2022-2023学年度教科版八年级物理下册期末知识点提升训练:7.3弹力 弹簧测力计
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示是正在使用的弹簧测力计,这个弹簧所测拉力的大小是( )
A.3.1N B.3.2N C.4.9N D.4.8N
2.“熄火”的故障汽车停在水平路面上,大力士用绳子拉着汽车向前运动,如图所示,使汽车向前运动的力的施力物体是( )
A.大力士 B.地面
C.绳子 D.车轮
3.使用弹簧测力计时,下列说法不正确的是( )
A.使用前必须检查指针是否指零
B.使用前应拉动几次弹簧,看指针、挂钩、弹簧等是否与外壳摩擦
C.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
D.使用时所测的力不能超过测力计的量程
4.如图所示是用手压弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对手的作用力
B.手对弹簧的压力
C.地面对弹簧的支持力
D.弹簧的重力
5.如图是一位同学使用弹簧测力计测物体重力时的情景,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是和1N
B.使弹簧测力计的弹簧伸长的力就是物体的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,测得物体重力为4.4N
D.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
6.如图所示的测量工具中,不是测力计的是( )
A.握力计 B.弹簧秤
C.案秤 D.托盘秤
7.如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,如下列说法正确的是( )
A.甲对测力计的拉力是2.5N B.乙对测力计的拉力是5N
C.乙对测力计的拉力是I0N D.测力计对乙的拉力是10N
8.飞船在圆轨道上飞行时处于“失重”状态,以下哪个实验能在飞船中进行( )
A.用弹簧握力计测握力 B.用天平测质量
C.用量筒测体积 D.用弹簧测力计测重力
9.物理综合实践活动中,小芳将足球放在一块长木板上,木板和足球均发生了弹性形变,帮她选出正确说法( )
A.木板产生的弹力就是木板对足球的支持力 B.足球产生的弹力作用在足球上
C.木板受到的压力就是木板产生的弹力 D.木板形变是由于木板产生弹力造成的
10.小华在用弹簧测力计测力时,归纳了下面几条使用弹簧测力计的方法,错误的是( )
A.所测力的大小不能超过弹簧测力计的刻度的最大值
B.利用弹簧测力计测量一个力的大小时,弹簧测力计只能水平或者竖直放置
C.应避免弹簧测力计指针、挂钩与外壳摩擦
D.使用前,要检查指针是否指在零刻度线位置
11.蹦床是小朋友们非常喜欢的游戏项目,如图所示,小朋友被弹到最高点后往下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.小朋友在最高点时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友下落到刚与蹦床接触时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友下落到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.整个过程,小朋友受到蹦床的弹力大小不变
12.小明同学用如图甲所示的装置进行实验,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧在不同拉力F作用下的长度L,作出F—L图像如图乙所示。忽略弹簧的自重,下列说法中正确的是( )
A.图甲中使弹簧伸长的力是钩码的重力
B.弹簧所受的拉力F与弹簧的长度L成正比
C.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为2N/cm
D.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为1.6N/cm
13.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根弹簧进行测试,绘出了弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图像,如图所示.则下列说法正确的是( )
A.在弹性限度内,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选甲弹簧
B.在弹性限度内,若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
C.若甲弹簧受到的拉力,弹簧伸长
D.若乙弹簧受到的拉力,弹簧伸长
14.如图所示,用手向上给弹簧6N的拉力,下列说法中不正确的是( )
A.手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
B.弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
C.弹簧对手的拉力也是6N
D.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
15.如图所示,一根弹簧,A端固定在墙上,在弹性限度内用手匀速向右水平拉动弹簧B端,使弹簧伸长,下列有关弹簧弹力的描述正确的是( )
A.墙面对弹簧的弹力是由于弹簧发生了弹性形变
B.B端受到的拉力大于弹簧弹力
C.手受到的弹簧弹力方向水平向右
D.墙面受到的弹簧弹力方向水平向右
二、填空题
16.弹簧测力计是根据在一定范围内,弹簧的伸长与所受拉力成 ___________的原理制成的。如图所示,弹簧测力计的分度值是 ___________N,读数为 ___________N。
17.由图可知,弹簧测力计的量程是0~_____N,分度值是_____N,物体所受的重力是______N。
18.在“用弹簧测力计测力”的实验中,小明填写的实验报告(部分)如下,请你补完整。
(1)使用前检查指针是否指在______位置;若不在此处,应先调零后再使用;
(2)观察图中弹簧测力计的量程,分度值为______N;此时弹簧测力计的示数为______N。
19.如甲图所示,分别用同样大小的力向下压和向上拉弹簧,弹簧的形变不同,说明力的______可以影响力的作用效果;如乙图,弹簧是订书机的重要组成部分,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”)的压力。在使用过程中,随着钉子数目的减少,弹簧给钉子的压力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)
