初中物理第七章 力7.1 力单元测试同步测试题
展开这是一份初中物理第七章 力7.1 力单元测试同步测试题,共26页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题,作图题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.如图所示为小明同学某次利用弹簧秤测量某个力时弹簧秤刻度的放大图,则其读数应该是( )
A.2.2NB.2.4NC.3.3ND.3.6N
2.2022年北京冬奥会,中国选手谷爱凌获得首枚自由式滑雪大跳台金牌。如图为谷爱凌手拿滑雪板向观众致意时的情景。下列估测最合理的是( )
A.比赛当天场地的气温约为20℃B.滑雪板长约为2m
C.她对地面的压力约为600ND.她的滑雪速度约为50m/s
3.“足球进校园”增强了青少年体质。下列现象中能够说明力可以改变物体形状的是( )
A.把静止在足球场上的足球踢飞
B.草地上滚动的足球最终停下来
C.守门员双手抱住飞过来的足球
D.足球把足球场上的小草压弯了
4.下列所述情景中手作为受力物体的是( )
A.手拍桌子,手感到疼B.手将石块举高
C.用手将排球打出去D.手将铁丝弄弯
5.用一个弹性好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码(使用的钩码规格完全相同),钢条发生形变如图所示,说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关B.力的作用点有关
C.力的方向有关D.力的受力面积大小有关
6.天宫二号是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室,也是中国第一个真正意义上的空间实验室。假若你正在绕地球运行的“天宫二号”上,下列说法错误的是( )
A.可以用天平测量物体质量B.空中的水滴都是球形的
C.可以利用弹簧拉力器健身D.用较小的力可以提起很重的物体
7.月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的,一个在地球上能搬动600N重的物体的人,在月球上能搬动
A.大于600N重的物体B.小于600N重的物体
C.等于600N重的物体D.无法确定
二、填空题
8.质地均匀的木球受到了重力,重力的方向是______,将木球的中心挖去后,木球的重心______(填“消失了”或“没有消失”)。
9.一弹簧测力计如图所示,其刻度均匀的,其量程为________N,分度值为________N,重力的方向是________。
10.赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划浆,龙舟向前加速运动。这既可说明力的作用是______的,又说明力可以改变物体的______。
11.用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。这时,你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉(图),这说明力是_______________的原因,如果此时细线突然断开,它将做____________ 运动。
12.建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲所示,铅垂线是根据重力方向总是______的原理制成的;一堵南北走向的墙上,所挂铅垂线如图乙所示,则这堵墙一定是向______(选填“东”或“西”)倾斜的。
13.一物体的质量为60kg,它在地球表面受到重力为_________N。已知物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的,则该物体在月球表面的重力为________N,其质量为________kg。(g取10N/kg)。
14.甲、乙两球质量之比为3:2,甲球所受重力为60N,则乙球所受的重力为______N(g=10N/kg),甲、乙两物体的重力之比为______。
三、实验题
15.小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)小华想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是_____。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第_____次实验;
(2)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,_____;
(3)若将两根同样的弹簧并排使用,更_____(选填“易”或“难”)拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程_____(选填“大”或“小”)。
16.如图所示,圆形玻璃瓶中灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中,用双手挤压玻璃瓶我们可以看到吸管中的水面___________,从该现象可推测___________发生了形变。这个实验说明了力可以改变物体的___________。本实验采用的物理研究方法是___________,为了使实验现象更明显,在其它条件不变时,应选用更___________(选填“粗”或“细”)的玻璃管。
17.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和橡皮筋伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为__________cm;当B橡皮筋的伸长量为6cm时,橡皮筋B受到的拉力为__________N;
(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(A/B);
(3)将本实验中的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为__________N。
四、计算题
18.某桥边设置这样一块标识牌如图所示。现有一辆货车准备通过该桥,已知货车自身重4×104N,货车上装有体积为6m3的石子,石子的密度为3g/cm3。求:
(1)货车自身的质量为多少吨?
