7.2《弹力 力的测量》巩固复习
一、单选题
1.如图为运动员撑竿跳高时的情景,下列说法正确的是( )
A.运动员撑竿时手通常握在竿的上部,是利用力的作用效果与力的方向有关
B.起跳时人对竿施加向下的力,人就上升,说明物体间力的作用是相互的
C.起跳时人对竿施加向下的力,撑竿弯曲,说明力可以改变物体的运动状态
D.撑竿恢复原状的过程中,产生的弹力越来越大
2.用天平和弹簧测力计分别在地球和月球上测同一物体,测量的结果是( )
A.天平、弹簧测力计测的都不同
B.天平、弹簧测力计测的都相同
C.天平测的不同,弹簧测力计测的相同
D.天平测的相同,弹簧测力计测的不同
3.使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是( )
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指在零点上
C.在太空运转的飞船中可以使用弹簧测力计测拉力
D.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
4.下列使用弹簧测力计的要求中,不正确的是( )
A.图中的弹簧测力计只能测不大于5N的力
B.弹簧测力计只能测量竖直向上的力
C.读数时,视线应与刻度盘面垂直
D.图中的弹簧测力计的示数为3.6N
5.如图所示,篮球放在水平地面静止不动.下列说法中正确的是
A.地面对篮球的支持力,不会使篮球发生形变
B.篮球对地面的压力,不会使地面发生形变
C.篮球对地面的压力,就是篮球的重力
D.篮球对地面的压力和地面对篮球的支持力的作用是相互的
6.测一个大小约为6N的力,应选用最恰当的弹簧测力计是( )
A.量程:0~5N,分度值:0.1N B.量程:0~15N,分度值:0.5N
C.量程:0~10N,分度值:0.2N D.以上三个弹簧都可以
7.如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是( )
A.测力计的示数为4N B.测力计的示数为0N
C.测力计的示数为8N D.测力计的示数为2N
8.某同学在使用弹簧测力计前发现弹簧测力计的指针已处在0.2 N处,没来得及调零就用它去测力了,如果读数是2.7 N,则所测力的实际大小为.
A.2.7 N B.2.9 N C.2.5 N D.2.3 N
9.如果用表示拉力,用表示弹簧长度,用 表示弹簧伸长后的长度,表示弹簧受拉力后的伸长量,则( )
A.与成正比 B.与成正比
C.与成正比 D.以上均不对
10.某弹簧测力计受力50N时,弹簧伸长2cm,若弹簧测力计的弹簧伸长1cm,则弹簧测力计受力大小是( )
A.50 N B.25 N C.100 N D.0 N
二、多选题
11.下列关于弹力说法错误的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.只要物体接触就一定会产生弹力
C.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
D.只有弹簧才产生弹力
12.物理学是一门实验性很强的基础科学,使用仪器的技能是做好物理实验的基础。关于仪器的使用,下列说法中正确的是( )
A.用刻度尺测量长度时,必须从刻度尺的零刻度线量起
B.使用量筒测量水的体积时,视线应该与凹液面的底部相平
C.用调好的天平测量物体质量时,应向右盘加减砝码并调节平衡螺母使天平平衡
D.使用弹簧测力计测力时,要先观察测力计的指针是否与零刻线对齐
三、填空题
13.如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为 N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为 N.
14.(1)如图所示,用刻度尺测量物体的长度,所测物体的长度为 cm;
(2)小明同学用调节好的托盘天平测小石块的质量,天平平衡时盘中所加砝码情况和游码位置如图所示,则被测小石块的质量为 g;
(3)用己调节好的弹簧测力计正确操作测量物体的重力,稳定后的示数如图所示,物体的重力为 N。
15.张华、李明、王艳、三个同学一起研究弹簧的伸长与所受拉力的关系,得到了下表的数据,试分析:
(1)根据表中数据,得出的结论是 .
(2)在表中空格内填上相应的数据 .(提示:表中第二行是弹簧的长度,而非弹簧的伸长.)
16.图中的仪器叫弹簧测力计,它是测量 的仪器,它的量程为 ,最小分度值为 牛,图中物体的重力为 牛.
四、实验题
17.某同学在做用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时,在弹簧的下端挂不同质量的钩码,对应的弹簧的长度也不同,他实验记录的数据如下表:
请你分析表中数据,你得到的一个结论是 .
18.(1)如图所示圆筒的直径为 ;如图所示弹簧测力计的示数为 ;如图所示寒暑表的示数为 ;
(2)小亮观察200g冰熔化的实验,收集数据后绘制了如图所示的“温度—时间”图像.