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;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;
(2)该弹簧如果做成测力计,它的量程为:______N。
21.有一根长度为L的弹簧,它能承受的最大拉力为F。在最大拉力F的作用下,弹簧伸长了,现用剪刀将弹簧剪成长度和的两段,则长度为的弹簧能承受的最大拉力为_______在这个最大拉力作用下弹簧伸长了_______。
22.如图甲所示,用水平拉力F1=10N拉一根弹簧,使弹簧伸长了2cm,此时,竖直墙壁对弹簧的拉力为 ______N;如果在该弹簧两端同时用两个力F2和F2′沿水平方向拉弹簧,使弹簧静止,如图乙所示,要使此弹簧同样伸长2cm,则力F2=______N,F2′=______N。
23.为研究橡皮筋是否也与弹簧有类似的性质,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,根据多组测量数据画出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都悬挂重为6N的钩码时,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测力计,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橡皮筋A并联起来可以制成量程更大的弹簧测力计,能够测量力的最大值为________N。
24.弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的______越大,弹簧的伸长量就越长。小海同学从一个量程为0~50N的弹簧测力计上取下弹簧进行实验:当挂上重为5N的钩码时,弹簧长度为6cm;受到30N拉力时,长度为11cm。若要使弹簧长度为10cm,则应该挂______N的钩码。
25.如图所示,用手拉弹簧或用手压弹簧时,弹簧发生 _____(填“弹性”或“塑性”)形变;这时弹簧对手产生弹力,它的方向与手对弹簧作用力的方向 _____(填“相同”或“相反”),而且弹簧的形变越大,这个力就越 _____(填“大”或“小”)。
三、实验题
26.某同学研究两个物体间相互作用力F1和F2的特点。现有器材为:力传感器(相当于测力计)、数据采集器(可将传感器测得数据采集后输送至计算机)、计算机、硬纸板、细绳等。下图甲、乙为他们设计的两种实验方案。
(1)应根据图______所示方案进行实验(选填“甲”或“乙”);
(2)图丙是该组同学正确进行实验,在计算机上得到的实验图线(纵轴分别显示F1和F2的大小,横轴表示时间t)。请依据计算机得到的实验图线上的相关信息,写出一条结论______ 。
27.如图(a)所示,将一根原长为L0的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端,实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)分析比较图________可知,当力的大小和作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同;
(2)分析比较图(c)和(d)可知,当力的大小和________相同时,力的________不同,力的作用效果不同;
(3)分析比较图(b)和(c)可知,________。
28.小李在探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图的实验装置并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)分析实验数据你可得到: 在一定范围内,弹簧的___________与外力成正比;
(2)该弹簧原长是___________cm;
(3)若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程为0—___________N。
29.课间活动时,男女同学分组进行篮球投篮比赛,小明发现男、女组的篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同;如果篮球由静止开始下落,反弹的高度与哪些因素有关呢?物理研究小组的同学们对这个问题进行了讨论,提出了不同猜想;于是,小组同学们用两只充气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木质地板上进行了实验;通过实验得到的实验数据如下表所示,请你参与到研究小组中,一起完成下列问题;
实验序号 球的型号 下落高度/cm 地面材料 反弹高度
1 #7 120 木质 80
2 #7 120 水泥 90
3 #7 150 水泥 110
4 #6 120 木质 80
(1)小华同学根据自己的猜想,选择第2、第3次实验数据进行分析,说明小华的猜想是:篮球反弹的高度可能与______有关;从数据看篮球反弹的高度与该因素______(选填“有关”或“无关”);
(2)小刚同学的猜想是:篮球反弹的高度可能与篮球的型号有关;为了验证这个猜想,他应该选择第______和第______两次实验的数据进行分析;最终的结论是:篮球反弹的高度与篮球的型号______(选填“有关”或“无关”);
(3)在前面两个结论的基础上,经经同学选择第2次和第4次实验数据来分析,并得出“篮球反弹的高度与地面的材料有关”的结论,他的这个结论是______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)他们采用的研究方法是:______。
30.小华同学在探究“弹力和弹簧伸长关系”时,找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码。
(1)为完成实验,需要添加的实验器材是 ______;
(2)小华在使用弹簧测力计时有以下几个步骤,按先后的顺序应排列为______(填字母);
A.读取数据应在弹簧稳定后进行,读数时视线应通过指针并跟刻度盘垂直
B.了解弹簧测力计的量程及分度值,使用时不能测超过量程的力
C.检查弹簧测力计的指针是否在零刻度处,若不在,应调零
D.把物体挂在弹簧下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦
E.读完数后,应取下物体,观察指针是否回到零刻度处,若不回,应检查原因或换弹簧测力计重新测量
