测力计对物体没有拉力
(考点3变式练2)如图甲所示,把弹簧测力计的一端固定,用力拉另一端,图中弹簧测力计的示数为_______N;若将弹簧测力计从固定端取下,两端各施加一个3N的拉力使弹簧测力计静止,如图乙所示,则此时弹簧测力计的示数是_______N(图中未画出)。
考点4. 探究弹簧测力计原理的实验 ( javascript:void(0)" \o "探究弹簧测力计原理的实验 )
【例题4】(拓展题)小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下:
钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 350 400
指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5
(1)这项研究在实际中的应用是 ;
(2)分析实验数据你可得到的结论 ;
(3)该弹簧原长是 cm,若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程为 N.
(4)小李作出了下图所示的三个图像,其中正确的是_______(填序号)
【答案】(1)弹簧测力计(2)在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比
(3) 2、 2.5(4)B
【解析】(1)这项研究在实际中的应用是弹簧测力计。
(2)分析实验数据我们看出来:不挂钩吗时,指针位置在2cm处,说明弹簧原长为2cm.
当在弹簧下挂50g钩码时,指针位置在3cm处,说明弹簧伸长量为1cm.
当在弹簧下挂100g钩码时,指针位置在4cm处,说明弹簧伸长量为2cm.
当在弹簧下挂150g钩码时,指针位置在5cm处,说明弹簧伸长量为3cm.
当在弹簧下挂200g钩码时,指针位置在6cm处,说明弹簧伸长量为4cm.
当在弹簧下挂250g钩码时,指针位置在7cm处,说明弹簧伸长量为5cm.
说明弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍。
当在弹簧下挂300g钩码时,指针位置在7.5cm处,说明弹簧伸长量为5.5cm.这时就不符合
弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍的结论了。
根据以上数据可以归纳总结出:在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比
(3)说明弹簧原长为2cm.量程为2.5N.
(4)分析ABC三个图像,知道B符合题意。
(考点4变式练1)小明计划制作一个简易弹簧测力计,要求:
①测量范围为0~30N;②分度值为1N;③用木板M做刻度板;④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。为了满足上述要求,小明对已有的四根弹簧做了如下测试:
如图1,把弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图2,把30N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l。测试结果如下表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧,并说明不选其他三根的理由。
弹簧代号 甲 乙 丙 丁
l0/cm 2.00 4.00 4.00 8.00
l/cm 20.00 22.00 6.10 35.00
取走重物后弹簧能否恢复原状 不能 能 能 能
(考点4变式练2)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) 0 1 2 3 4 5
弹簧的长度L(m) 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110
(1)拉力F与弹簧长度L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15N,求该弹簧的最大长度。
1. 下列现象中,发生了弹性形变的是( )
A.已经被拉满的弓弦 B.饼干一捏变成碎片
C.粉笔掉到地上断成两截 D.橡皮泥上留下漂亮的指印
2. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是同时产生的
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
3. 如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。下列说法错误的是( )
A.球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B.球拍能将网球弹开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D.网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
4.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
5.某同学用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时,误将物体挂在了拉环上,如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数是2.2N,则该物体的重( )
A.等于2.2N B.小于2.2N C.大于2.2N D.无法确定
6.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定在墙上,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持自然状态时的位置,将小球向右拉至弹簧伸长到B位置已知,由静止释放小球,下列关于小球在水平方向上所受弹力的方向和大小说法正确的是( )
A.从,向左、逐渐减小 B.从,向右、逐渐增大
C.从,向右、逐渐减小 D.从,向左、逐渐增大
7. 把弹簧测力计的一端固定,另一端用3 N的力拉它时,弹簧测力计的示数为3 N,若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个3 N的拉力而使弹簧测力计静止,如图所示。此时弹簧测力计的示数
是( )
A.0 B.3 N C.6 N D.无法判断
8. 杭州亚运会,中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最高点A下落至最低点C的简化图,下列说法正确的是( )
A.运动员在A点时受到弹力最大
B.运动员在B点时受到弹力最大
C.从B到C运动员受到的弹力逐渐变大
D.从B到C运动员受到的弹力保持不变
9. 如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加1.8N的拉力,并使其保持静止弹簧测力计的示数
为( )
A.0.9N B.0N C.1.8N D.3.6N
10.如图所示,小车和弹簧放在光滑的水平面上。手推小车向左压缩弹簧至A处。松开手后,小车的运动情况是( )
A.先加速后减速 B.先加速后匀速
C.一直加速 D.一直匀速
11. 比赛中,运动员用球拍将迎面而来的乒乓球打回去,说明力可以改变物体的___________,将乒乓球打回去的力的施力物体是________。击打乒乓球的不同部位,球的运动情况不同,表明力的作用效果与力的_________有关。击球时,乒乓球受到的弹力是由________发生弹性形变而产生的。
12.如图所示的实验仪器叫做 ,该测力计的测量范围为 牛,它的最小分度值为 牛。在“探究物体重力与质量关系”的实验中,测量前测力计要先进行 操作,图中该物体的重力为 牛。
13.如图所示,弹簧测力计是测量______的仪器,使用前应沿______方向调零,此时它示数为______。
14.使用弹簧测力计之前,要先观察 .如图所示,所测得物体A对弹簧的拉力是 N.