(2)货车上石子的质量的大小;
(3)请通过计算说明这辆车能否从该桥上安全通过?
19.如图中小明在水平路面上骑着自行车,求:
(1)小明的质量是35kg,求小明所受重力;(g=10N/kg)
(2)自行车质量是15kg,当小明正常骑行时,求自行车对水平地面的压力。
五、作图题
20.一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时,小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
21.放风筝是我国的一项民俗。图为小亮放风筝时的情景,请画出风筝所受重力及风筝线对手中线轴拉力的示意图。(O点为风筝的重心)
22.用轻绳悬挂小球A系于匀速行驶的小车上(如图),画出小球A受力示意图。
六、综合题
23.阅读短文,回答文后问题。
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。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。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从___________定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的___________;
(3)弹簧的___________在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小___________(选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是___________cm。
24.阅读短文,回答问题。
重心
各种规则几何形状的物体,若质量是均匀分布的,则重心在物体的几何中心。如球的重心是球心,长方形薄板的重心是两条对角线的交点,三角形薄板的重心是三条中线的交点,圆板的重心就是圆心。形状不规则的重心可用下图所示的悬挂法求出。
(1)影响物体重心位置的因素有______;
A.物体的几何形状和质量分布B.物体的质量分布及组成物质的密度
C.物体的几何形状和质量密度D.物体的质量分布及物体所处的位置
(2)图A、B是利用______法,确定形状不规则的物体重心O的图示。用语言描述其步骤:
①间隔适当的距离在薄板上取______;
②______将薄板悬挂起来,沿______方向画直线;
③______即为重心。
(3)图C用铅笔尖在重心O处顶起形状不规则的物体,物体______。(选填“能”、“不能”或“不一定”)处于平衡状态。
25.阅读短文,回答问题:
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。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。公式表示为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。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变,而在弹性限度外的形变叫做塑性形变。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)根据上述实验数据,当弹簧的长度为9cm时,弹簧所受拉力为______N;
(2)小明想自己动手制作量程较大的弹簧测力计,他选用了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图A所示的图像,小明最终应选用______弹簧(甲/乙);
(3)小江利用完全相同的小桶分别盛满四种液体,用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力如图B,记录的部分数据在如表中(水的密度为1g/cm3);
①通过分析比较此表,小江推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______;
A.B.C.D.
②若已知小桶的重力为0.8N,则小桶的容积为______cm3,小江又利用该弹簧测力计及小桶,将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计,当弹簧密度计的指针指在5N时对应的液体密度为______g/cm3。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
弹簧伸长量△L/cm
0
0.4
0.8
1.7
1.6
2.0
2.4
弹簧下方所挂钩码质量/g
0
100
200
300
400
500
600
700
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