(3)小华认为当弹簧静止时,弹簧受到弹力的大小等于钩码重力,所以只需要测量出弹簧悬挂钩码的重力就可以知道弹簧的弹力大小。请分析小新的说法是______(选填“正确”或“错误”)的,并利用所学的力学原理论证你的观点______;
(4)关于探究“弹力和弹簧伸长关系”实验操作步骤先后顺序,下列说法正确的是 ______;
A.先测量原长,后竖直悬挂
B.先竖直悬挂,后测量原长
C.先后顺序对实验结果无影响
D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重
(5)实验过程中小华记录的原始数据如下:
钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
弹簧长度/cm 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0
请你在图表中画出此弹簧弹力与弹簧的长度的关系图线。______ ;
(6)分析数据,小华可以得出的结论是______;(写出一条即可)
(7)该弹簧的原长L0=______m;
(8)结合所作弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图线可以得到:该弹簧的劲度系数为______N/m。如果在实验前弹簧测力计没有调零,则测出的劲度系数会______(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
31.小华在课外探究:弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系,利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下:(g=10N/kg)
钩码质量/g 0 50 100 150 200 250 300 400
指针位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
(1)根据数据分析可知弹簧的原长为_______cm;
(2)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内,_______;
(3)小华做出了如图乙三个图像,其中正确的是图_______。
(4)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是_______。
32.(1)弹簧测力计使用前必须观察量程和分度值,并检查______。如图1甲是错误的测量方法,原因是______;
(2)现要测量一个物体的重力,若其重力约为1.5N,应选用如图1的______(选填“乙”或“丙”)弹簧测力计测量结果更准确,并将物体挂在弹簧测力计下端且处于______状态;
(3)如表是在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中记录的实验数据:
次数 1 2 3 4 5 6
质量m/kg 50 100 150 200 250 300
重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0
(4)第5次实验中弹簧测力计的指针位置如图1丁所示,小明在空格处填入“2.5”,他的做法正确吗?______(选填“正确”或“不正确”)。请说说你的理由______;
(5)由表格数据可知:物体所受的重力跟它的质量成______;
(6)在探究重力的方向时,实验装置如图2所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向______(填“变化”或“不变”);通过以上实验现象可以分析初步得出:重力的方向总是______的。
四、计算题
33.在一定范围内某弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图所示。
(1)当弹簧受到的拉力为8N时,弹簧的伸长量是多少?
(2)若在挂钩上施加13N的拉力,弹簧的长度是多少?
34.一根轻质弹簧,当它在100N的拉力作用下,总长度为0.55m。当它在300N的拉力下,总长度为0.65m,求:
(1)弹簧不受拉力时自然长度为多大?
(2)此弹簧弹性系数多大?(提示:F=kx中,k为弹性系数, x为弹簧伸长的长度)
35.已知在弹簧的弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即: F=k x,其中F表示弹力, x表示弹簧的伸长量,k为弹簧的劲度系数。如图所示,一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,求:
(1)该弹簧的劲度系数;
(2)如果在该弹簧自由端B挂上50N的重物时,指针正好对准什么刻度;
(3)如果指针所对准的刻度是25cm,这时弹簧下端悬挂的物体质量为多少千克?
36.如图所示,将50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,钩码静止。
(1)请推导:弹簧测力计的示数F示等于钩码受到的重力大小G;
(2)求此时弹簧测力计的示数。
37.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。如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度10cm,挂上100N的重物时,正对刻度30cm。
(1)求挂上50N的重物时,正对多少刻度;
(2)若自由端所对刻度是18cm,这时弹簧下端悬挂的重物为多少N。
38.课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与所受的拉力的关系”实验时,实验数据如表。
拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
弹簧长度/cm 22 23 24 25 26 27 28 28.5 28.6
(1)在一定范围内,弹簧所受的拉力与伸长量(,其中指弹簧不受力时的长度,是指弹簧受到的拉力时的长度)成正比,即(其中k叫做劲度系数,对同一个弹簧来说是一个固定不变的值),请你根据该小组的实验数据计算出该小组同学所用弹簧的劲度系数k。
(2)当弹簧所受拉力为F时,弹簧长度是25.5cm,求该弹簧所受的拉力F。
五、综合题
39.在弹性限度内弹簧的伸长x和受到的拉力F成正比,在物理学中用劲度系数k表示弹簧的弹性性能,则有关系式。小明根据这个原理自制了一个弹簧测力计,首先,把一根轻质弹簧A端固定,让其自由下垂,B端正对刻度尺的零刻度线(如图),然后在下方挂50N的重物,观察到B端正对着刻度10cm。(均在弹簧的弹性限度内)
(1)此弹簧测力计的劲度系数是多少______?
