沪科版(2024)八年级全册第六章 熟悉而陌生的力第三节 弹力与弹簧测力计同步练习题
展开1.下列各力中,不属于弹力的是( )
①磁铁对小铁钉的吸引力
②用手挤压橡皮泥,使橡皮泥变形的力
③用手使劲地拉弹簧,使弹簧发生形变的力
④平放在桌面上静止的水杯受到桌面对它的向上的力
A.只有①B.①、②C.①、④D.①、②、④
2.关于弹力的叙述中正确的是( )
A.只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B.只要两个物体接触就会产生弹力
C.任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D.弹力的大小只与物体形变的程度有关
3.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0NB.6NC.3ND.12N
4.某同学在用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时,误将弹簧测力计倒置,物体挂在了拉环上。当物体静止时,弹簧秤的示数如图所示,则该物体的重力( )
A.一定等于11.0NB.一定等于9.0NC.一定小于9.0ND.一定大于11.0N
5.甲、乙、丙三位同学使用同一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.甲的体重最大,拉力最大
B.乙的手臂最长,拉力最大
C.丙的手臂最粗,拉力最大
D.同一弹簧拉力器,几位同学拉力一样大
6.使用测力计前发现弹簧测力计的指针已处在处(没受拉力时),没来得及校零就用它去测力了.如果读数是,则所测力的准确记数为
A.B.C.D.
7.体育课上,一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A.沿v1的方向B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向,后沿v2的方向D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
8.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作指针
C.用钩码拉伸橡皮筋标注零刻度和最大刻度,其余刻度线按比例均分
D.用不同的橡皮筋做成的测力计,它们的量程和分度值可能都不同
9.某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究,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,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.分别用这两根橡皮筋制成的测力计,橡皮筋B制成的测力计测量的精确度高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用,能够测的力最大值为25N
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,能够测的力最大值为10N
D.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8cm
10.如图所示,劲度系数均为k的甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天 花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上.当在甲的另一端挂一重物G,乙的 另一端压一重物G时,两弹簧的长度均为L,现将两弹簧并联,并在其下方系一重物G,此时弹簧的长度应为
A.L+B.L+C.L-D.L-
二、填空题
11.下面的几个力中,属于弹力的有:__、__和__(填序号)。
①太阳对地球的引力;
②压力;
③支持力;
④电灯对电线的拉力;
⑤磁铁吸引力。
12.运动员举杠铃,运动员对杠铃有向上的举力,这个力的受力物体是______;黑板擦放到桌面上会受到向上的支持力,这个支持力的施力物体是 ______,这个力是 ______形变产生的。
13.图中的弹簧测力计的量程为______;最小分度值______;此时测力计受到的拉力为______。
14.如图所示,人站在跳板上,使跳板变形的力的施力物体是______;跳板发生的形变是______(选填“弹性形变”或“塑性形变”);理由是:______。
15.一根弹簧原长10cm,把它竖直挂在支架上,在下方挂重0.5N的钩码,弹簧长度变为11cm,如果撤去钩码,改用2.5N力沿竖直方向向下拉(仍在弹性限度内),弹簧长度变为__________cm,钩码受到的拉力的是___________形变而产生的,钩码对弹簧的拉力的施力物体是___________。
16.王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时,得到右表中的数据:实验结束后,加在弹簧自由端的拉力消失,弹簧的长度回复到15cm,请你对表中的弹簧的长度数据进行研究并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系,结论是:________ .