①根据图像判断:冰在熔化时,不断吸收热量,温度 (选填“升”、“降低”或“不变”);第20min时,物质所处的状态是 ;
②在33min~37min内,烧杯内的物质吸收的热量为 J.(不考虑热量的损耗,已知冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)).
五、综合题
19.亲爱的同学,请你运用所学物理知识解答下面的问题:
(1)如图1所示是手机中的天气预报,则今天的最高气温是 ℃;此时的大气压为 Pa(用科学记数法表示);
(2)如图2所示,是小明用刻度尺测量放在水平桌面上小球直径时的情景,由图可知小明使用刻度尺测量时犯的明显错误是 ;改正后,按照他的测量方法很难准确测出直径,主要是因为 ;
(3)小华用A测力计去测量B测力计的重力(AB测力计完全相同),如图3甲操作,乙图中B测力计的示数是 N;小华实验后想起来,实验前有一只测力计没有调零,由图可判断没有调零的测力计是 (填“A”或“B”);B测力计的重力为 N。
20.如图(a)所示,此刻度尺的最小分度值为 毫米,所测物体A的长度为 厘米。如图(b)所示的弹簧测力计,它的测量范围为 牛,在使用前要先进行 ,此时示数为 牛。甲、乙两位同学用打点计时器拉出的纸带分别如图(c)、(d)所示,其中图(c)纸带中从B点到F点所用的时间为 秒,通过比较可以知道 同学拉纸带较快(选填“甲”或“乙”)。
六、计算题
21.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?
22.通过学习同学们知道在弹性限度以内,弹簧的伸长量 L与所受拉力F成正比,可用公式F=k L表示(其中k叫做弹簧的劲度系数,即弹性限度内弹簧所受的拉力F与其伸长量 L的比值,其单位为N/m。有两根轻质弹簧A和B,其劲度系数分别为k1=400N/m,k2=300N/m。(g取10N/kg)
(1)把弹簧A的一端固定在天花板上,用60N的力竖直向下拉弹簧A(如图甲),则弹簧A的伸长量 L是多少?
(2)把A、B两根弹簧连接起来,串联成一根长弹簧C,把这根长弹簧一端固定在天花板上(如图乙)。请找出:长弹簧C的劲度系数k与弹簧A、B劲度系数k1、k2的关系;(提示:长弹簧C受力后的伸长量等于A、B两根弹簧受力后伸长量之和)
(3)若将A、B弹簧如图丙并联起来,当挂钩受力时,两弹簧伸长量相同,当挂钩上挂14kg的重物时,A弹簧的伸长量是多少?
参考答案:
1.B
【详解】A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关,但是运动员撑竿时手通常握在竿的上部是为了使杆发生最大的形变,产生最大的弹力,这里利用的是力的作用效果与作用点有关,故A错误;
B.人对竿施加向下的力使人可以上升,是因为人对竿施加一个向下的力,同时竿对人也产生一个向上的力,这是因为力的作用是相互的,故B正确;
C.人对竿施加向下的力使撑竿弯曲,说明力可以使物体发生形变,故C错误;
D.撑竿恢复原状的过程中,杆的形变量越来越小,弹力随着形变量的减小而减小,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】天平利用杠杆平衡条件工作的,物体和砝码的质量不变,物体从地球到月球受到的重力都变为原来的六分之一,杠杆还照样是平衡的,所以测量的质量不变,所以测量结果相同,物体从地球到月球受到的引力变为原来的六分之一,物体对弹簧的拉力也变为原来的六分之一,弹簧测力计示数变为原来的六分之一,所以测量结果不同,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.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A错误,符合题意;
B.测量前要检查指针是否指在零刻度线,如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线,故B正确,不符合题意;
C.弹簧测力计测量拉力,在拉力作用下,弹簧被拉长,可以正常显示示数,在太空运转的飞船中可以使用弹簧测力计测拉力,故C正确,不符合题意;
D.使用弹簧测力计时,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,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A.从图可知弹簧测力计量程为0到5N,图中的弹簧测力计只能测不大于5N的力,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计还能测量水平方向上的力,故B错误,符合题意;
C.读数时,如果俯视或仰视会导致结果偏大或偏小,因此视线应与刻度盘面垂直,故C正确,不符合题意;
D.由图知弹簧测力计分度值为,则图中的弹簧测力计的示数为,故D正确,不符合题意;
故选B。
5.D
【分析】(1)力的作用效果:使物体发生形变,改变物体的运动状态;
(2)物体静止在水平面上,物体对水平面的压力大小等于物体的重力,但不能说就是重力.压力是由于物体的形变而产生的.
