第2节 弹力
知识点1 弹力
1、弹力是物体由于发生__________而产生的.
2、体育课上小明在拉单杠,身体有时在单杠下,有时在单杠上,这时单杠发生形变产生______力;拉力、压力都属于______力.
3、当物体发生形变后,撤去外力能够完全恢复原状的形变称之为________形变.
知识点2 弹簧测力计
4、弹簧测力计是用来测量______的工具.
5、弹簧测力计的制作原理:在一定的限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成______(填“正”或“反”)比.
6、弹簧测力计的使用:
(1)使用前应观察弹簧测力计的量程和分度值,被测的力________(填“能”或“不能”)超过其测量量程.
(2)测量时,应使弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向.
(3)读数时,视线必须与刻度盘________.
7、下列关于弹力的说法正确的是( )
A.把一块橡皮泥捏成一只小兔子,由于橡皮泥的形状发生了改变,因此小兔子能够产生弹力
B.手用力压桌子,桌子没有凹陷,所以桌子对手没有产生弹力
C.用力拉弓,箭被弹出去,弓对箭产生了弹力
D.用磁铁吸引铁钉,铁钉对磁铁产生了弹力
8、关于弹簧测力计的使用,下列说法不正确的是( )
A.测量前应让测力计的弹簧自然下垂,看指针是否对准零刻度线
B.使用前应轻轻地拉几下弹簧,避免弹簧被卡住
C.所测的力不能超出它的测量范围
D.必须在静止状态下读取弹簧测力计的示数
9、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.
10、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.
11、(泰州)弹簧测力计在使用前应检查指针______________;如图是使用弹簧测力计测力时的情景,请指出图中存在的操作错误:________________________________.
一、选择题
1、下列物体在通常情况下都能发生弹性形变的一组是( )
A.钢板、木板、泥团 B.钢板、铁块、橡皮泥
C.弹簧、橡皮筋、木板 D.弹簧、橡皮筋、揉好的面团
2、下列关于弹力产生条件的说法中,正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力 B.只要两物体接触就一定会产生弹力
C.只有弹簧才能产生弹力 D.两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力
3、 (泰州)撑竿跳高是应用了撑竿的( )
A.延展性好 B.密度大 C.弹性好 D.硬度大
4、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
5、在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( )
6、在实验室使用弹簧测力计时,下列说法错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否在零刻度线上
C.使用过程中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.测量的力的大小不能超出测力计的量程
7、如图展示了几位同学使用弹簧测力计的情景,哪位同学的测量方法是错误的( )
A B C D
8、在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即F=kx,其中F为弹力大小,x为伸长量,k为弹簧的劲度系数.已知某弹簧劲度系数为100 N/m,原始长度为10 cm,则在弹力为5 N时,弹簧长度为( )
A.10 cm B.15 cm C.20 cm D.25 cm
9、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做指针
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
10、(衡阳)如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都正确
11、(杭州)下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是( )
12、(贵港)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物体所受到的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5 N,0 N B.0 N,5 N
C.5 N,5 N D.5 N,10 N
13、(杭州)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
14、(成都)如图所示,关于游泳过程,下列说法不正确的是( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员与水之间力的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是运动员
D.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对相互作用力
15、盛满水的碗壁受到水对它的作用力,其力的示意图如图所示,其中正确的是(?? ? )
A . B . C . D .
二、填空题
1、如图所示是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向_______ (选填“左”或“右”)的________力.在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧给钉子的这个力将________ (选填“增大”“减小”或“不变”).
2、(柳州)如图所示的弹簧测力计量程为_____________N,分度值为______N.
第2题图 第3题图 第4题图
3、(苏州)如图甲所示,木块的长度为_______cm;如图乙所示,弹簧测力计的示数为______N.
4、测力计是测量____ (选填“质量”或“力”)的大小的仪器;在图中,弹簧测力计的读数是_______ N.
5、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,然后竖直悬挂让其自然下垂,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.由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1 N,弹簧的伸长增加______cm.
1、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和橡皮筋伸长量Δx,根据多组测量数据作出的图线如图乙所示.
(1)当在两根橡皮筋上悬挂重力为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)将本实验中相同的两根细橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为______N.
