6.2 弹力 弹簧测力计
一、选择题
1.甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂撑直,则下列说法中正确的是( )。
A.甲的体重大,所用拉力大;B.乙的手臂粗,所用拉力大;
C.丙的手臂长,所用拉力大;D.甲乙丙所用拉力一样大
【答案】C。
【解析】甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂撑直,但手臂长度不同时,拉力器的变形程度不同,手臂越长,拉力器形变越大,受到的拉力越大。故选C。
2.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。
【解析】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。
3.关于弹簧测力计上零刻度的意义,下列说法中错误的是( ) 。
A.弹簧的长度为零; B.弹簧的伸长为零;
C.弹簧所受的拉力为零;D.指针的初始位置
【答案】A。
【解析】A、弹簧的长度不可能为零,弹簧都有自己的固有的原长,所以A错误。
B、在没有施加拉力时,弹簧没有伸长,这就是弹簧的原长,原长是不计算在弹簧的伸长量之内的,所以正确。
C、零刻度线是弹簧没受拉力时的起点,以此为零,再度量受到拉力时的伸长量,所以C正确。
D、指针的初始位置就是从弹簧的原长的末端开始标注的,所以D正确。故选A。
4.小华归纳了一些使用弹簧测力计的方法,错误的是( )。
A.所测的力的大小不能超过弹簧测力计刻度的最大值;
B.避免弹簧测力计指针、挂钩与外壳摩擦;
C.弹簧测力计必须水平放置,进行物体受力的测量;
D.使用前,要检查指针是否在零刻度位置
【答案】C。
【解析】A、使用弹簧测力计测量力的大小时,加在弹簧测力计上的力,不能超出最大刻度值;此选项正确。
B、测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,避免弹簧测力计指针、挂钩、与外壳摩擦;此选项正确。
C、弹簧测力计的测量方向没有明确的限制,此选项错误;C符合题意。
D、测量前要检验指针是否指在0刻线,必要时要把指针调到零点;此选项正确。故选C。
5.关于弹力的叙述正确的是( )。
A.只有弹簧、橡皮筋等物体才可能产生弹力 B.弹力的大小只与形变的程度有关
C.放在桌面上的一根弹簧一定产生了弹力 D.压力、拉力、支持力都属于弹力
【答案】D。
【解析】A、只要直接接触且发生形变的物体间都会产生弹力作用,产生弹力的物体并不只局限于弹簧、橡皮筋等物体,故A错误。
B、弹力的大小不仅与形变的程度有关,还与发生形变的物体本身的性质有关,故B错误。
C、放在桌面上的弹簧如果不发生形变,弹簧不会产生弹力,故C错误。
D、压力、拉力、支持力都属于弹力,说法正确,故D正确。故选D。
6.下列各力中,不属于弹力的是( )。
A.电线对电灯的拉力; B.桌面对茶杯的支持力;
C.两块磁铁间的吸引力;D.书对桌面的压力
【答案】C。
【解析】相互接触的物体由于发生形变,物体想要恢复原状对与它接触的物体产生的力称为弹力。
解答:A、电灯的拉力使电线发生了形变,而对电灯产生了拉力,属于弹力;A不符合题意。
B、桌面由于被压后产生了形变,从而对茶杯产生了支持力,属于弹力;不符合题意。
C、两块磁铁相互吸引,但不一定相互接触,不属于弹力;符合题意。
D、书由于发生了形变而对桌面产生了向下的压力,属于弹力;不符合题意。故选C。
7.如图所示,用手压气球,气球发生了形变。以下有关此物理现象的理解中正确的是( )。
A.手没有发生形变; B.气球对手不产生力的作用;
C.手对气球的作用力不是弹力;D.气球对手的作用力是弹力
【答案】D。
【解析】由于物体间力的作用是相互的,手压气球,气球对手会产生一个相互作用力,该力的作用效果是使手的形状发生变化,故A、B错误。
手和气球受力后发生形变,撤去外力后能自动回复原状,具有弹性,此时的力属于弹力,故C错误、D正确。故选D。
8.弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3 N,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是( )。
A.弹簧测力计的示数为0N;B.弹簧测力计的示数为3N
C.弹簧测力计的示数为6N;D.F1、F2是一对相互作用力
【答案】D。
【解析】用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端效果是相同的;因为物体间力的作用是相互的,拉一端时,另一端也必须有力的作用,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即3N。
因为F1、F2方向相反,都作用在弹簧测力计上且均为3N,弹簧测力计静止不动,所以F1、F2是一对平衡力。故选D。
9.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )。
