6.2怎样测量和表示力—2020-2021学年沪粤版八年级物理下册同步检测(含答案)

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名称 6.2怎样测量和表示力—2020-2021学年沪粤版八年级物理下册同步检测(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤沪版
科目 物理
更新时间 2021-03-08 16:32:09

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6.2怎样测量和表示力
一、弹簧测力计与拉力的关系
1.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此猜想弹簧的伸长量与它受到的力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成操作,除了需要如图甲所示的一根弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)铁架台外,还需要的测量仪器是______,进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误是第______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
弹簧伸长度L/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线;______
(3)由图像开验证小明的猜想是______(选填“正确”或“错误”)的。
2.小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来一根轻质弹簧以及几个相同质量的钩码,她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表:
钩码总重/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
指针位置/cm
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
5.8
5.8
弹簧的伸长量/cm
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
3.3
3.3
(1)分析数据,小华可以得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的_______跟所受拉力成正比;
(2)小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系” 图像应为如图所示的______图(填序号);
(3)若作用在该弹簧上的外力为1.7N,那么根据实验得出的规律可知,此时弹簧长度为____m;
(4)若用题目中的弹簧制作弹簧测力计,则其称量范围是________N。
二、弹簧测力计的使用
3.在使用弹簧测力计之前,把它的挂钩轻轻来回拉动几次,这样做的目的是(  )
A.判断弹簧是否容易伸长
B.试试弹簧的弹性
C.为了避免弹簧被卡壳
D.看看能测多大的拉力,以便确定量程
4.如图所示为实验室里常用的测量仪器,请你仔细观察该仪器,则该仪器的名称是______,该仪器是用来测量______ 的工具,最小分度值是______。使用前,先要调节弹簧测力计刻度板,使指针指在______处;此时该仪器的示数是______。
5.如图所示,手拉弹簧的力越大,弹簧的伸长就越大,测量工具__就是根据此原理制成的,它是用弹簧伸长的长短,间接反映力的大小。我们学过的刻度尺、量筒、天平和温度计中,__也运用了这种研究方法。
三、力的示意图
6.小车在100N拉力的作用下向前运动,如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是(  )
A.该示意图把拉力的三要素表示出来了
B.在同一图中,力越大,线段应该越长
C.只有力的大小、方向会影响力的作用效果
D.图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子
7.水平地面上放一木箱,用F=400 N的水平向右拉力使之向右运动,物体受到地面对它300 N的阻力,请在图中画出物体在水平方向上受力的示意图。
8.如图所示,一位同学沿水平方向用100N的力推箱子,请画出这个力的示意图。
巩固练习
9.关于弹簧测力计的使用及原理,下列说法不正确的是(  )
A.使用弹簧测力计时应该先调零
B.使用弹簧测力计时必须使其沿竖直方向
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
10.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加5N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为(  )
A.10N B.2.5N C.5N D.0N
11.一根弹簧原长10cm,在它的下端挂0.98N的钩码时,弹簧长度为12cm。如果在测量范围内再挂两个同样的钩码,此时弹簧的长度应是(  )
A.12cm B.16cm C.13cm D.14cm
12.如图所示,这个弹簧测力计的量程是_______,其分度值为______N。图中的示数为______N。
13.如图所示的实验工具是弹簧测力计,在使用前应先______,该弹簧测力计的量程为______,最小刻度值为______,此时指针的示数是______N。
14.从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,直接测量铁柱的重量,读数如图乙所示;测完后同学发现了问题,问题是______。如果要改正问题,他要______(选A或B);
A.把刻度板向上拉,指针对准零刻度线。
B.把刻度板向下拉,指针对准零刻度线。
用调整好后的此弹簧测力计测量铁柱,铁柱的重量应为______N。
15.如图所示的测量工具叫 ______,它是测量______的仪器,如图所示使用前应沿______方向调零,此时它示数为______牛。
16.在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长量跟所受拉力成______________(选填“正比”或“反比”);一根弹簧原长10cm,若挂5N物体时,弹簧长为12.5cm,那么挂8N物体时,则弹簧伸长了______cm。