(2)当弹簧挂150N重物时,B端所对刻度尺读数应是多少______?
(3)使用时,弹簧的一端断了一小段,将剩下的弹簧修复后重新调零。用这只修复的弹簧测力计测量力的大小,其测量值将如何变化?______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
40.阅读材料并完成问题。
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。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
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。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是_____(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”);
(2)弹箭的劲度系数与所受弹力大小_____(选填“有关”或“无关”);
(3)M、N分别是底面积相同,高度不同的两个实心长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别挂上M、N后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图2所示):
①以下说法正确的是:_____(选填序号)
a.M的质量比N的质量大 b.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
c.弹簧甲施加给M的弹力小于M受到的重力 d.M受到重力,这个力的施力物体是地球
②胡克定律F=kx中的x即为图中的弹簧伸长量,上述图2中的甲弹簧和乙弹簧,劲度系数更大的是_____(选填“甲”或“乙”);
(4)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量为W1的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1及W2的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图3所示,若三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断W1∶W2应为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为3.2N,所以弹簧所测拉力 F 的大小3.2N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】大力士用绳子拉着汽车向前运动,此时汽车受到向前的拉力。拉力属于弹力的一种,需要两物体相互接触发生弹性形变才能产生。而这个拉力是由于绳子发生弹性形变而产生的,所以拉力的施力物体是绳子。
故选C。
3.C
【详解】弹簧测力计的使用方法:使用前必须检查指针是否指在零点上;使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦;使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围,以免损坏弹簧测力计。使用弹簧测力计时要让拉力方向与弹簧伸长方向一致,而不是必须竖直放置,故C错误,C符合题意,ABD正确,ABD不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】弹簧形变产生的力叫弹力,作用在手上,即由于弹簧形变产生的力是弹簧对手的作用力,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.D
【详解】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.当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受力平衡,即弹簧测力计向上的拉力与物体的重力相等,因弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力为相互作用力,此时弹簧测力计的示数才是准确的,所以,使测力计内弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,而非钩码的重力,故B错误;
C.由图知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故C错误;
D.弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长这个原理制成的,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】ABD.握力计、弹簧秤和托盘秤都是利用金属的弹性制成标有刻度用来测量力的大小的仪器,谓之“测力计”,故ABD不符合题意;
C.普通案秤是利用不等臂杠杆原理制成的,生活中用来测量物体的质量,故C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】弹簧测力计的示数为5N,说明弹簧测力计里的弹簧受力为5N,即左侧手对弹簧测力计的拉力应为5N,而弹簧测力计整体要处于平衡状态,故右侧拉力也应为5N,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.A
【详解】A.弹簧握力计是根据弹簧的形变量体现握力的大小的,和重力无关,能在飞船中进行,故A符合题意;