15. 在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
16.如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图。
17. 如图所示,A、B两物块所受重力均为G,物块B置于水平地面,用轻质弹簧将A、B两物块连接。在物块A上施加竖直向上的拉力FA,当物块B恰好不受地面支持力时开始计时,保持FA大小不变至t1时刻;t1~t2时刻,FA缓慢减小至零,请画出从开始计时到t2时刻的过程中,弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像。(不计弹簧质量)
18. 彭彭在老师的指导下观察和使用弹簧测力计。以下是他的实验过程,请你帮助他一起完成。
观察弹簧测力计的量程和分度值。使用前调零:把弹簧测力计竖直放置,让挂钩自然下垂,不挂重物,把指针调节到零刻度线上。如图甲所示。
(1)彭彭把文具袋挂在弹簧测力计的挂钩上,如图乙所示,待文具袋静止时,记录弹簧测力计的读数F1= ,文具袋所受重力大小是 。
(2)然后他把文具袋和弹簧测力计都放水平桌面上,直接用弹簧测力计沿着水平方向拖动文具袋,其操作过程俯视图如图丙、丁所示。则此时文具袋受到的拉力 1.2N(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
19. 某实验小组的同学对 A、B 两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都悬挂重力为 8 N 的物体时,橡皮筋 A 的伸长量为____cm,橡皮筋 B 的伸长量为____cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋____制成的测力计量程大,用橡皮筋____制成的测力计测量的精确程度高。(均选填“A”或“B”)
(3)将与本实验中相同的两根细橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为____N。
20.阅读理解:
《弹力》
物体在力的作用下发生形状或体积的改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生形变的物体,由于要恢复原状。要对跟它接触的物体产生力的作用。这种作用叫弹力,即在弹性限度范围之内,物体对使物体发生形变的施力物体所产生的力叫弹力。
弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要直接接触,还要有相互作用,且发生弹性形变。
弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间。通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力。弹力的方向总是与物体形变的方向相反。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。弹簧发生弹性形变时,在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx。其中,x为弹簧长度变化量。k:为弹簧的弹性系数,单位是牛顿每米,符号是N/m,不同的弹簧的弹性系数一般是不同的。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)产生弹力的条件:物体发生弹性形变(物体间有相互作用)和物体间要 ;
(2)某一弹簧在弹性限度内受到10N的拉力时,弹簧被拉长了0.1m,则该弹簧的弹性系数为 N/m;
(3)另一弹簧在弹性限度内受到100N的拉力时,弹簧的长度为0.4m;受到150N的拉力时弹簧的长度为0.5m。则该弹簧的原长是 m。
21.小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
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 0.4 0.8 1.7 1.6 2.0 2.4
(1)小华想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙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 。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第 次实验;
(2)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是:在弹性限度内, ;
(3)若将两根同样的弹簧并排使用,更 (选填“易”或“难”)拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程 (选填“大”或“小”)。
22.在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后,韩露同学发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她想探究“弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F大小的关系”,于是她采用了图一的装置进行了探究。
(1)要完成实验,除了需要如图一所示的铁架台、一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(已知每个钩码重0.5N)以外,还需要的测量仪器是 。
(2)通过实验,同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L,并在坐标纸上绘制了图二的图像。分析图像可知:
①该弹簧的原长L0为 cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量ΔL为 cm。
②可以得到的实验结论是 。
③用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程是 N。
(3)实验中,有同学认为可以用弹簧测力计代替钩码,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。你认为本次实验用弹簧测力计还是用钩码探究更好一些?答: (选填“弹簧测力计”或“钩码”);理由是 。
核心素养学习目标
知识解读易错警示示
注意!