9
液体种类
酒精
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
3.2
第七章 力单元测试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示为小明同学某次利用弹簧秤测量某个力时弹簧秤刻度的放大图,则其读数应该是( )
A.2.2NB.2.4NC.3.3ND.3.6N
【答案】B
【详解】弹簧秤的分度值是0.2N,此时的读数时2.4N。
故选B。
2.2022年北京冬奥会,中国选手谷爱凌获得首枚自由式滑雪大跳台金牌。如图为谷爱凌手拿滑雪板向观众致意时的情景。下列估测最合理的是( )
A.比赛当天场地的气温约为20℃B.滑雪板长约为2m
C.她对地面的压力约为600ND.她的滑雪速度约为50m/s
【答案】C
【详解】A.北京冬奥会在2月举行,比赛当天场地的气温约为-20℃,故A不符合题意;
B.由图可知,滑雪板长度比谷爱凌的身高短,约为1.5m,故B不符合题意;
C.谷爱凌的质量约为60N,所以她对地面的压力等于重力,为
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
故C符合题意;
D.谷爱凌滑雪最快的速度约为30km/h,约合8.4m/s,故D不符合题意。
故选C。
3.“足球进校园”增强了青少年体质。下列现象中能够说明力可以改变物体形状的是( )
A.把静止在足球场上的足球踢飞
B.草地上滚动的足球最终停下来
C.守门员双手抱住飞过来的足球
D.足球把足球场上的小草压弯了
【答案】D
【详解】A.把静止在足球场上的足球踢飞,足球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.草地上滚动的足球最终停下来,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.守门员双手抱住飞过来的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.足球把足球场上的小草压弯了,说明力可以改变物体的形状,故D符合题意。
故选D。
4.下列所述情景中手作为受力物体的是( )
A.手拍桌子,手感到疼B.手将石块举高
C.用手将排球打出去D.手将铁丝弄弯
【答案】A
【详解】A.手拍桌子,手感到疼,说明手受到了力的作用,该情景中手是受力物体。故A符合题意;
B.手将石块举高,石块是受力物体,手是施力物体。故B不符合题意;
C.手将排球打出去,手是施力物体,排球是受力物体。故C不符合题意;
D.手将铁丝弄弯,手是施力物体,铁丝是受力物体。故D不符合题意。
故选A。
5.用一个弹性好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码(使用的钩码规格完全相同),钢条发生形变如图所示,说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关B.力的作用点有关
C.力的方向有关D.力的受力面积大小有关
【答案】A
【详解】图甲和图乙的实验中,力的作用点、方向相同,而力的大小不同,造成钢片弯曲程度不同,根据控制变量的思想,两图说明力的作用效果跟力的大小有关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.天宫二号是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室,也是中国第一个真正意义上的空间实验室。假若你正在绕地球运行的“天宫二号”上,下列说法错误的是( )
A.可以用天平测量物体质量B.空中的水滴都是球形的
C.可以利用弹簧拉力器健身D.用较小的力可以提起很重的物体
【答案】A
【详解】A.天平的实质是一个等臂杠杆,因为物体处于失重状态,所以没有作用在杠杆上的力,所以用天平无法测量物体的质量。因此不能实现。故A错误,符合题意;
B.因为处于失重状态,物体受到的重力为零,空中的水滴都是球形的,故B正确,不符合题由;
C.用拉力器健身,是用拉力来拉开拉力器,和重力无关,因此能够实现,故C正确,不符合题意;
D.因为处于失重状态,物体质量再大,物体受到的重力也为零,用较小的力可以提起很重的物体,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的,一个在地球上能搬动600N重的物体的人,在月球上能搬动
A.大于600N重的物体B.小于600N重的物体
C.等于600N重的物体D.无法确定
【答案】C
【分析】人能够举起的物体的重量与人的最大上举力有关.人的最大上举力不受所在星球的影响.
【详解】在地球能举起重力为600N的物体,在月球上也可以举起物体的重力为600N的物体.故选C.