BCD.用天平测质量、用量筒测体积、用弹簧测力计测重力的实验都会受到重力的影响,在飞船中不能进行,故BCD不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】AD.足球放到木板上,木板由于受到足球的挤压而发生弹性形变,产生对足球的弹力,故A正确,D错误;
BC.足球受到木板的挤压而发生形变,产生对木板的弹力,作用在木板上,故BC错误。
故选A。
10.B
【详解】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,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计的测量方向没有明确的限制,故B错误,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,避免弹簧测力计指针、挂钩、与外壳摩擦,故C正确,不符合题意;
D.测量前要检验指针是否指在刻线,必要时要把指针调到零点,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.C
【详解】A.蹦床的弹性形变越大,产生的弹力越大,小朋友在最高点时,蹦床已恢复弹性形变,弹力为0,故A错误;
BCD.小朋友下落到与蹦床接触时,蹦床刚发生弹性形变,弹力最小,下落到最低点,弹性形变最大,弹力最大,被弹起时,弹力变小,直到为0,所以整个下落过程,弹力变大,弹起过程,弹力变小,故BD错误,C正确。
故选C。
12.C
【详解】A.使弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,故A错误;
B.由图可知,弹簧所受的拉力F与弹簧的伸长量成正比,故B错误;
CD.由图可知,当拉力为0时,弹簧的长度为10cm,当拉力为80N时,弹簧的长度为50cm,所以弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为
故C正确,D错误。
故选C。
13.C
【详解】A.由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧乙的伸长量较小,适合制作量程较大的弹簧测力计,故A错误;
B.由图像知道,在相同拉力作用下,弹簧甲的伸长量较大,长度变化明显,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故B错误;
C.由图像知道,甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为
所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D.由图像知道,乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为
所以若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长0.5cm,故D错误。
故选C。
14.A
【详解】A.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,手对弹簧的拉力是手发生了弹性形变而产生的力,故A错误,符合题意;
B.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而要恢复形变的过程中产生的给手的力,故B正确,不符合题意;
C.手给弹簧的6N拉力,根据物体间力的作用是相互的,且作用力与反作用力的大小相等,则弹簧也给手一个力,大小也是6N,故C正确,不符合题意;
D.弹簧测力计的原理:在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,但超出弹性限度就不再符合该规律,故D正确,不符合题意。
故选A。
15.D
【详解】A.墙面对弹簧的弹力是由于墙面发生了弹性形变,故A错误;
B.由于力的作用是相互的,所以B端受到的拉力等于弹簧弹力,B错误;
C.用手向右拉弹簧,由于力的作是相互的,相互作用力方向相反,所以手受到弹簧的弹力方向水平向左,C错误;
D.墙面对弹簧的力与弹簧对墙面的力是一对相互作用力,墙面对弹簧的力水平向左,故墙面受到的弹簧弹力方向水平向右,故D正确。
故选D。
16. 正比 0.2 3.6
【详解】[1]弹簧测力计是根据在一定范围内,弹簧的伸长与所受拉力成正比的原理制成的。
[2][3]由图可知,在弹簧测力计上,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“3”后3个小格处,所以弹簧测力计的示数为3.6N。
17. 5 0.2 1.6
【详解】[1][2][3]由图可知,弹簧测力计的最大测量值是5N,量程是0~5N;一大格表示1N,里面有5个小格,故其分度值为0.2N,弹簧测力计的示数是F=1.6N,所以物体的重力
G=F=1.6N
18. 零刻度线 0.2 3.4
【详解】(1)[1]为了避免出现错误,使用弹簧测力计前,应先检查指针是否指在零刻线位置。
(2)[2][3]由图可知,弹簧测力计的一大格表示1N,里面有5个小格,故其分度值为0.2N。则弹簧测力计的示数为
19. 方向 左 减小
【详解】[1]分别用同样大小的力向下压和向上拉弹簧,弹簧的形变不同,这说明了力的作用效果跟力的方向有关,即力的方向可以影响力的作用效果。
[2][3]固定在槽内后部的弹簧处于压缩状态,为了恢复原状,对跟它接触的订书钉产生向左的力;随着订书钉数目的减少,弹簧的压缩量减小,根据弹簧的弹力大小跟弹簧的压缩量成正比可知,弹力减小,即弹簧给钉子的压力将减小。
20. 2 4 弹性 0~6
【详解】(1)[1]由图可知,当拉力为0时,弹簧不受拉力,此时弹簧的长度为2cm,这就是它的原长。
[2]由图可知,该弹簧的伸长和长度的关系为