考点例题精讲确确考向
课节重点难点精练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版新教材物理八年级下册同步精讲精炼学案(全国通用)
第七章 力
专题02 弹力
1.物理观念:知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验,说明弹性和塑性的不同。知道弹簧及弹簧秤在生活生产实际应用。
2.科学思维:能区分弹簧的原长与伸长量的关系。能够对照力的三要素概念找准会画出弹力的大小、方向、作用点。
3.科学探究:
(1)通过实验了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力。
(2)知道在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量越长,并能通过实验进行验证。
(3)经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。
4.科学态度与责任:挖掘生活生产实际中使用弹簧的设备,能提出对弹簧及弹簧秤使用过程的合理化建议。
知识点1. 弹力
1. 弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
2. 塑性:物体发生形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
3.弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。
4.弹性和塑性区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。
5. 弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力
6. 弹力产生条件:①两物体相互接触;②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
7. 弹力的大小:与弹性形变的程度有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
8. 弹力的方向:总跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。
注意:(1)弹力产生的条件:“接触”且“产生弹簧形变”;
(2)常见的压力、拉力、支持力等都是弹力;
(3)受力物体受到的弹力是由施力物体发生弹性形变产生的。
知识点2. 弹簧测力计
1.弹簧测力计构造及原理
(1)用途:测量力的大小。
(2)构造:弹簧、指针、刻度盘。
(3)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
2.弹簧测力计的使用
(1)使用前
①看清它的测量范围和分度值。(如图所示,弹簧测力计的测量范围是0-5N,分度值0.2N)
②检查指针是否在零刻度线上,如果不在,应把指针调节到零刻度线上。
③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦。
②测量时,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值。且要使弹簧测力计的中心轴线方向与拉力的方向一致。
③读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×最小分度值。(图中弹簧测力计示数=2.6N)
★特别提醒:弹簧测力计是测量力的工具,不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
【知识拓展】涉及弹簧伸长量与拉力关系的实验探究过程
如图所示,将弹簧固定在铁架台上,旁边立放一刻度尺,记下弹簧下端的初始位置,然后逐个增挂钩码,使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出每次弹簧的伸长量△l,将数据记录在下表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7
弹簧伸长量△l/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4.5
【数据处理】
以钩码个数为横轴,以弹簧的伸长量△l为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标轴上描点作图,得到钩码个数与△l的关系如下图所示。
【探究结论】
通过图象可以看出,在OA段,钩码个数越多,弹簧受到的拉力越大, 其伸长量就越长,弹簧的伸长量与拉力成正比,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
重要解题方法总结:
解决弹簧测力计读数问题思维方法
弹簧测力计的读数(双拉、倒拉、测力计的串、并联)——关键词“拉力看钩”!
(1)弹簧测力计竖直方向两端受力,其读数等于挂钩一侧的拉力
(2)弹簧测力计水平方向两端受力,其读数等于挂钩一侧的拉力
记住:弹簧测力计的示数,只看作用在钩上的拉力,钩上的拉力是多大,它的读数就是多大。
易错点:对弹力与形变的关系的理解
(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。
(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。
(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
考点1. 弹力的概念 ( javascript:void(0)" \o "弹力的概念 )
【例题1】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )
A. 弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”
B. 弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”
C. 手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D. 手受到弹力是因为手发生了弹性形变
【答案】D
【解析】AB.物体因为弹性形变而产生的力叫做弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生弹性形变产生对手和墙的拉力,则墙和手为受力物体,故AB正确,AB不符合题意;
CD.手受到弹力的原因是弹簧发生弹性形变,弹簧要恢复到原状,故C正确,C不符合题意,D错误,D符合题意。故选D。
(考点1变式练1)弹力是日常生活中常见的一种力。关于弹力,下列说法正确的是( )
A.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
B.弹力是指物体由于发生塑性形变而产生的力
C.推力、拉力、摩擦力都属于弹力
D.用球拍击打乒乓球时,球拍给乒乓球的弹力是由于球拍的形变产生的
【答案】D
【解析】A.两个相互接触且相互挤压的物体之间有弹力作用,故A错误;
B.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,故B错误;
C.推力和 拉力属于弹力, 因为它们都是由于物体受到外力作用而产生的力;摩擦力并不属于弹力,因为 摩擦力是两个接触面之间的力, 当一个物体在另一个物体表面运动或试图运动时产生, 它不是由于物体形变 而产生的力,故C错误;