17.(1)甲、乙两人各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为___________N;
(2)使用弹簧测力计应注意的是:使用前要观察量程和最小刻度值,指针要指在___________,使用过程中,指针、弹簧不得与外壳有___________,使用过程中,拉力不能超过弹簧测力计的___________;
(3)如图所示,弹簧测力计测量范围是___________N,弹簧测力计的分度值是___________N,指针所示被测物重是___________N。
18.英国科学家胡克经过研究发现,在弹性度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx,这个规律叫作胡克定律,其中k为弹簧的劲度系数,不同弹簧的k值一般不同。小羽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,分别加挂上M、N两物块(GM>GN),静止时分别记下弹簧甲和弹簧乙的伸长x甲和x乙,如图所示
(1)此时,弹簧甲对M的弹力为F甲,弹簧乙对N的弹力为F乙,则F甲的方向是_____(选填“竖直向上”或“竖直向下”),F甲______F乙(选填“大于”或“等于”或“小于”);
(2)关于弹簧甲、乙的劲度系数k甲、k乙的大小关系,以下判断正确的是______(选填以下对应字母)。
A.k甲>k乙
B.k甲<k乙
C.弹力F和伸长x的大小都不一样,无法判断k的大小关系
三、作图题
19.静止在水平桌面上的木块,画出木块所受弹力的示意图。
20.木块在拉力F作用下正向右运动,画出木块所受弹力示意图。
21.如图,物体A放在斜面上,画出斜面对A支持力的示意图。
四、实验题
22.小华同学在课外进行了“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的关系”的实验探究,数据记录如表。
(1)表中,当悬挂的钩码重量为2N时,弹簧长度为______cm;
(2)由实验数据可知,在弹性限度内,弹簧的______与它所受的拉力成______比;
(3)上表中,当拉力大于3N后,上述结论已不再成立,原因是______;
A.钩码不够重B.超出了弹簧的弹性限度
(4)这项实验成果在实际中的应用是______。
23.在“制作橡皮筋测力计”的活动中,同学们首先探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系。根据实验,同学们得出了如下数据。
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码(每只钩码重0.5N)、铁架台和细线外,还需要的测量器材是______;
(2)分析表格中的______ 两行数据,可以得出的结论是一定 范围内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比;
(3)请补全题中第五列的数据,橡皮筋伸长的长度______cm;
(4)如果用此橡皮筋制作成一个测力计,则测力计的最大测量值是______N。
24.小明为探究“弹力的大小与哪些因素有关”做了如下实验,用同种材料制成规格不同的甲、乙两根弹簧,弹簧产生的弹力与伸长量关系如表:
(1)分析1、3实验可得:当横截面积相同时,弹簧____越大,产生的弹力越大。
(2)分析1、2实验可得:当伸长量相同时,弹簧____越大,产生的弹力越大。
(3)若弹簧伸长量为,形变后产生的弹力为F,根据上表规律,写出甲弹簧产生的弹力F与伸长量之间的数学关系式:F=_____。
25.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
(1)分析表中数据可得:
①在一定条件下,弹簧的伸长与所受的拉力成________比。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧的伸长比乙弹簧________(填“大”或“小”)。
(2)如图的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是________测力计;(填“A”或“B”)
(3)根据表中数据计算,在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧的长度为________cm。
26.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。
(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:______。
27.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一∶
表二∶
(1)分析表一和表二数据可知∶
①在一定条件下,___________。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧___________(选填“大“或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是_______ (选填 “A”或“B”,下同)测力计,精度较高的是________测力计。
(3)经实验探究发现∶在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关∶将一根弹簧截成长度________(填“ 相同”或“不同”)的两段,分别用大小________(填“相同”或“不同”)的力拉两根弹簧,比较弹簧的_________。
28.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)
(1)表格中空白处应填的数据为:________;
(2)根据数据分析可知弹簧的原长为________cm;
(3)分析实验数据你可以得到的结论是:________;
(4)小华根据表中实验数据作出了如图乙三个图像,其中正确的是图________;
(5)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是________。
29.小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
(1)弹簧测力计是根据______的原理来测量力的大小的;
(2)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图甲所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______;
(3)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在______N的位置,最大量程为______kg/m3,表格中第四次盐水称重如图乙,测得盐水的密度为______kg/m3;