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小;
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小;
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同;
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B。
【解析】要把弹性绳拉开,弹性绳受到的拉力越大,弹性绳伸长就越长。要把弹性绳拉到两根柱子上,伸长长度相同,弹性绳受到的拉力也相同,本题中两种不同的拉法,比较它们每个人所需要的力。甲图中两人在绳的两端分别拉,以绳为研究对象,根据力的作用是相互的,两个人的拉力相等,都等于弹性绳受到的拉力。在乙图中一端固定,另一端两人同方向拉动,拉力向右,所以弹性绳受到的拉力为两人拉力之和,每人的拉力都小于弹性绳受到的拉力。所以图乙中每人的拉力都小于图甲中两人的拉力。正确答案是B。
二、填空题
10.如图所示,小明用力拉长橡皮筋,将“纸弹”弹出去。其中,橡皮筋发生了 (填“弹性”或“塑性”)形变,产生的 力使“纸弹”的 (填“形状”或“运动状态”)发生改变。
【答案】力的作用效果、弹性形变、弹力。
【解析】物体形状的改变叫形变;弹力是由于物体形变产生的,发生形变的物体对使其形变的物体产生力的作用,这就是弹力;力的作用效果有:改变物体运动状态和使物体发生形变。
故此题答案是:弹性;弹;运动状态。
11.右图所示的测力计的量程是 N,分度值是 N,该测力计的示数是 N。
【答案】0~4;0.2;2.8。
【解析】由图知:在弹簧测力计上,最大示数是4N,所以其量程为0~4N;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为0.2N,指针在“2”左面4个小格处,所以弹簧测力计的示数为2N+4×0.2N=2.8N。
故答案为:0~4;0.2;2.8。
12.取一根废旧自行车的钢丝,用手捏住两端,如图所示,先让其弯曲小一些,手上感觉用的力________(填“较小”或“较大”),放手后钢丝将_____(填“能”或“不能”)恢复原状;再让钢丝弯曲程度大一些,手上感觉用的力______(填“较小”或“较大”),如超过一定的限度,放手后钢丝将______(填“能”或“不能”)恢复原状。
【答案】较小;能;较大;不能。
【解析】取一根废旧自行车的钢丝,用手捏住两端,先让其弯曲小一些,钢丝的形变量小,产生的弹力较小,手上感觉用的力较小,放手后钢丝将能恢复原状;再让钢丝弯曲程度大一些,钢丝的形变量较大,产生的弹力较大,手上感觉用的力较大,如超过一定的限度,放手后钢丝将不能恢复原状。
故答案为:较小;能;较大;不能。
13.一根弹簧在不受外力时为18cm,将其竖直吊起(弹簧自重不计),在下端挂2N的重物时,它的长度为20cm;挂5N的重物时,弹簧的长度应为 cm。
【答案】23。
【解析】因为挂上2N的物体后,弹簧伸长20cm﹣18cm=2cm,
所以挂上1N的物体后,弹簧伸长1cm;
挂上5N的重物,弹簧伸长5cm;
所以挂5N的重物时,弹簧的长度应为18cm+5cm=23cm。
故答案为:23。
14.在探究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖起悬挂让其自然下垂,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作出的F-x图线如图所示。(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加______cm;(2)该图线不过原点的原因是______。
【答案】(1)0.5;(2)弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长。
【解析】(1)由图可知,该弹簧受力为零时,伸长是0.5cm,受到拉力为1N时,伸长为1cm。该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm。
(2)该图线不过原点的原因是:弹簧自身有重力,弹簧水平放置其自然长度为L,竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长。
故答案为:(1)0.5;(2)弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长。
一、选择题
1.(2017?宜昌)几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是( )。
A.几个同学都一样大 B.手臂长的同学 C.体重大的同学 D.力气大的同学
【答案】B。
【解析】拉力的大小不仅取决于弹簧的根数,同时与弹簧的伸长有着直接的关系;因为弹簧所受拉力越大,伸长会越长。