D.用球拍击打乒乓球时,球拍发生形变,想要恢复原状,所以球拍对乒乓球会有弹力的作用,故D正确。故选D。
(考点1变式练2)关于弹力的叙述正确的是( )
A.弹力的大小只与形变的程度有关;
B.压力、拉力、支持力都属于弹力;
C.放在桌面上的一根弹簧一定产生了弹力;
D.只有弹簧、橡皮筋等物体才可能产生弹力
【答案】B
【解析】A.同一个物体在弹性限度内,弹力的大小与形变程度有关,但不同物体,即使形变程度相同,其弹力也不一定相同,故A错误;
B.压力、拉力、支持力都是物体发生弹性形变后产生的力,所以都是弹力,故B正确;
C.放在桌面上的弹簧如果没有发生弹性形变,则不会产生弹力,故C错误;
D.任何能够发生弹性形变的物体在其弹性限度内都会产生弹力,故D错误。故选B。
考点2. 弹簧测力计的原理 ( javascript:void(0)" \o "弹簧测力计的原理 )
【例题2】下表为小明同学做“研究弹簧的长度与拉力关系”的实验记录数据:
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0
弹簧长度L/cm 2 3 4 6 7 8 8
下列结论错误的是 ( )
A.小明同学填写漏掉的数据为5
B.由数据可知,弹簧的原长L0是2cm
C.分析数据可以得出的结论是在弹性限度内,弹簧的长度与拉力成正比
D.这项研究在实际中的应用是制成了弹簧测力计
【答案】C
【解析】(1)当弹簧受到拉力为0N时,也就是说弹簧不受外力作用是的长度是2cm;
(2)当受到拉力为0.5N时,弹簧伸长量为1cm。受到拉力为1.0N时,即拉力是原来的2倍,伸长量为2cm,也是原来伸长量的2倍。
即当拉力是原来的3倍,即1.5N时,伸长量为3cm,也是原来伸长量的3倍。这时弹簧的长度为2cm+3cm=5cm。
即拉力是原来的4倍,伸长量为4cm,也是原来伸长量的4倍。
说明弹性限度内,伸长量与外力成正比。
(3)弹簧测力计或者弹簧秤就是根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比的原理制成的。
(考点2变式练1)小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【解析】A.在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故A错误;
B.由分析图像知,在弹性限度内,乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:
F乙=4N/cm×ΔL
所以若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C.由分析图像知,在弹性限度内,甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:
F=N/cm×ΔL
所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D.由图像可知,在弹性限度内和相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。故选C。
(考点2变式练2)阅读短文,回答文后问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 ;
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是 cm。
【答案】(1) 胡克 (2) 弹性限度(3) 劲度系数 无关(4) 10
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧测力计产生的弹力与伸长量成正比,所以它的工作原理遵从胡克定律。
(2)若物体形变过大,超出一定的限度,即如果超过了弹簧的弹性限度,弹簧产生的弹力与伸长量不再成正比;所以,使用弹簧测力计时,注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的弹性限度。
(3)由题可知,弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它是由弹簧自身的粗细、长短、材料决定的,与它受力的大小无关。
(4)由题意可知,当弹簧总长度l1=12cm时,受到的拉力F1=0.5N,弹簧总长度l2=14cm时,受到的拉力F2=1N,设弹簧的原长为l,因弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故有
即
解得弹簧的原长l=10cm
考点3. 弹簧测力计的使用与读数 ( javascript:void(0)" \o "弹簧测力计的使用与读数 )
【例题3】(2025四川乐山)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为___________N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将___________。
【答案】 2.2 变大
【解析】图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
(考点3变式练1)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0.1N
B.测量时,在弹性限度内,弹簧测力计所受的拉力越大,弹簧就越长
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.测量时,物体对弹簧测力计有拉力,弹簧测力计对物体没有拉力
【答案】B
【解析】A.由图示弹簧测力计可以看出,其量程为0~5N,分度值为0.2N,故A错误;
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,弹簧测力计的伸长量与拉力成正比,故B正确;
C.使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力,只要拉力沿弹簧的轴线方向即可,故C错误;
D.物体间力的作用是相互的,测量时,物体对弹簧测力计有拉力,弹簧测力计对物体也有拉力,故D错误。故选B。
(考点3变式练2)如图甲所示,把弹簧测力计的一端固定,用力拉另一端,图中弹簧测力计的示数为_______N;若将弹簧测力计从固定端取下,两端各施加一个3N的拉力使弹簧测力计静止,如图乙所示,则此时弹簧测力计的示数是_______N(图中未画出)。
【答案】1.8;3
【解析】如图甲,弹簧测力计的分度值为0.2N,由指针位置可知,弹簧测力计的示数为1.8N。
由力的作用是相互的可知,弹簧测力计的示数等于挂钩处所受拉力大小,故此时弹簧测力计的示数为3N。
考点4. 探究弹簧测力计原理的实验 ( javascript:void(0)" \o "探究弹簧测力计原理的实验 )
【例题4】(拓展题)小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图的实验装置记录了相应实验数据如下:
钩码质量(g) 0 50 100 150 200 250 300 350 400
指针位置(cm) 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 7.5
(1)这项研究在实际中的应用是 ;
(2)分析实验数据你可得到的结论 ;
(3)该弹簧原长是 cm,若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程为 N.