则弹簧在受4N拉力时,则其伸长量为4cm。
[3]当外力撤销后,弹簧又恢复原状,所以此时弹簧发生了弹性形变。
(2)[4]由图像可知,一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,但拉力超过6N时,二者不再成正比,所以该弹簧如果做成测力计,它的量程为0~6N。
21. F
【详解】[1]弹簧能承受的最大拉力为F,各点受到的力大小相等都是F,当将弹簧剪成长度为和的两段,弹簧能承受的最大拉力是不变的,大小仍为F。
[2]因为弹簧受到拉力作用,各点受到的力大小相等,所以弹簧的伸长是均匀的,当弹簧在最大拉力F的作用下,弹簧伸长了入;当弹簧长度为时,弹簧在这个最大拉力作用下,弹簧伸长是。
22. 10 10 10
【详解】[1]在甲图中,弹簧左端固定在墙上,用大小为F1=10N的水平拉力拉甲的右端,弹簧伸长了2cm,此时弹簧处于静止状态,受到平衡作用,竖直墙壁对弹簧的拉力与水平拉力F1是一对平衡力,大小相等,竖直墙壁对弹簧的拉力为故10N。
[2][3]在乙图中,在弹簧左右两端均施加水平拉力,弹簧仍伸长2cm,与图甲相比,两种方法是等效的,所以加在弹簧左右两端的力也是10N。
23. 12 6 B A 20
【详解】(1)[1][2]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Δx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Δx与受到接力F成正比例函数的关系
FA=kAΔxA
FB=kBΔxB
由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm;FB=10N,ΔxB=10cm,将上面的数据分别代入
FA=kAΔxA
FB=kBΔxB
得
kA=0.5N/cm
kB=1N/cm
因此
FA=0.5ΔxA
FB=ΔxB
所以,当在两根橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
橡皮筋B的伸长量为
(2)[3]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的拉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。
[4]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高。
(3)[5]将两根A并联,每根橡皮筋最大受到10N的拉力,根据合力的知识,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20N。
24. 拉力 25
【详解】[1]弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
[2]由题意可知,弹簧第一次与第二次所受拉力之差为
30N-5N=25N
两次的长度之差为
11cm-6cm=5cm
根据在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,可得出弹簧伸长所受的力的比为
进一步推理可得,弹簧的原长为
6cm-1cm=5cm
若要使弹簧长度为10cm,则其伸长量为
10cm-5cm=5cm
则所受拉力为
25. 弹性 相反 大
【详解】[1]弹簧受力发生形变,不受力时能恢复原状,所以弹簧的形变是弹性形变。
[2]用手拉弹簧时,弹簧发生了弹性形变,弹簧由于要恢复原状就会对跟它接触的物体产生一个力的作用,这个力就是弹力;人手的拉力方向是向上的,而弹力的方向是向下的,弹力的方向与手的拉力方向是相反的。
[3]在弹性限度内,弹簧的形变越大,产生的弹力就越大。
26. 乙 两个物体间相互作用力的大小是相等的
【详解】(1)[1]由图甲可知,此时测力计的两个力是作用在硬纸板上,两个测力计的拉力不是一对相互作用力,故选乙。
(2)[2]由图像可知:两个物体间相互作用力的大小是相等的;两个物体间相互作用力是同时产生或消失的。
27. (c)和(e) 方向 作用点 当力的方向和作用点相同时,力的大小不同,力的作用效果不同
【详解】(1)[1]要比较力的作用效果与力的方向有关,要控制力的大小和作用点相同时,力的方向不同,通过分析可知图(c)和图(e),力的大小和作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。
(2)[2][3]分析比较图(c)和(d)可知,当力的大小和方向相同时,力的作用点不同,弹簧伸长的长度不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(3)[4]分析比较图(b)和(c)可知,当力的作用点和方向相同时,力的大小不同,弹簧伸长的长度不同,说明力的作用效果与力的大小有关。
28. 伸长量 2 2.5
【详解】(1)(2)[1][2]分析实验数据可得,拉力为0N时,弹簧的长度为2cm,即弹簧的原长为2cm;拉力为
G=0.05kg×10N/kg=0.5N
时,弹簧的伸长量为1cm;拉力每增加0.5N,弹簧伸长量都增加1cm,拉力一直增大到
G'=0.25kg×10N/kg=2.5N
时,弹簧的伸长量为5cm,其拉力与伸长量的比值不变。因此在该范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(3)[3]由表中数据知:拉力大于2.5N时,弹簧的伸长量与所受的拉力不成正比,因此该弹簧测力计的测量范围是0~2.5N。
29. 下落高度 有关 1 4 无关 正确 控制变量法
【详解】(1)[1]根据第2、第3次实验数据可知,篮球相同,都是落到水泥地面.上,篮球下落的高度不同,篮球反弹的高度也不同,因此篮球反弹的高度可能与下落高度有关。