二、填空题
8.质地均匀的木球受到了重力,重力的方向是______,将木球的中心挖去后,木球的重心______(填“消失了”或“没有消失”)。
【答案】 竖直向下 没有消失
【详解】[1]重力的方向是竖直向下的,所以质地均匀的木球受到重力的方向竖直向下。
[2]质地均匀的木球的重心在几何中心上,所以质地均匀的木球的中心挖去后,重心仍在其球心处,没有消失了。
9.一弹簧测力计如图所示,其刻度均匀的,其量程为________N,分度值为________N,重力的方向是________。
【答案】 0~5 0.2 竖直向下
【详解】[1]量程是度量工具的测量范围,其值由度量工具的最小测量值和最大测量值决定。由图可知,该弹簧测力计的量程为0~5N。
[2]分度值是在测量仪器上所能读出的最小值,指测量工具上相邻的两个刻度之间的最小格的数值。由图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N。
[3]物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的。
10.赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划浆,龙舟向前加速运动。这既可说明力的作用是______的,又说明力可以改变物体的______。
【答案】 相互 运动状态
【详解】[1] 各龙舟上的运动员奋力划浆,浆对水有向后的力,水对浆有一个向前的力,故力的作用是相互的。
[2]船加速前进,运动状态发生了改变,故是力改变了物体的运动状态。
11.用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。这时,你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉(图),这说明力是_______________的原因,如果此时细线突然断开,它将做____________ 运动。
【答案】 改变物体运动状态 匀速直线
【详解】[1]橡皮绕手做圆周运动,橡皮的运动方向不断发生变化,所以橡皮的运动状态不断发生变化,橡皮需要用线拉住才不会跑掉,这说明力是改变物体运动状态的原因。
[2]如果此时细线突然断开,此时橡皮所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运动。
12.建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,如图甲所示,铅垂线是根据重力方向总是______的原理制成的;一堵南北走向的墙上,所挂铅垂线如图乙所示,则这堵墙一定是向______(选填“东”或“西”)倾斜的。
【答案】 竖直向下 西
【详解】[1]建筑工人常用铅垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理。
[2]首先铅垂线一定是竖直的,由图可知墙的根部应该紧靠铅垂线的下端,说明是墙的上端向西倾斜造成的,故墙向西倾斜。
13.一物体的质量为60kg,它在地球表面受到重力为_________N。已知物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的,则该物体在月球表面的重力为________N,其质量为________kg。(g取10N/kg)。
【答案】 600 100 60
【详解】[1][2][3] 一物体的质量为60kg,它在地球表面受到重力为
物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的 ,故在月球上面受到的重力为
物体的质量是物体的固有属性,不会随着地理位置的变化而变化,故质量不变,仍未60kg。
14.甲、乙两球质量之比为3:2,甲球所受重力为60N,则乙球所受的重力为______N(g=10N/kg),甲、乙两物体的重力之比为______。
【答案】 40 3∶2
【详解】[1][2]由质量与重力的关系有
三、实验题
15.小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)小华想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是_____。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第_____次实验;
(2)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,_____;
(3)若将两根同样的弹簧并排使用,更_____(选填“易”或“难”)拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程_____(选填“大”或“小”)。
【答案】 刻度尺 4 弹簧的伸长量与它受到拉力成正比 难 大
【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]由图像可以得出的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到拉力成正比;
(3)[4][5]若将两根同样的弹簧并排使用,要使两个弹簧都伸长,需要的力是原来一根弹簧的2倍,故更难拉伸,则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程大。
16.如图所示,圆形玻璃瓶中灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中,用双手挤压玻璃瓶我们可以看到吸管中的水面___________,从该现象可推测___________发生了形变。这个实验说明了力可以改变物体的___________。本实验采用的物理研究方法是___________,为了使实验现象更明显,在其它条件不变时,应选用更___________(选填“粗”或“细”)的玻璃管。
【答案】 上升 玻璃瓶 形状 转换法 细
【详解】[1][2][3]圆形玻璃瓶中灌满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中,用双手挤压玻璃瓶玻璃瓶发生形变挤压瓶中水上升,由于瓶中灌满水,所以我们可以看到吸管中的水面上升;反过来从该现象可推测压力使玻璃瓶发生了形变;这个实验说明了力可以改变物体的形状。
[4]本实验中玻璃瓶的形变很小,不易直接观察,通过观察细玻璃管中水面的变化间接说明玻璃瓶发生形变,故本实验采用的物理研究方法是转换法。
[5]为了使实验现象更明显,在其它条件不变时,形变相同时,上升到玻璃管中的水的体积相同,玻璃管越细,玻璃管中液面上升越明显,故应选用更细的玻璃管。
17.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和橡皮筋伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为__________cm;当B橡皮筋的伸长量为6cm时,橡皮筋B受到的拉力为__________N;
(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(A/B);
(3)将本实验中的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为__________N。
【答案】 16 6 B A 22.5
【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,这说明橡皮筋的伸长Δx与受到拉力F成正比例函数的关系,即
FA=kAΔxA,FB=kBΔxB
由图可知,当FA=5N,ΔxA=10cm;FB=10N,ΔxB=10cm,将上面的数据分别代入FA=kAΔxA,FB=kBΔxB,解得
kA=0.5N/cm,kB=1N/cm
因此可得
FA=0.5ΔxA,FB=ΔxB
所以,当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N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,由图乙可知,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制成的测力计测量的精确程度高。
(3)[5]因A最大受到10N的拉力,在弹性范围内最多伸长20cm,B在弹性范围内,受到的最大拉力为15N,最多伸长15cm,将本实验中的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,故A只能伸长15cm,根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比,故A最多受到的拉力为
根据合力的知识,故将本实验中的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为
Fmax=7.5N+15N=22.5N
四、计算题
18.某桥边设置这样一块标识牌如图所示。现有一辆货车准备通过该桥,已知货车自身重4×104N,货车上装有体积为6m3的石子,石子的密度为3g/cm3。求:
(1)货车自身的质量为多少吨?