(3)力的作用是相互的,即一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用.
【详解】A. 地面对篮球的支持力,会使地面与篮球的接触部分发生形变,故A错误;
B. 篮球对地面的压力,会使地面发生向下的微小形变,故B错误;
C. 篮球静止在水平地面上,篮球对水平地面的压力大小等于篮球的重力,由于压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同,不能说压力就是重力,故C错误;
D. 篮球对地面的压力与地面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力,故D正确.
故选D.
6.C
【详解】A.该测力计的量程太小,不能使用,故A不符合题意;
B.这个测力计的量程足够,但分度值相对较大,会造成测量不准确,故B不符合题意;
C.该测力计的最大测量值大于6N,且分度值相对较小,测量较准确,故C符合题意;
D.由以上分析知,D不符合题意。
故选C。
7.A
【详解】用两个大小相同、方向相反的力向两端拉弹簧测力计,弹簧测力计处于静止状态,测力计的示数显示的是挂钩处拉力的大小,因此测力计的示数为4N。故A正确,BCD错误。
故选A。
8.C
【详解】使用弹簧测力计前弹簧测力计的指针指在0.2N处,没有调零去测力,就相当于从0.2N处开始测起,弹簧测力计最后的示数为2.7N,所测力的大小就等于2.7N 0.2N=2.5N.
故选C.
点睛:弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比.没有调零就去测力,也就是说没有测力时弹簧就有了一定的伸长,测力时弹簧的伸长就过大,示数就比所测力大,实际测量的力应等于弹簧测力计测力时的示数减去测力前的示数.
9.C
【详解】弹簧在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比.即弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长;即与成正比,故C项符合题意、ABD项不符合题意;
10.B
【详解】因为在弹性限度内,弹簧伸长量和所受拉力成正比,所以有
解得
F=25N
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.ABD
【详解】AB.弹力产生必须具备两个条件:一是直接接触,二是发生弹性形变,互相接触的物体要发生弹性形变才产生弹力,接触不一定产生弹力,故AB错误,符合题意;
C.弹力大小与弹性形变程度有关,发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大,故C正确,不符合题意;
D.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,发生弹性形变的物体都能够产生弹力,不仅仅弹簧才有弹力,故D错误,符合题意。
故选ABD。
12.BD
【详解】A.用刻度尺测量长度时,不一定从刻度尺的零刻度线量起,如果零刻度线磨损的刻度尺,可以从其他整数刻度开始测量,故A错误;
B.使用量筒测量水的体积时,视线应该与凹液面的底部相平,故B正确;
C.用调好的天平测量物体质量时,平衡螺母就不能动了,只能通过向右盘加减砝码使天平平衡,故C错误;
D.使用弹簧测力计测力时,要先观察测力计的指针是否与零刻线对齐,如果不齐,应先调零,故D正确。
故选BD。
13.5.4 16.2
【详解】试题分析:由图示可知,此时弹簧测力计的示数为5.4N,图示中的滑轮组由3段绳子吊着物体,可以省力到1/3,所以可么物体的重为16.2N.
【考点定位】滑轮组
14. 1.85 71.6 2.6
【详解】(1)[1]如图所示,分度值为1mm,物体左侧与2.00cm处对齐,右侧在3.80cm与3.90cm之间,可估读为3.85cm。所测物体的长度为
l=3.85cm-2.00cm=1.85cm
(2)[2]用天平测量物体质量时,左盘物体质量等于右盘砝码质量加上游码质量,故小石块的质量为
50g+20g+1.6g=71.6g
(3)[3]由图知,0~1N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;图中弹簧测力计指针恰好在“2”后面3个小格处,所以弹簧测力计的示数为2.6N,即物体的重力为2.6N。
15. 在一定的范围内拉力与伸长长度成正比,超过一定范围后就不成正比了 5N 7N
【详解】(1)由表格数据知道:在0~9N范围内,当弹簧拉力每增大1N时,弹簧的伸长就增加0.5cm,即在一定的范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(2)根据弹簧受到的拉力在0~9N时,受的拉力每增大1N,弹簧的伸长就增加0.5cm知道,当拉力是7N时,弹簧的长度是6.5cm;当弹簧的长度是6cm时,拉力是6N.
点睛:本题考查的是研究弹簧的伸长与所受拉力的关系的实验,需要分析表中数据获知:弹簧的原长及弹簧的伸长与受到的拉力成正比的规律.