(4)小李作出了下图所示的三个图像,其中正确的是_______(填序号)
【答案】(1)弹簧测力计(2)在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比
(3) 2、 2.5(4)B
【解析】(1)这项研究在实际中的应用是弹簧测力计。
(2)分析实验数据我们看出来:不挂钩吗时,指针位置在2cm处,说明弹簧原长为2cm.
当在弹簧下挂50g钩码时,指针位置在3cm处,说明弹簧伸长量为1cm.
当在弹簧下挂100g钩码时,指针位置在4cm处,说明弹簧伸长量为2cm.
当在弹簧下挂150g钩码时,指针位置在5cm处,说明弹簧伸长量为3cm.
当在弹簧下挂200g钩码时,指针位置在6cm处,说明弹簧伸长量为4cm.
当在弹簧下挂250g钩码时,指针位置在7cm处,说明弹簧伸长量为5cm.
说明弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍。
当在弹簧下挂300g钩码时,指针位置在7.5cm处,说明弹簧伸长量为5.5cm.这时就不符合
弹簧受到的拉力增大几倍,伸长量也增大几倍的结论了。
根据以上数据可以归纳总结出:在一定范围内,弹簧伸长的长度与外力成正比
(3)说明弹簧原长为2cm.量程为2.5N.
(4)分析ABC三个图像,知道B符合题意。
(考点4变式练1)小明计划制作一个简易弹簧测力计,要求:
①测量范围为0~30N;②分度值为1N;③用木板M做刻度板;④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。为了满足上述要求,小明对已有的四根弹簧做了如下测试:
如图1,把弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图2,把30N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l。测试结果如下表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧,并说明不选其他三根的理由。
弹簧代号 甲 乙 丙 丁
l0/cm 2.00 4.00 4.00 8.00
l/cm 20.00 22.00 6.10 35.00
取走重物后弹簧能否恢复原状 不能 能 能 能
【答案】见解析。
【解析】应选用乙弹簧制作一个简易弹簧测力计。不选用其他三根弹簧的理由是:
(1)弹簧测力计在取走重物后需恢复形变,即发生退行性变,而甲测力计不能,所以甲不能选取。
(2)丙弹簧原长4.00cm,把30N的重物挂在弹簧下端后,弹簧总长l=6.10cm,形变量太小,不能满足邻两刻度线之间的距离适当大一些的要求。
(3)丁弹簧最终长度为35cm,大于木板长度30cm,所以丁不可以。
(考点4变式练2)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) 0 1 2 3 4 5
弹簧的长度L(m) 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110
(1)拉力F与弹簧长度L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15N,求该弹簧的最大长度。
【答案】(1)拉力F与弹簧长度L的关系式为F=F=100N/m×(L﹣0.060cm);
(2)当弹簧长度是0.135m时,此时该弹簧所受的拉力为7.5N;
(3)该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为15N,该弹簧的最大长度为0.021m。
【解析】(1)在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力大小成正比,即F=kΔL,
由数据可知,弹簧所受的拉力每增加1N,伸长量就增加0.010m,所以k===100N/m,
所以拉力F与弹簧长度L的关系式为:F=100N/m×(L﹣0.060m);
(2)当弹簧的长度为0.135m时,弹簧所受拉力为:
F=100N/m×(L﹣0.060m)=100N/m×(0.135m﹣0.060m)=7.5N;
(3)当F=15N时,代入(1)中关系式可得15N=100N/cm×(L﹣0.060m),
解得L=0.021m。
答:(1)拉力F与弹簧长度L的关系式为F=F=100N/m×(L﹣0.060m);
(2)当弹簧长度是0.135m时,此时该弹簧所受的拉力为7.5N;
(3)该弹簧在弹性限度承受的最大拉力为15N,该弹簧的最大长度为0.021m。
1. 下列现象中,发生了弹性形变的是( )
A.已经被拉满的弓弦 B.饼干一捏变成碎片
C.粉笔掉到地上断成两截 D.橡皮泥上留下漂亮的指印
【答案】A
【解析】A.已经被拉满的弓弦松手后可以恢复原状,属于弹性形变,故A符合题意;
B.饼干捏碎后不能恢复原状,属于塑性形变,故B不符合题意;
C.粉笔摔成两截后不能恢复原状,属于塑性形变,故C不符合题意;
D.橡皮泥上留下漂亮的指印后不能恢复原状,属于塑性形变,故D不符合题意。
故选A。
2. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是同时产生的
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
【答案】B
【解析】A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变在撤去外力后会恢复原状,也是弹性形变,故A错误;
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是一对相互作用力,是同时产生的,故B正确;
C.手对撑竿的作用力施力物体是手,是由于手的形变产生的,故C错误;
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相反,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。下列说法错误的是( )
A.球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B.球拍能将网球弹开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D.网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
【答案】B
【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;两个力大小相等。 (3)任何物体都有惯性,即保持运动状态不变的性质。(4)动能和势能可相互转化;动能的大小与质量和速度有关;弹性势能与弹性形变大小有关。