[2]从数据看篮球下落的高度不同,篮球反弹的高度也不同,故篮球反弹的高度与该因素有关。
(2)[3][4]探究篮球反弹的高度可能与篮球的型号是否有关时,应控制下落高度、接触面相同,篮球的型号不同,故应选择1和4进行实验。
[5]由实验结果可知,反弹的高度是相同的,即篮球反弹的高度与篮球的型号无关。
(3)[6]根据第2次和第4次实验数据数据可知,篮球型号不同,地面材料不同,下落高度相同,反弹高度不同,由上一步可知,反弹高度与篮球型号无关,故可以得出篮球反弹的高度与地面的材料有关,故结论是正确的。
(4)[7]由表格数据可知,他们采用的研究方法是控制变量法。
30. 弹簧测力计和刻度尺 BCDAE 正确 见解析
BD 见解析 在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比 0.025 100 没有影响
【详解】(1)[1]要探究“弹力和弹簧伸长关系”需要用弹簧测力计测量弹力,用刻度尺测量弹簧的伸长,所以需要弹簧测力计和刻度尺。
(2)[2]弹簧测力计的使用方法是:
B.了解弹簧测力计的量程及分度值,使用时不能测超过量程的力;
C.检查弹簧测力计的指针是否在零刻度处,若不在,应调零;
D.把物体挂在弹簧下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦;
A.读取数据应在弹簧稳定后进行,读数时视线应通过指针并跟刻度盘垂直;
E.读完数后,应取下物体,观察指针是否回到零刻度处,若不回,应检查原因或换弹簧测力计重新测量。
即使用顺序为BCDAE。
(3)[3][4]当弹簧静止时,弹簧受到弹力的大小等于钩码对弹簧的拉力,又因为钩码处于静止状态,弹簧对钩码的拉力等于钩码的重力,而钩码对弹簧的拉力与弹簧对钩码的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以只需要测量出弹簧悬挂钩码的重力就可以知道弹簧的弹力大小,故小新的说法是正确。
(4)[5]AB.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中由于弹簧的自重,水平放置和竖直悬挂,弹簧的长度不同。所以先竖直悬挂,后测量原长,这样挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度减去原长能准确反映伸长量,故A错误,B正确;
CD.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重,自重小,则对实验影响很小,故C错误,D正确。
故选BD。
(5)[6]根据表格数据描点画出图像,如下图所示:
(6)[7]从图像可以看出,在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
(7)[8]从表格数据可以看出,当钩码重力为0时,弹簧的长度是2.5cm,即弹簧原长为
L0=2.5cm=0.025m
(8)[9]由表格数据可知,当弹簧的弹力为3.0N,形变量为
Δx=5.5cm﹣2.5cm=3cm=0.03m
所以弹簧的劲度系数
[10]如果在实验前弹簧测力计没有调零,根据知弹簧的劲度系数没有影响。
31. 2 弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比 图2
【详解】(1)[1]由表中第一组数据可知,弹簧不挂重物时指针在2cm刻线处,因此弹簧的原长为2cm。
(2)[2]分析实验数据可知,表中所挂物体对弹簧的拉力等于物体的重力,故拉力分别为0、0.5N、1N、1.5N、2N、2.5N、3N、4N,拉力与伸长量的比值
后两组数据已经超出了弹簧的弹性限度,故不符合规律;可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比。
(3)[3]弹簧的原长为2cm,因此图像的起点应在(2,0),因为弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比,所以图像为一条直线,当拉力2.5N时,拉力超出了弹簧的弹性限度能承受的拉力,弹簧不再伸长,故图2正确。
(4)[4]分析实验数据可知,在弹簧的使用范围内,弹簧能承受的拉力为2.5N,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是。
32. 指针是否指在零度线处 拉力方向与弹簧的轴线不一致 丙 静止 不正确 实验要遵从实事求是的科学态度 正比 不变 竖直向下
【详解】(1)[1]使用前除了观察它的量程范围和分度值,还应观察指针是否指在零度线处,不在零刻度线处就要校零。
[2]使用时力的方向应与弹簧的轴线一致,分析图甲可知拉力方向与弹簧的轴线不一致。
(2)[3]要测量1.5N重的物体,选择分度值尽可能小的弹簧测力计,乙的分度值0.2N,丙的分度值0.1N,故选丙弹簧测力计。
[4]根据二力平衡知,用弹簧测力计测量物体的重力时,需要将物体挂在弹簧测力计下端且处于静止状态。
(4)[5][6]实验要遵从实事求是的科学态度,由图丁可知,弹簧测力计示数为2.4N,即实际结果是2.4N,所以测量结果应该根据实际测量结果填写,不能任意捏造,故小明的做法不正确。
(5)[7]根据表中数据可知,物体所受的重力跟质量的比值是一个定值,满足正比例函数关系,由此可知物体所受的重力跟质量成正比。
(6)[8][9]逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,由以上分析可知,重力的方向总是竖直向下的。
33.(1)4cm;(2)
【详解】解:(1)读图可知,当拉力为0时,弹簧的长度为4cm,弹簧在受8N拉力时,其长度为8cm,则其伸长量为