2、一根轻质弹簧,左端固定在竖直墙壁上,右端受到大小为F的水平拉力,弹簧伸长ΔL1,如图甲所示;再在同样的弹簧左右两端均施加大小为F的水平拉力,弹簧伸长ΔL2,如图乙所示,两根弹簧都水平静止,则ΔL1_______ (选填“>”“<”或“=”)ΔL2.(弹性形变均在弹性限度内)
第3题图
甲 乙 第2题图 A B
3、在科学实验中要规范操作,保障安全.小明要测量一个重约8 N的物体.图所示是实验室里的两个弹簧测力计,你认为小明应该选择_______ (选填“A”或“B”)来测量.如果选择的弹簧测力计没有校正零点,指针指在0.4 N刻度线处,用此弹簧测力计测得物重为8.8 N,那么这个物体的实际重为________N.
4、小华利用图甲所示装置“探究弹簧的伸长跟外力的关系”时,记录数据如下表:当去掉钩码后,指针指在2.5 cm刻度线处.
图甲
图乙
A B C D
(1)指出实验操作中的错误之处______________________________________;
(2)分析数据,得出结论:______________________________________;
(3)根据实验数据他作出了图乙所示的图象,其中正确的是_______ (填字母).
5、(株洲)用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系.
如图甲所示, A、B分别为处于原 长的一根弹性细绳的左右两端,R1和R2是固定在细绳上的两个标识.现将 A端固定,用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉,R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示.已知细绳始终处于弹性限度内.
(1)据甲图可知弹性细绳原长为_______ cm;乙图中测力计读数为______N.
(2)分析实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是_______ (选填“均匀”或“不均匀”)伸长的;伸长量与所受拉力成_______ (选填“成正比”或“不成正比”).
(3)当标识R2刚好位于刻度尺上7.00 cm位置时,R1位于刻度尺上_______ cm位置.现手持细绳两端, A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动,若发现标识R2不动,则 A、B两端的速度之比为______.
6、一个长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )
A.3L B.4L C.5L D.6L
7、归纳式探究——研究弹簧的刚性系数:
我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大。但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”、“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬。弹簧的软硬用它的刚性系数来表示,刚性系数越大,弹簧越硬。
为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(其中:S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数):
(1)A=k_______,其中k与制造弹簧的材料有关,材料不同,k值一般不同。上述实验中钢的k值k钢= _____________________(填上数值和单位)。将数据变成公式,运用的是_____________________法。
(2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧,则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线_______表示。
(3)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧,都用10 N的力拉伸时,用____________________________做成的弹簧变得更长。
(4)用横截面积为9×l0-6 m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100 N/m的弹簧,则该弹簧的半径为_____________________m。
8、一根弹簧受到的拉力为5N时,长度为5cm,受到的拉力为9N时,长度为7cm,若此时没有超过弹性限度,则弹簧的原长是( )
A、2?cm B、3cm C、2.5cm D、3.5cm
第2节 弹力
1.弹性形变 2.弹 弹 3.弹性 4.力 5.正 6.不能 垂直
7、C 8.D 9.弹性 弹 运动状态 10.较小 能 较大 不能
11、是否在0刻线处 拉力方向没有与弹簧轴线方向一致
一、选择题
1、C 2、D 3、C 4、B 5、 B 6、A 7、D 8、B 9、D 10 、B
11、D 12、C 13、B 14、C 15、C
二、填空题
1、左、弹、减小
2、0~5; 0.2
3、2.25;1.2
4、力、4.4
5、1
1、(1) 16;8 (2) B ;A (3) 20
2、=
3、B;8.4
4、(1) 加在弹簧上的力超出弹簧的弹性限度; (2) 在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(3) B
5、(1) 3.00;1.6 (2) 均匀;正比 (3) 3.50;2∶1
6、C
7、【答案】(1) ; 2×109 N/m2 ; 等价变换 (2)b (3)铜 (4)3×10-2
【解析】(1)根据控制变量法的要求,比较第2、4行数据可得,横截面积S之比的平方,等于刚性系数A之比;比较第3、5行数据可得,弹簧的匝数n扩大一倍,刚性系数A减小一半;比较第4、6行数据可得,弹簧的半径r之比的立方,等于刚性系数A之比.综合以上分析可得,A=k?;
选择第3行数据代入公式A=k?得,180N/m=k?,解得k=2×109N/m2;
将数据变在公式,这种方法叫做等价变换法.
(2)观察图象可知,a为成正比图象,b是A随弹簧匝数n的增加而减小,故图象b与研究的数据结果相符;
(3)比较表格第2、3行中的刚性系数A可知,钢的刚性系数大于铜的刚性系数,因此,在相同条件下,铜做成的弹簧会更容易被拉长;
(4)由刚性系数的公式变形得,r=,代入数据解得,r=3×10-2m.
8、C