A.球拍击中网球,球拍和网球的形状都发生改变,即都发生了弹性形变;故A说法正确。
B.球拍与网球发生相互作用;球拍对网球的弹力等于网球对球拍的弹力;故B说法错误。
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性;故C说法正确。
D.网球和球拍接触的过程中,先是动能转化为弹性势能,后来网球飞出时,弹性势能转化为动能;即体现了弹性势能和动能相互转化。故D说法正确。 故选:B。
4.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【解析】A、在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,故A错误;
B、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲=ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。故选:C。
5.某同学用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时,误将物体挂在了拉环上,如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数是2.2N,则该物体的重( )
A.等于2.2N B.小于2.2N C.大于2.2N D.无法确定
【答案】B
【解析】当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在提环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身的重力和物体的重力之和,所以此时物体的重力要小于测力计示数2.2N,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
6.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定在墙上,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持自然状态时的位置,将小球向右拉至弹簧伸长到B位置已知,由静止释放小球,下列关于小球在水平方向上所受弹力的方向和大小说法正确的是( )
A.从,向左、逐渐减小 B.从,向右、逐渐增大
C.从,向右、逐渐减小 D.从,向左、逐渐增大
【答案】A
【解析】AB.小球从B运动到O的过程中,弹簧由拉长恢复原状,此时小球所受弹力方向向左,逐渐减小,故A正确,B错误;
CD.小球从O运动到A的过程中,弹簧由压缩恢复原状,此时小球所受弹力方向向右,逐渐增大,故CD错误。故选A。
7. 把弹簧测力计的一端固定,另一端用3 N的力拉它时,弹簧测力计的示数为3 N,若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个3 N的拉力而使弹簧测力计静止,如图所示。此时弹簧测力计的示数
是( )
A.0 B.3 N C.6 N D.无法判断
【答案】B
【解析】弹簧测力计的示数是指弹簧受到的拉力的大小。所以弹簧测力计的示数仍然为3 N。
8. 杭州亚运会,中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最高点A下落至最低点C的简化图,下列说法正确的是( )
A.运动员在A点时受到弹力最大
B.运动员在B点时受到弹力最大
C.从B到C运动员受到的弹力逐渐变大
D.从B到C运动员受到的弹力保持不变
【答案】C
【解析】AB、运动员在C点蹦床形变最大,故在C点时受到弹力最大,故AB错误;
CD、从B点到C点运动员所受弹力在一直增大,因为弹性形变一直在增大,故C正确;故D错误。
9. 如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加1.8N的拉力,并使其保持静止弹簧测力计的示数
为( )
A.0.9N B.0N C.1.8N D.3.6N
【答案】C
【解析】弹簧测力计在平衡状态下使用时,弹簧测力计的示数等于挂钩上所受到的力,如图所示,弹簧测力计挂钩上受到水平方向1.8N的拉力,所以读数为1.8N。
故选:C。
10.如图所示,小车和弹簧放在光滑的水平面上。手推小车向左压缩弹簧至A处。松开手后,小车的运动情况是( )
A.先加速后减速 B.先加速后匀速
C.一直加速 D.一直匀速
【答案】B
【解析】水平面光滑,弹簧被压缩后产生弹力,小车受到弹力使小车加速运动;当小车离开弹簧后,水平方向不受力,将做匀速直线运动,故B符合题意。故选B。
11. 比赛中,运动员用球拍将迎面而来的乒乓球打回去,说明力可以改变物体的___________,将乒乓球打回去的力的施力物体是________。击打乒乓球的不同部位,球的运动情况不同,表明力的作用效果与力的_________有关。击球时,乒乓球受到的弹力是由________发生弹性形变而产生的。
【答案】运动状态;球拍;作用点;球拍。
【解析】运动员挥拍将乒乓球打回去,乒乓球的速度和方向都发生改变,说明力可以改变物体运动状态;将乒乓球打回去的力的施力物体是球拍;
击打乒乓球的不同部位,球的运动情况不同,表明力的作用效果与力的作用点有关;发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用,击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍发生弹性形变而产生的。
12.如图所示的实验仪器叫做 ,该测力计的测量范围为 牛,它的最小分度值为 牛。在“探究物体重力与质量关系”的实验中,测量前测力计要先进行 操作,图中该物体的重力为 牛。
【答案】弹簧测力计;0~5;0.2;调零;3.4。
【解析】如图所示的弹簧测力计的量程是0~5N,一个大格表示的是1N,里面有5个小格,分度值为0.2N.弹簧测力计的示数是3.4N。
弹簧测力计是用来测量力大小的仪器,在“探究重力与质量的关系”实验中,我们是用它来测量重力的大小;使用弹簧测力计前一定要进行零点校正,校正时要在竖直方向上进行,使指针对准零刻度线。
13.如图所示,弹簧测力计是测量______的仪器,使用前应沿______方向调零,此时它示数为______。
【答案】力 水平 3.4N
【解析】由图可知,该测量工具是弹簧测力计,可以测量力的大小。
使用弹簧测力计前要根据所测力的方向进行调零,由于拉力是沿水平方向的,所以使用前应沿水平方向调零。
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。
14.使用弹簧测力计之前,要先观察 .如图所示,所测得物体A对弹簧的拉力是 N.