(2)由(1)可知,弹簧每伸长1cm受到的弹力为
当在挂钩上施加13N的拉力时,弹簧的伸长量为
则此时弹簧的长度为
答:(1)当弹簧受到的拉力为8N时,弹簧的伸长量是4cm;
(2)若在挂钩上施加13N的拉力,弹簧的长度是。
34.(1)0.50m;(2)2000N/m
【详解】解:(1)设弹簧原长为L0,根据弹簧的伸长跟受到的拉力成正比得
解得L0=0.50m。
(2)k为弹性系数,由F=k x可知
100N=k(0.55m-0.50m)
解得k=2000N/m。
答:(1)弹簧不受拉力时自然长度为0.50m。
(2)此弹簧弹性系数为2000N/m。
35.(1)5N/cm;(2)20cm;(3)7.7kg
【详解】解:(1)一根弹簧其自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,当挂上100N的重物时,指针正好对准刻度30cm,挂上100N的重物时,弹簧的伸长量 x=30cm-10cm=20cm,根据F=k x可知,弹簧的劲度系数
(2)当挂上50N的重物静止时,根据F=k x可知,弹簧的伸长量
自由端B在没有悬挂重物时,指针正好对准刻度10cm,则此时指针对准的刻度x=10cm+10cm=20cm。
(3)如果自由端B所对刻度尺的刻度线25cm处,弹簧的伸长量 x''=25cm-10cm=15cm,在弹簧的B端的拉力
F''=k x''=5N/cm×15cm=75N
弹簧下端悬挂的物体质量
答:(1)弹簧的劲度系数是5N/cm;
(2)当弹簧挂50N重物时,自由端所对刻度尺读数应是20cm;
(3)若弹簧下端挂了一重物时,它自由端所对刻度是25cm,则此重物的重力为75N,质量为7.7kg。
36.(1)见解析所示;(2)0.5N
【详解】(1)由于钩码处于静止状态,则受到弹簧测力计向上的拉力与向下的重力相平衡,则弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码的重力,由于力的作用是相互的,则钩码对弹簧测力计的拉力等于钩码的重力,即弹簧测力计的示数F示等于钩码受到的重力大小G。
(2)弹簧测力计示数为
F示=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
答:(2)此时弹簧测力计的示数为0.5N。
37.(1)20cm;(2)40N
【详解】解:(1)由题意可知,挂上100N重物时弹簧的拉力F1=100N,弹簧伸长量
x1=30cm-10cm=20cm
由F=kx得
当挂上50N的重物时,弹簧的伸长量为
则自由端正对的刻度为
10cm+10cm=20cm
(2)若自由端所对刻度是18cm,弹簧的伸长量为
x3=18cm-10cm=8cm
这时弹簧下端悬挂的重物为
F3=kx3=5N/cm×8cm=40N
答:(1)正对的刻度是20cm;
(2)这时弹簧下端悬挂的重物为40N。
38.(1)0.5N/cm;(2)1.75N
【详解】解:(1)观察表格中的数据可知:当弹簧伸长的长度为
此时弹簧受到的拉力为0.5N。
由此可以得出弹簧的劲度系数
(2)若弹簧长度是25.5cm,则物体向下拉弹簧的力为
答:(1)该小组同学所用弹簧的劲度系数k为0.5N/cm;
(2)当弹簧所受拉力为F时,弹簧长度是25.5cm,该弹簧所受的拉力F为1.75N。
39. 30cm 偏小
【详解】解:(1)[1]由可知,此弹簧测力计的劲度系数是
(2)[2]当弹簧挂150N重物时,弹簧的伸长量
B端所对刻度尺读数应是30cm。
(3)[3]使用时,弹簧的一端断了一小段,将剩下弹簧的劲度系数变大在受到相同大小的拉力时,弹簧的伸长量变小,用这只修复的弹簧测力计测量力,其测量的拉力的值将偏小。
答:(1)此弹簧测力计的劲度系数是500N/m;
(2)当弹簧挂150N重物时,B端所对刻度尺读数应是30cm;
(3)用这只修复的弹簧测力计测量力的大小,其测量值将偏小。
40. 拉伸形变 无关 b、d 乙 B
【详解】(1)[1]当用弹簧测力计测物体重力时,物体的重力使得弹簧被拉长,发生的是拉伸形变。
(2)[2]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,跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系,与弹簧所受弹力大小无关。
(3)①[3]a.由图1可知,当M、N分别放在天平的左右两盘时,天平刚好平衡,说明两长方体质量相等,故a错误;
b.两长方体质量相等,其重力,所以两长方体的重力大小也相等。当把长方体M、N挂在弹簧下端时,对弹簧的拉力就由两物体的重力产生,所以对弹簧的拉力大小相等,故b正确;
c.物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力处于静止状态,受力平衡,所以这两个力的大小相等,弹簧甲施加给M的弹力即M所受拉力,故弹簧甲施加给M的弹力等于M受到的重力,故c错误;
d.重力是地球对其表面物体的吸引力,M受到重力,是地球对M的吸引力,施力物体是地球,故d正确。
故选bd。
②[4]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,对比图2中的甲弹簧和乙弹簧,受到的拉力相同时,甲弹簧伸长得更长,即伸长相同长度,甲弹簧所受拉力更小,其劲度系数更小,所以劲度系数更大的是乙弹簧。
(4)[5]分析图3可知,弹簧乙在W1的拉力作用下伸长了2cm,由于弹簧的伸长量与所受拉力成正比,所以
弹簧丙在W1和W2的共同作用下伸长的长度
所以
由于弹簧完全相同,所以其劲度系数k也相同,则
解得
故选B。
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