因为弹簧所受拉力越大,伸长越长,所以在同样拉开三根弹簧的情况下,我们还要比较两位同学谁把弹簧拉得更长;它们都将手臂撑直了,那么手臂长的同学当然就用了更大的力。故,答案是B。
2.(2018·徐州)用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是( )。
A.刻度可以标在牙膏盒上; B.可以把回形针上端当作指针;
C.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度;D.不同橡皮筋做的测力计量程都相同
【答案】D。
【解析】A. 如图橡皮筋固定在牙膏盒上,竖直放置,测量物体重时,橡皮筋竖直向下伸长,所以刻度可以标在牙膏盒上,故A正确;
B. 回形针与托盘固定在一起,橡皮筋伸长时随托盘一起向下运动,所以可以把回形针上端当作指针,故B正确;
C. 因为钩码的重一定,即每个钩码的重相同,所以可以利用悬挂不同钩码时,拉伸橡皮筋的不同长度,来标注刻度,故C正确;
D. 材质或粗细不同的橡皮筋,其弹力不同,所以做成测力计后,其量程也不同,故D错误;故D错误,符合题意。
3.(2017?绥化)下列有关力的说法正确的是( )。
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.用水提水桶时,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不是弹力
【答案】A。
【解析】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,说明力的作用效果与力的作用点有关,另外力的大小和方向也影响力的作用效果;故B错误。
C:因为物体间力的作用是相互的,用水提水桶时,只有手对水桶施加了力,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是由于水杯发生弹性形变而产生的,故属于弹力,故D错误。
4.如图所示,四个力中的一个与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )。
【答案】A。
【解析】力的作用效果有两个:一、力可以改变物体的形状即使物体发生形变;二、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。
A:由图可知,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向,即力改变了物体的运动状态。
B:斧头对木柴的力,使木柴的形状发生了变化。
C:手对弹簧的拉力,使弹簧变长,弹簧的形状发生变化。
D:瓶子对海绵的力,使海绵的形状发生变化。
可见A图中力与其它三个力所产生的作用效果不同。故选A。
二、填空题
5.(2018·张家界)2018年5月26日,“勇者荣耀花式蹦极”挑战赛在湖南张家界大峡谷玻璃桥展开,来自俄罗斯等国的多名蹦极高手在此成功挑战260米高的世界最高蹦极台,挑战者从平台起跳到下落到最低点的过程中,蹦极绳发生了 形变,若不计空气阻力和摩擦,在能量转化的过程中机械能的总量 (填“不变”“变小”“变大”)。
【答案】弹性、不变。
【解析】挑战者从平台起跳到下落到最低点的过程中,蹦极绳发生了弹性形变,从而对蹦极者产生拉力,确保安全;不计空气阻力和摩擦,在整个蹦极过程中,机械能的总量不变。
答案:弹性、不变。
6.(2018·北京)如图所示,弹簧到力计的示数为 N。
【答案】3.6。
【解析】由图可知弹簧测力计的分度值是0.2 N,指针指在3.6位置,故其读数是3.6N。
答案是3.6。
7.(2018·株洲)一弹簧测力计如图所示,其刻度 (填“是”或“不是”)均匀的,量程为 N,分度值为 N,读数为 N。
【答案】是、5、0.2、2.6。
【解析】根据图中给出的信息可以直接回答此题。
由题图可知,此弹簧测力计的刻度是均匀的,量程是5N,分度值是0.2N,
此时读数是2.6N。
故答案是:是、5、0.2、2.6。
8. (2018·山西)小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
拉力F/N 0 1 2 3 4
橡皮筋伸长 0 1.2 3.4 6.1 9.9
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。 。
【解析】(1)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示。
(2)根据图像可以看出,橡皮筋伸长量跟所受拉力不成正比,所以选择方案一更合理些。
故答案为: (1) 如图; (2)方案一,理由为拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量跟所受拉力不成正比。
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(共20张PPT)
第六章 第二节
弹力 弹簧测力计
1
课堂导入
观察与思考
观察下面图片,回答问题
A.张开的弓弦