【答案】观察弹簧测力计的量程和分度值;2.5N.
【解析】本题考查弹簧测力计的使用与读数.首先观察弹簧测力计的量程和分度值,然后根据所示的指针位置进行读数,得出物体重力.
由图知此弹簧测力计的最大刻度值为5N,故其测量范围是0~5N,分度值是0.1N;
此时指针所示物体受到的重力为:2N+0.1N×5=2.5N.
15. 在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
【答案】如图所示
【解析】选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示。
16.如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图。
【答案】如图所示
【解析】小球向上加速运动时,受竖直向下的重力G与竖直向上的弹簧的弹力F作用;由于小球向上做加速运动,小球受力不平衡,小球所受的弹力F大于重力G;从小球的重心沿重力与弹力的方向作出重力与弹力的示意图,小球受力示意图如图所示:
17. 如图所示,A、B两物块所受重力均为G,物块B置于水平地面,用轻质弹簧将A、B两物块连接。在物块A上施加竖直向上的拉力FA,当物块B恰好不受地面支持力时开始计时,保持FA大小不变至t1时刻;t1~t2时刻,FA缓慢减小至零,请画出从开始计时到t2时刻的过程中,弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像。(不计弹簧质量)
【答案】如图所示
【解析】在物块A上施加竖直向上的拉力FA,当物块B恰好不受地面支持力,保持FA大小不变至t1时刻,此时B受力平衡,受到的竖直向下的重力和弹簧的拉力是一对平衡力,大小相等,所以0~t1时刻的弹簧对物块B施加的力为G,此时弹簧处于伸长状态;
t1~t2时刻开始时,FA缓慢减小,A会向下运动,此时弹簧的形变程度会变小,产生的弹力变小,对B施加的力变小;
当弹簧恢复原状时,此时的弹力为0,弹簧对B施加的力为0;
A继续向下运动,弹簧被压缩,弹簧产生的弹力变大,弹簧对B施加的力变大;
FA减小至零时,A受力平衡,受到竖直向下的重力、弹簧对A竖直向上的弹力,这两个力是一对平衡力,所以此时弹簧的弹力为G,则弹簧对B的弹力为G;
整个过程中,弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像如图所示.
18. 彭彭在老师的指导下观察和使用弹簧测力计。以下是他的实验过程,请你帮助他一起完成。
观察弹簧测力计的量程和分度值。使用前调零:把弹簧测力计竖直放置,让挂钩自然下垂,不挂重物,把指针调节到零刻度线上。如图甲所示。
(1)彭彭把文具袋挂在弹簧测力计的挂钩上,如图乙所示,待文具袋静止时,记录弹簧测力计的读数F1= ,文具袋所受重力大小是 。
(2)然后他把文具袋和弹簧测力计都放水平桌面上,直接用弹簧测力计沿着水平方向拖动文具袋,其操作过程俯视图如图丙、丁所示。则此时文具袋受到的拉力 1.2N(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】(1)1.9N;1.9N;(2)大于。
【解析】(1)从乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,它的读数为1.9N,它的拉力和重力都为1.9N;
(2)因为他在竖直方向上给弹簧调零,再水平方向上测物体时,弹簧测力计的初始示数会在0刻度之上,而此时示数显示为1.2N,故拉力应大于1.2N。
19. 某实验小组的同学对 A、B 两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都悬挂重力为 8 N 的物体时,橡皮筋 A 的伸长量为____cm,橡皮筋 B 的伸长量为____cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋____制成的测力计量程大,用橡皮筋____制成的测力计测量的精确程度高。(均选填“A”或“B”)
(3)将与本实验中相同的两根细橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为____N。
【答案】(1)16 8(2)B A (3)22.5
【解析】(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下,B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下,橡皮筋伸长量△x与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长△x与受到接力F成正比例函数的关系,FA=kA△xA,FB=kB△xB;由图知,当FA=5N,△xA=10cm,FB=10N,△xB=10cm,将上面的数据分别代入FA=kA△xA、FB=kB△xB,得:kA=0.5N/cm、kB=1N/cm,因此FA=0.5△xA,FB=△xB,
所以,当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
橡皮筋B的伸长量为
(2)测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的接力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0-10N,B的量程为0-15N,则用橡皮筋 B制成的测力计量程大;由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度;
(3)将将两根A或两根B橡皮筋分别并联使用起来代替弹簧测力计,B的量程最大,应用两根橡皮筋并联,由图像得,橡皮筋的伸长量为15 cm时,每根橡皮筋受到的拉力分别为15N和7.5N,根据力合成规律,两根橡皮筋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.