(2)货车上石子的质量的大小;
(3)请通过计算说明这辆车能否从该桥上安全通过?
【答案】(1)4t;(2)18t;(3)不能安全通过,计算见解析
【详解】(1)由G=mg可得,货车的质量
m车===4×103kg =4t
(2)由ρ=可得,石头的质量
m石=ρ石V石=3x103kg/m3×6m3=1.8×104kg=18t
(3)因为总质量
m总=m车+m石=4t+18t=22t> 20t
货车超重了,所以不能安全通过。
答:(1)货车的质量为4t;
(2)石头的质量为18t;
(3)因为货车超重了,所以不能安全超过。
19.如图中小明在水平路面上骑着自行车,求:
(1)小明的质量是35kg,求小明所受重力;(g=10N/kg)
(2)自行车质量是15kg,当小明正常骑行时,求自行车对水平地面的压力。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)由可知,小明所受重力为
(2)当小明正常骑行时,自行车对水平地面的压力为
答:(1)小明所受重力为;
(2)自行车对水平地面的压力为。
五、作图题
20.一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时,小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
【答案】
【详解】重力从重心竖直向下画,标出重力符号G,拉力从重心沿绳斜向上画,标出符号F,如图所示:
21.放风筝是我国的一项民俗。图为小亮放风筝时的情景,请画出风筝所受重力及风筝线对手中线轴拉力的示意图。(O点为风筝的重心)
【答案】
【详解】风筝所受重力过O点画一条竖直向下的线段,并在线段末标上箭头和G,即为风筝所受的重力,风筝线对线轴的拉力是沿绳的方向,故过线轴与线的交点沿绳方向画一条线段,标上向上的箭头,故如下图所示:
22.用轻绳悬挂小球A系于匀速行驶的小车上(如图),画出小球A受力示意图。
【答案】
【详解】小球处于静止状态,受到的重力和拉力是一对平衡力,重力竖直向下,标上符号G,拉力竖直向上,标出符号F,二力的作用点都在小球重心,注意两个力长度相等,如图所示:
六、综合题
23.阅读短文,回答文后问题。
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。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。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从___________定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的___________;
(3)弹簧的___________在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小___________(选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是___________cm。
【答案】 胡克 弹性限度 劲度系数 无关 10
【详解】(1)[1]在弹性限度内,弹簧测力计产生的弹力与伸长量成正比,所以它的工作原理遵从胡克定律。
(2)[2]若物体形变过大,超出一定的限度,即如果超过了弹簧的弹性限度,弹簧产生的弹力与伸长量不再成正比;所以,使用弹簧测力计时,注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的弹性限度。
(3)[3][4]由题可知,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,它是由弹簧自身的粗细、长短、材料决定的,与它受力的大小无关。
(4)[5]由题意可知,当弹簧总长度l1=12cm时,受到的拉力F1=0.5N,弹簧总长度l2=14cm时,受到的拉力F2=1N,设弹簧的原长为l,因弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故有
即
解得弹簧的原长
l=10cm
24.阅读短文,回答问题。
重心
各种规则几何形状的物体,若质量是均匀分布的,则重心在物体的几何中心。如球的重心是球心,长方形薄板的重心是两条对角线的交点,三角形薄板的重心是三条中线的交点,圆板的重心就是圆心。形状不规则的重心可用下图所示的悬挂法求出。
(1)影响物体重心位置的因素有______;
A.物体的几何形状和质量分布B.物体的质量分布及组成物质的密度
C.物体的几何形状和质量密度D.物体的质量分布及物体所处的位置