B.起跳时的撑杆
C.拉力器被拉开
D.橡皮泥做成的小鸟
1.以上活动,物体发生形变的是: ;
2.外力撤销后能回复到原来状态的是: 。
A、B、C、D
A、B、C
1
课堂导入
观察与思考
观察下面图片,回答问题
A.张开的弓弦
B.起跳时的撑杆
C.拉力器被拉开
D.橡皮泥做成的小鸟
3.由图A、B、C可知,人与弓弦、撑杆和拉力器之间发生了作用,他们均受到了 ;力的产生是因为物体 产生的。
力
形变
2
学习目标
1.弹性与塑性的概念;
2.知道什么是弹力及弹力产生的原因;
3.了解弹性形变概念;
4.了解弹簧测力计的工作原理;
5.能正确使用弹簧测力计。
3
课堂活动(一)
1.弹力
物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来形状的性质
弹性
物体形变后,不受力时不能自动恢复到原来形状的性质
塑性
弹力
发生弹性形变的物体,对使其形变的物体的作用力
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
3
课堂活动(一)
1.弹力
如:弓弦对射箭运动员手的拉力;撑杆对运动员向上的力;拉力器对手的拉力等都是弹力
弹性限度
弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度,弹簧不能完全复原。所以,使用弹簧时不能超过它的弹性限度,否则会使弹簧损坏
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
弹簧测力计:是测量力的大小的仪器
结构
常见弹簧测力计
如图所示
工作原理
利用弹簧受到的拉力越大,就伸得越长
弹簧测力计面板
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
使用与读数
一观察:观察弹簧测力计,分清它的量程和分度值;
二调节:检查弹簧测力计指针是否指在“零”位,否则要调节到“零”位;
三测量:用手轻轻地来回拉动几次,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
弹簧测力计面板
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
使用与读数
注意事项:一、测量时,沿着弹簧的中心轴线施力。
二、视线要与刻度面垂直,应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态。
三、无需估读,指针靠近哪条刻度线就读取哪条刻度线的值。
弹簧测力计面板
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
即讲即练
例1.指出图中甲、乙两种测量的错误之处。
甲: ;
乙: 。
甲
乙
弹簧测力计倒挂
受力没有通过中心轴线
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
即讲即练
例2.读出甲乙两图弹簧测力计的读数。
甲: ;
乙: 。
甲
乙
3N
1.4N
3
课堂活动(一)
2.弹簧测力计
常见弹簧测力计
5
典例分析
典型例题 1
考点一:弹力
(2017?绥化)下列有关力的说法正确的是( )。
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.用水提水桶时,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不是弹力
A
5
典例分析
迁移训练1
考点一:弹力
(2018·益阳)杂技演员站在楼梯上处于静止状态,人没与墙面接触,只受到重力和支持力的作用,如图。则人所受重力和支持力的示意图正确的是( )。
B
5
典例分析
典型例题 2
考点二:弹簧测力计
读出下面各弹簧秤的示数
1N
5
典例分析
迁移训练2
考点二:弹簧测力计
图中弹簧测力计的量程是 N;分度值是 N;此时弹簧测力计的读数是 N。
5N
0.2N
1.4N
5
典例分析
课堂小结
5
典例分析
作业
1.关于弹力,下列说法不正确的是( )。
A.发生弹性形变的物体会对它所接触的物体产生弹力的作用;
B.平时所说的压力、拉力等,就力的性质而言都是弹力;
C.同一个物体发生的形变越大,弹力就越大;
D.两个物体不接触也能有弹力
5
典例分析
作业
2.关于弹簧测力计的说法不正确的是( )。
A.加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程;
B.如果在使用之前指针并不指在零刻度,应进行调零;
C.使用时,弹簧测力计只能竖直放置;
D.使用时,指针、弹簧不能与外壳摩擦;
E.在使用之前,最好轻轻来回拉动它的挂钩几次
5
典例分析
作业
3.关于弹力的说法正确的是( )。
A.只有弹簧、橡皮筋这类物体才可能产生弹力;
B.只要物体发生形变就一定会产生弹力;
C.任何物体的弹性都有一定限度,因而弹力不可能无限大;
D.弹力的大小只与物体形变的程度有关