20.阅读理解:
《弹力》
物体在力的作用下发生形状或体积的改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生形变的物体,由于要恢复原状。要对跟它接触的物体产生力的作用。这种作用叫弹力,即在弹性限度范围之内,物体对使物体发生形变的施力物体所产生的力叫弹力。
弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要直接接触,还要有相互作用,且发生弹性形变。
弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间。通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力。弹力的方向总是与物体形变的方向相反。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。弹簧发生弹性形变时,在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx。其中,x为弹簧长度变化量。k:为弹簧的弹性系数,单位是牛顿每米,符号是N/m,不同的弹簧的弹性系数一般是不同的。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)产生弹力的条件:物体发生弹性形变(物体间有相互作用)和物体间要 ;
(2)某一弹簧在弹性限度内受到10N的拉力时,弹簧被拉长了0.1m,则该弹簧的弹性系数为 N/m;
(3)另一弹簧在弹性限度内受到100N的拉力时,弹簧的长度为0.4m;受到150N的拉力时弹簧的长度为0.5m。则该弹簧的原长是 m。
【答案】(1)接触 (2)100 (3) 0.2
【解析】(1)由材料中“弹力的产生不仅要直接接触,还要有相互作用,且发生弹性形变”可知,产生弹力的条件是:物体发生弹性形变(物体间有相互作用)和物体间要接触。
(2)由F=kx可得,该弹簧的弹性系数
(3)设弹簧原长为l,则
解得
21.小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
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 0.4 0.8 1.7 1.6 2.0 2.4
(1)小华想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙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 。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第 次实验;
(2)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是:在弹性限度内, ;
(3)若将两根同样的弹簧并排使用,更 (选填“易”或“难”)拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1) 刻度尺 4(2) 弹簧的伸长量与它受到拉力成正比(3) 难 大
【解析】(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。
分析数据发现,除第4次实验数据外,其余6次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,因此第4次实验数据是错误的。
(2)由图像可以得出的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到拉力成正比;
(3)若将两根同样的弹簧并排使用,要使两个弹簧都伸长,需要的力是原来一根弹簧的2倍,故更难拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程大。
22.在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后,韩露同学发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她想探究“弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F大小的关系”,于是她采用了图一的装置进行了探究。
(1)要完成实验,除了需要如图一所示的铁架台、一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(已知每个钩码重0.5N)以外,还需要的测量仪器是 。
(2)通过实验,同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L,并在坐标纸上绘制了图二的图像。分析图像可知:
①该弹簧的原长L0为 cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量ΔL为 cm。
②可以得到的实验结论是 。
③用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程是 N。
(3)实验中,有同学认为可以用弹簧测力计代替钩码,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。你认为本次实验用弹簧测力计还是用钩码探究更好一些?答: (选填“弹簧测力计”或“钩码”);理由是 。
【答案】(1)刻度尺;(2)①2;4;②在弹性限度内,弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F成正比;③2.5;(3)钩码;弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量不易准确测定。
【解析】(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,而长度的测量工具为刻度尺,所以需要刻度尺;
(2)①当弹簧所受的拉力为0时弹簧的长度为原长,由图二可知弹簧的原长L0为2cm;且当弹簧受到2N的拉力时,弹簧的长度L为6cm,则ΔL=L﹣L0=6cm﹣2cm=4cm;
②分析图二中的数据可以得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F成正比;
③根据图二可以分析出拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm,当超过2.5N时,这一规律被打破,因此可以断定用该弹簧制的弹簧测力计的量程是2.5N;
(3)根据题意可知,用弹簧测力计不易控制拉力的大小和方向,弹簧的伸长量也不易测量准确,另外弹簧测力计有自重,向下拉时实际拉力大于测力计的示数,结果不准确,所以用钩码好。
核心素养学习目标
知识解读易错警示示
注意!
考点例题精讲确确考向
课节重点难点精练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)