17.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A的示数为__________N,弹簧测力计B的示数为__________N。
18.物理实验中常用弹簧测力计测量力的大小,它的原理是:在_____内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;使用弹簧测力计的时候,首先要_____;用弹簧测力计测量滑动摩擦力的原理是_____原理。
19.小刚同学通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:F=kx,其中K为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为______cm;
(2)分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计,则用弹簧______(选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度高,用弹簧______(选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)有实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为______N/m。
20.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的长度的关系如图,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是_____cm;
(2)弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了_____cm,此时弹簧发生了_____形变;
(3)该弹簧如果做成测力计,能不能测量8N的拉力?_____。
21.小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码的拉力/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
伸长量/cm
0
1
2
3
4
5
6
(1)在下图中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像______;
(2)根据上面的数据可知:如果把重为______ N的重物挂在弹簧下端,弹簧伸长量为3.5cm;
(3)小明根据以上结论,猜想:如果把重为5N的钩码挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量一定是10cm。你认为小明的猜想正确吗?______,理由是:______。
参考答案
1.刻度尺 4 正确
【详解】
(1)[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,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) [3]将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,图象如下:
(3) [4]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,因此小明的猜想是正确的。
2.伸长量 B false 0~3
【详解】
(1)[1]由表格中数据可知:钩码的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长量也增加0.5cm,所以弹簧的伸长量与钩码的拉力是正比例关系,前提是钩码的拉力不能大于3.0N。
(2)[2]结合表中的数据读图像可知,弹簧的原长为2.5cm,所以横坐标应从2.5cm处开始,所以A错误;当超过弹簧的弹性限度,即使在增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,故C错误;所以应该选择B。
(3)[3]由表格中数据可知,弹簧的原长L0为2.5cm,在弹性限度内受到的拉力大小与弹簧的形变量成正比,则有
false
取表中数据代入解得
false
当作用在该弹簧上的外力为1.7N时,此时弹簧长度为
false
(4)[4]弹簧测力计是利用弹簧的弹性形变来测量力的大小的,在弹性限度内,受到的拉力大小与弹簧的形变量成正比,由表格中数据可知,当受到的拉力超过3.0N时,弹簧不再发生形变,所以该弹簧测力计能承受的最大拉力为3.0N,即其称量范围是0~3N。
3.C
【详解】
在使用弹簧测力计时,不仅要观察它的量程和分度值,还要把它的挂钩轻轻来回拉动几次,防止弹簧卡壳,从而影响正常的测量,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.弹簧测力计 力 0.2N 零刻度线 2.8N
【详解】
[1][2]图中的测量工具是实验室用来测量力的工具,叫做弹簧测力计。
[3]该弹簧测力计一大格表示1N,分为五个小格,每一小格表示0.2N,即分度值为0.2N。
[4]弹簧测力计使用前应“调零”,使指针指在刻度盘的零刻度线处。
[5]此时弹簧测力计指针指在2下面第四格,则示数是2.8N。
5.弹簧测力计 温度计
【详解】
[1]手拉弹簧的力越大,弹簧的伸长就越大,根据此原理制成了弹簧测力计,即用弹簧的伸长大小,间接反映力的大小,这用到了转换法。
[2]温度计是利用液体热胀冷缩的大小反映温度的高低也用到了转换法;天平的原理是杠杆;量筒可以直接读出液体体积的大小,刻度尺直接测量物体的长度。
6.C
【详解】
A.由图可知,该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了,故A正确,不符合题意;
B.在同一图中,力越大,线段应该越长,故B正确,不符合题意;
C.力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果,故C错误,符合题意;
D.木块与绳子之间直接接触并有力的作用,所以木块所受拉力的施力物体是绳子,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.
【详解】
由题意知,水平地面上放一木箱,用F=400 N的水平向右拉力使之向右运动,物体受到地面对它300 N的阻力,力的示意图如图所示:

8.
【详解】
首先找到重心,即几何物体的中心,用虚线连接对角线,找到重心,后如图所示,方向是向右,向右画一条直线,并标上箭头和力的大小和符号,如下图所示:

9.B
【详解】
A.使用弹簧测力计之前,要观察指针是否指在0刻线处,指针没有在0刻线处的,要把指针调到零点, A正确,故A不合题意;
B.弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力,也可以在其它方向測量力的大小,只要保持拉力和弹簧的轴线在一条直线上即可,B错误,故B符合题意;
C.测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不要让弹簧与外壳间有摩擦,C正确,故C不符合题意;
D.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计就是根据这个原理制成的, D正确,故D不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
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,此时,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5N的力,所以弹簧测力计的示数为5N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.B
【分析】
在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比。
【详解】
弹簧下端挂0.98N的重物,长度由10cm变成12cm,伸长了2cm,因为在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比,在下端再挂两个同样的钩码,弹簧在原有基础上会伸长2cm的两倍,总伸长量为
false
故总长度变为
false
故选B。
12.0~5N 0.2 1.2
【详解】
[1][2][3]如图所示,弹簧测力计的量程是0~5N,每大格为1N,分5小格,每小格为0.2N,分度值为0.2N,图中示数为1.2N。
13.调零 0~5N 0.2N 1.4
【详解】
[1]弹簧测力计在使用之前应先进行调零。
[2][3]如图可知,弹簧测力计最大刻度为5N,则量程为0~5N,每大格为1N,分为5小格,则最小刻度为0.2N。
[4]弹簧测力计分度值为0.2N,则此时读数为1.4N。
14.没有校零 B 1.8
【详解】
[1]刚拿来的弹簧测力计,图甲可知指针没有对准零刻度线,则没有校零。故问题是没有校零。
[2]弹簧测力计的校零方法,移动刻度板,应向下反复轻拉刻度板才能对准零刻度。
故选B。
[3]未校零前,刻度在0.4N,则准确的读数为
false
15.弹簧测力计 力 竖直 3.4
【详解】
[1][2] 如图所示的测量工具叫弹簧测力计,它是测量力的仪器。
[3]如图所示使用前应沿竖直方向调零。
[4]该弹簧测力计的分度值为0.2N,它读数为3.4N。
16.正比 4
【详解】
[1]实验表明,在弹性限度内弹簧的伸长量和弹簧所受的拉力成正比。
[2]弹簧的伸长量为
false
17.5 5
【详解】
[1][2]当弹簧测力计受力平衡时,其指针示数为某一端所受到的拉力。图中,弹簧测力计A、B左端所挂物体重均为G=5N,且物体处于静止状态,所以两物体受到的拉力均为5N,因此两弹簧测力计受到的拉力均为5N,所以两弹簧测力计示数均为5N。
18.弹性限度 看清它的量程 二力平衡
【详解】
[1][2][3]在物理实验室经常使用弹簧测力计来测量力,它是利用在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比这个道理制成的;使用弹簧测力计的时候,首先要看清量程;用弹簧测力计测量摩擦力,应水平拉动物体做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等,故用弹簧测力计测量滑动摩擦力的原理是二力平衡原理。
19.10 A B 100
【详解】
(1)[1]由图乙可知,A弹簧的原长为5cm,当在A弹簧上悬挂重力为5N的物体时,弹簧长度为15cm,弹簧A的伸长量为10cm。
(2)[2]测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用弹簧A制成的测力计伸长10cm,而用弹簧B制成的测力计伸长5cm,所以,用弹簧A制成的测力測量的精确程度高。
[3]由图乙知,A的量程为0false10N,B的量程为0false15N,则用弹簧B制成的测力计量程大。
(4)钩码对弹簧的拉力等于弹簧对钩码的拉力(即弹簧形变而产生的弹力),由图乙可知,在测量范围内,当F=10N时,弹簧B制成的测力计伸长10cm,即当拉力F为10N时,即x=0.1m,将数据代入F=kx,得k=100N/m。
20.2 4 弹性 超过了弹簧的弹性限度,不能测量8N拉力
【详解】
(1)[1]由图像可知,弹簧不受外力时,弹簧长度是2cm,此时弹簧的长度就是弹簧原长,即L0=2cm。
(2)[2][3]根据图像,拉力不超过6N时,弹簧伸长与拉力成正比,拉力为6N时,弹簧伸长
8cm﹣2cm=6cm
则可得
false
故弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了4cm,此时弹簧发生了弹性形变,产生了弹力。
(3)[4]根据图像,拉力不超过6N时,弹簧伸长与拉力成正比,超过6N时就不成比例了,即超过了弹簧的弹性限度,故不能测量8N拉力。
21. 1.75 不正确 因为不知道弹簧的弹性限度范围(可能超过弹簧的弹性限度)
【详解】
(1)[1]根据表格数据采用描点法,画出图象如下:

(2)[2]从数据中可以看出,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm,所以当弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是3.50.5N =1.75N。
(3)[3][4]弹簧伸长量越大,弹簧受的拉力越大,必须在弹簧的弹性限度内才能成立,若超过了弹簧的弹性限度,弹簧所受的拉力就不能与伸长量成正比,因此小明的猜想不正确,因为并不知道弹簧的弹性限度范围。