16. 力的大小 0~5N 0.2 1.2
【详解】弹簧测力计是用来测量力的大小的仪器,使用弹簧测力计前要观察它的量程.如图所示的弹簧测力计的量程是0~5N,一个大格表示的是1N,里面有5个小格,分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为:1N+0.2N=1.2N.
17.在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力成正比
【详解】由表中数据知:当G=0N时,L0=3m,是弹簧的自然长度;当改变钩码重力时,弹簧的伸长量由题中表格可得:
钩码重力 0 1 2 3 4 5
弹簧长度 3 5 7 9 11 13
弹簧伸长量 0 2 4 6 8 10
从上述表中可以知道:在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力成正比;也可以说:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长.
因此,本题正确答案是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力成正比.
【点睛】分析表中数据,找出弹簧的自然长度;再计算出挂不同质量的钩码时弹簧的伸长量,比较弹簧受到的拉力与弹簧伸长量的关系得出结论.
18. 1.20cm 1.8N 36℃ 不变 固液共存 8400
【详解】试题分析:(1)长度的测量应该进行估读,准确值+估读值+单位,正确读数为1.20cm;弹簧测力计度数时,首先看清弹簧测力计的量程,分度值,读数时,从零向下,读取1.8N;寒暑表温度计注意分度值,注意示数在零刻线以上,还是零刻线一下,正确读为36℃.
(2)①冰是晶体,熔化时特点:不断吸热、温度不变.20min时,物质状态是固液共存;②在33min~37min内,吸收的热量.
考点:长度、力、温度测量 熔化比热容计算
19. 23 1.011×105 刻度尺的0刻度没有与小球的下边对齐 小球的上边距离刻度尺远不好读数 3.4 B 3
【详解】(1)[1] [2]由图可知,今天的最高气温是23℃;此时的大气压为
(2)[3][4]由图可知,小明使用刻度尺测量时犯的明显错误是刻度尺的0刻度没有与小球的下边对齐;改正后,按照他的测量方法也很难准确测出直径,主要是因为小球的上边距离刻度尺太远不好读数。
(3)[5][6][7]由图3乙可知,两个测力计的分度值都是0.2N,故图乙中B测力计的示数是3.4N,小华实验后想起来,实验前有一只测力计没有调零,由图可知,B测力计是倒挂在A测力计上,在其本身重力作用下,弹簧会被拉长,指针向上移动,所以据此判断没有调零的测力计应该是B,因为B测力计挂在A测力计上,所以A测力计的示数就等于B测力计的重力为3N。
20. 1 1.30 0~5 校零 1.6 0.08 乙
【详解】[1]由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm。
[2]物体左侧与6.00cm对齐,右侧在7.30cm处,所以物体的长度为
L=7.30cm-6.00cm=1.30cm
[3]图中所示的弹簧测力计的最大测量值是5N,故它的测量范围为0~5N。
[4]实验室常用弹簧测力计来测量力的大小,使用前要先对其进行校零,即使指针在不使用时对准零刻度。
[5]图中所示的弹簧测力计分度值是0.2N,指针在1N以下3小格处,故示数为1.6N。
[6]由图可知,该仪器为打点计时器,是测量时间的工具,因为打点计时器每秒钟打点50次,所以每次打点的时间词隔为0.02s,B、F两点的时间间隔为
[7]因为每次间隔所用时间相同,从甲、乙两条纸带的间隔距离就可以看出,乙纸带两点间的距离比甲纸带两点间的距离大,说明乙同学纸带拉得快些。
21.(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。
22.(1)0.15m;(2);(3)0.2m
【详解】解:(1)轻质弹簧A的劲度系数分别为k1=400N/m,根据F=k L可知,用60N的力竖直向下拉弹簧A,则弹簧A的伸长量△L为
(2)由F=k L可得,当拉力F作用在弹簧C上,弹簧A、弹簧B、弹簧C的伸长量分别为
,,
由于长弹簧C受力后的伸长量等于A、B两根弹簧受力后伸长量之和,所以
带入得
解得
(3)若将A、B弹簧并联起来,两弹簧伸长量相同,当挂钩上挂14kg的重物,物体处于平衡状态,所以有
代入数据得
解得
答:(1)用60N的力竖直向下拉弹簧A,弹簧A的伸长量 L是0.15m;
(2)把A、B两根弹簧连接起来,串联成一根长弹簧C,长弹簧C的劲度系数k与弹簧A、B劲度系数k1、k2的关系是;
(3)若将A、B弹簧并联起来,当挂钩上挂14kg的重物时,A弹簧的伸长量是0.2m。