二、力的测量
知识点 1 弹力
1.橡皮泥、面条等物体发生形变后,不能自动恢复原来的形状,这种形变叫作________。被吹鼓的气球、橡皮筋等物体发生形变后,能自动恢复原来的形状,这种形变叫作________。发生了________的物体,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作________。
2.下列物体不能产生弹力的是( )
A.压弯的锯条 B.拉开的橡皮筋
C.被挤压的皮球 D.捏扁的橡皮泥
3.关于形变,以下说法正确的是( )
A.物体发生形变,一定是受到力的作用
B.用力压桌子,桌子是坚硬物体不会发生形变
C.物体发生的形变只有弹性形变
D.橡皮泥受到挤压后变形,它的弹性很好
4.下列各力不属于弹力的是( )
A.手握可乐瓶时,手对瓶的压力
B.弹簧对手的拉力
C.磁铁对大头针的吸引力
D.地面对讲桌的支持力
知识点 2 弹簧测力计的使用
5.弹簧受到拉力或压力而发生________,在一定范围内,拉力或压力越大,弹簧的________越大。根据这个原理,人们设计了弹簧测力计,用弹簧的伸长量或压缩量来显示拉力或压力的大小。得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成________。
6.下列说法中正确的是( )
A.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长
B.弹簧测力计的刻度可以用cm、mm等做单位
C.弹簧测力计不能测量各种力
D.能发生形变的弹簧只有拉伸时才能产生弹力
7.要较准确地测一个大约6 N的力,应选用下列弹簧测力计中的( )
A.量程0~10 N,分度值0.2 N
B.量程0~5 N,分度值0.1 N
C.量程0~15 N,分度值0.5 N
D.量程0~20 N,分度值0.5 N
8.如图3-2-1所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6 N的拉力F并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
图3-2-1
A.0 N B.3 N
C.6 N D.12 N
9.某同学在使用弹簧测力计测力的大小时,由于粗心大意未将指针调零,指针已指在0.5 N处,那么他用这样的弹簧测力计测量,要得到正确的结果,应将每次的读数( )
A.加上0.5 N B.既不加也不减任何值
C.减去0.5 N D.不能用来测量
10.若在弹簧测力计的吊环上安装一挂钩,把测力计倒过来悬挂。在新安的挂钩上施加竖直向下的2 N的拉力,则弹簧测力计的示数( )
A.等于2 N B.大于2 N
C.小于2 N D.等于4 N
11.下面是某同学用弹簧测力计测力的过程。
(1)他所使用的弹簧测力计如图3-2-2所示,这个弹簧测力计的量程是________,分度值是________,按图上指针所示,这时弹簧测力计受到的拉力F为________N。
图3-2-2
(2)他在使用弹簧测力计测力时应注意:①指针先调到与________刻度线对齐;②拉力方向和测力计弹簧轴线方向要________;③读数时视线要________指针指示的位置;④弹簧测力计不能用来测量超过弹簧测力计________的力。
12.如图3-2-3所示四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,在水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是( )
图3-2-3
13.一个弹簧挂30 N的物体时,弹簧伸长1.2 cm,若改挂100 N的物体时,弹簧的总长为20 cm,则弹簧的原长是(设均在弹簧弹性限度内)( )
A.12 cm B.14 cm C.15 cm D.16 cm
14.(多选)如图3-2-4所示,a、b两个弹簧测力计放在水平桌面上并相互勾在一起,用水平拉力F1和F2分别拉a、b两个弹簧测力计的拉环,F1=F2=2 N。若两个弹簧测力计均静止,则下列分析正确的是( )
图3-2-4
A.a对b的拉力和b对a的拉力是一对相互作用力
B.b对a的拉力是2 N,a的示数为2 N
C.a对b的拉力是2 N,b的示数为4 N
D.a和b受到的力大小相等,互相抵消,故示数均为零
15.(多选)弹簧测力计是科学实验中常用的仪器,下列关于它的说法中正确的是 ( )
图3-2-5
A.测量力前首先应估计被测力的大小,以免超过量程
B.测量前,要轻轻拉动几下弹簧,这是为了避免弹簧卡在外壳上
C.测量时可以朝任意方向拉动弹簧测力计
D.如图3-2-5所示,静止的物体A所受拉力与重力是一对相互作用力
16.某同学用如图3-2-6所示的拉力器来测他自己的拉力,他把并在一起的五根弹簧拉长0.4 m,若将每根弹簧拉长1 cm需要2 N,则他的臂力大小是______N。
图3-2-6
17.在图3-2-7中画出压缩的弹簧对拇指弹力的示意图。
图3-2-7
18.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系如图3-2-8所示,请回答下列问题:
图3-2-8
(1)这根弹簧的原长是________cm。
(2)弹簧在受到6 N的拉力时,弹簧比原来伸长了________cm,此时弹簧发生了________形变。
(3)分析图像及有关数据,你可得出的结论是______________________________。
考| 题| 展| 示
19.2017·东城一模 图3-2-9中,弹簧测力计的示数为( )
图3-2-9
A.1 N B.2 N C.3 N D.4 N
20.2017·海淀一模 小雨同学在研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系时,通过测量得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系式:F=________。
x/cm
0
5
10
15
20
25
30
F/N
0
100
200
300
400
500
600
详解详析
1.塑性形变 弹性形变 弹性形变 弹力 2.D
3.A [解析] 物体只有受到力的作用才能发生形变,故A正确;用力压桌子,桌子会发生形变,只是桌子的形变量较小,不易观察到,故B错误;物体发生的形变分为弹性形变与非弹性形变两种,故C错误;橡皮泥受到挤压后变形,撤掉外力后不能恢复原状,是塑性形变,它的弹性很差,故D错误。
4.C
5.形变 形变量 正比
6.A [解析] 弹簧测力计就是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长的原理制成的,所以A正确;弹簧测力计是用来测量力的大小的,所以不能用长度的单位cm、mm等做单位,而应该用力的单位“N”,所以B错误;弹簧测力计可以测量各种力,只要有拉力作用在弹簧上,弹簧的伸长就会显示出这个力的大小,所以C错误;弹力是物体因发生弹性形变而产生的力,弹簧的拉伸和压缩都会产生弹力,所以D错误。
7.A 8.C 9.C 10.B
11.(1)0~5 N 0.2 N 1.2
(2)①零 ②平行 ③垂直 ④量程
12.D [解析] 一轻质弹簧在弹性限度内,在水平拉力F作用下发生形变后静止时应该是均匀拉伸的,故选D。
13.D [解析] 在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,当弹簧挂30 N的物体时,伸长1.2 cm,改挂100 N的物体时,弹簧应伸长4 cm,此时弹簧总长为20 cm,故弹簧原长为16 cm。
14.AB 15.AB
16.400
[解析] 每根弹簧拉长40 cm,拉力为40 cm×2 N/cm=80 N,5根弹簧均被拉长40 cm,故需总拉力的大小:5×80 N=400 N,所以臂力大小为400 N。
17.如图所示
18.(1)2
(2)6 弹性
(3)在一定范围内,弹簧的伸长与拉力成正比
19.B 20.F=x·20 N/cm