(2)图A、B是利用______法,确定形状不规则的物体重心O的图示。用语言描述其步骤:
①间隔适当的距离在薄板上取______;
②______将薄板悬挂起来,沿______方向画直线;
③______即为重心。
(3)图C用铅笔尖在重心O处顶起形状不规则的物体,物体______。(选填“能”、“不能”或“不一定”)处于平衡状态。
【答案】 A 悬挂 两点a、b 分别在a、b两点 悬线 两线的交点位置 能
【详解】(1)[1]几何形状影响了质量的分布,质量的分部又影响了重力的分部。而密度和物体所处的位置都不会影响物体重心的位置,故选A;
(2)[2]读图可知,采用的是悬挂法寻找重心;
[3][4][5][6]悬挂法的具体操作步骤如下:
①间隔适当的距离在薄板上取两点a、b;
②分别在a、b两点将薄板悬挂起来,沿悬线方向画直线;
③两线的交点位置即为重心。
(3)[7]因为O点是重力的作用点,即重心,所以用铅笔尖在O处顶起这一物体,它周围的重力分部是相对均匀的,它能够处于平衡状态。
25.阅读短文,回答问题:
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。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。公式表示为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。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变,而在弹性限度外的形变叫做塑性形变。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)根据上述实验数据,当弹簧的长度为9cm时,弹簧所受拉力为______N;
(2)小明想自己动手制作量程较大的弹簧测力计,他选用了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图A所示的图像,小明最终应选用______弹簧(甲/乙);
(3)小江利用完全相同的小桶分别盛满四种液体,用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力如图B,记录的部分数据在如表中(水的密度为1g/cm3);
①通过分析比较此表,小江推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______;
A.B.C.D.
②若已知小桶的重力为0.8N,则小桶的容积为______cm3,小江又利用该弹簧测力计及小桶,将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计,当弹簧密度计的指针指在5N时对应的液体密度为______g/cm3。
【答案】 7 乙 C 200 2.1
【详解】(1)[1]由表格数据知,弹簧的长度为9cm时,弹簧下所挂钩码的质量为700g,弹簧所受的拉力等于钩码的重力,即
F=G=mg=0.7kg×10N/kg=7N
(2)[2]由图A知,当所受拉力相同时,甲的伸长量大,弹簧较灵敏,乙的伸长量小,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,所以应选用乙弹簧。
(3)①[3]由图B知,弹簧测力计的示数等于小桶与桶中液体的总重力,而小桶有重力,所以液体密度为0时,弹簧测力计的示数不变0,且由表格数据知,测力计的示数随液体密度增大而增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)②[4]小桶的重力为0.8N,由表格数据知,桶中所装水的重力
G水=G总-G桶=2.8N-0.8N=2N
水的质量
桶的容积等于水的体积为
[5]当弹簧测力计示数为5N时,桶中液体的重力
G1=F1-G桶=5N-0.8N=4.2N
液体的质量
液体的密度
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
弹簧伸长量△L/cm
0
0.4
0.8
1.7
1.6
2.0
2.4
弹簧下方所挂钩码质量/g
0
100
200
300
400
500
600
700
指针的位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
9
液体种类
酒精
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
3.2
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