(4)若要提高该密度计的量程,下列措施不可行的是______。
A.保持小桶质量不变,减小小桶的容积
B.保持小桶的容积不变,减小小桶质量
C.小桶不变,换用量程更大的弹簧测力计
D.小桶不变,换用量程更小的弹簧测力计
拉力的大小/N
O
2
4
6
8
弹簧的长度/cm
15
16
17
18
19
弹簧的伸长/cm
0
1
2
3
4
弹簧长度(cm)
2
3
4
5
7
7.5
7.5
钩码重力(N)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
1
拉力(钩码总重)F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
3.5
4
2
橡皮筋的总长度L/cm
4.5
5.1
5.7
6.3
6.9
7.5
8.1
8.3
8.4
3
橡皮筋的伸长量ΔL/cm
0
0.6
1.2
1.8
3.0
3.6
3.8
3.9
实验序号
弹簧
横截面积/cm2N
伸长量/cm
弹力大小
1
甲
1
5
15
2
乙
3
5
30
3
甲
1
10
30
4
甲
1
15
45
弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
乙弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
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
甲弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
乙弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
6
7
7.5
7.5
液体种类
酒精
植物油
水
盐水
弹簧测力计的示数F(N)
2.6
2.7
2.8
液体密度ρ(×103kg/m3)
08
0.9
1.0
6.3弹力与弹簧测力计
一、单选题
1.下列各力中,不属于弹力的是( )
①磁铁对小铁钉的吸引力
②用手挤压橡皮泥,使橡皮泥变形的力
③用手使劲地拉弹簧,使弹簧发生形变的力
④平放在桌面上静止的水杯受到桌面对它的向上的力
A.只有①B.①、②C.①、④D.①、②、④
【答案】A
【解析】①磁铁对小铁钉的吸引力为磁力,不属于弹力;
②用手挤压橡皮泥,使橡皮泥变形的力的施力物体是手,手发生弹性形变,属于弹力;
③用手使劲地拉弹簧,使弹簧发生形变的力是手对弹簧的拉力,属于弹力;
④平放在桌面上静止的水杯受到桌面对它的向上的力是支持力,属于弹力。
故不属于弹力的只有①,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.关于弹力的叙述中正确的是( )
A.只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B.只要两个物体接触就会产生弹力
C.任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D.弹力的大小只与物体形变的程度有关
【答案】C
【解析】A.发生弹性形变的物体都能产生弹力,弹力的产生并不局限于弹簧、橡皮筋等物体,故A错误;
B.只有发生弹性形变的物体才能产生弹力,接触的两个物体不一定发生弹性形变,故B错误;
C.弹力的大小与物体本身的性质及物体的形变量有关,任何物体的弹性都有一定限度,因而弹力不可能无限大,故C正确;
D.弹力的大小与物体本身的性质和物体形变的程度都有关,故D错误。
故选C。
3.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0NB.6NC.3ND.12N
【答案】B
【解析】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;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6N的力,所以弹簧测力计的示数为6N。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.某同学在用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时,误将弹簧测力计倒置,物体挂在了拉环上。当物体静止时,弹簧秤的示数如图所示,则该物体的重力( )
A.一定等于11.0NB.一定等于9.0NC.一定小于9.0ND.一定大于11.0N
【答案】C
【解析】该弹簧测力计分度值为1N,其示数为9.0N。当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在拉环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身的重力和物体的重力之和,所以此时物体的重力要小于测力计示数9.0N。
故选C。
5.甲、乙、丙三位同学使用同一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.甲的体重最大,拉力最大
B.乙的手臂最长,拉力最大
C.丙的手臂最粗,拉力最大
D.同一弹簧拉力器,几位同学拉力一样大
【答案】B
【解析】同一弹簧拉力器所受拉力越大,伸长越长,所以在两臂伸直时,手臂长的同学使弹簧伸长大,对弹簧拉力器的拉力也就越大。
故选B。
6.使用测力计前发现弹簧测力计的指针已处在处(没受拉力时),没来得及校零就用它去测力了.如果读数是,则所测力的准确记数为
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】使用弹簧测力计前弹簧测力计的指针指在0.4N处,没有调零去测力,就相当于从0.4N处开始测起,弹簧测力计最后的示数为2.5N,所测力的大小就等于2.5N-0.4N=2.1N.
故选B.
7.体育课上,一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A.沿v1的方向B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向,后沿v2的方向D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
【答案】D
【解析】足球撞击墙壁,墙壁给足球一个反作用力,此力是弹力,弹力的方向总是垂直于接触面,并指向被支持物;如图所示,墙壁给足球的弹力方向沿垂直于墙壁斜向左上方的方向,故ABC错误,D正确。
故选D。
8.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作指针
C.用钩码拉伸橡皮筋标注零刻度和最大刻度,其余刻度线按比例均分
D.用不同的橡皮筋做成的测力计,它们的量程和分度值可能都不同
【答案】C
【解析】如图所示的橡皮筋测力计,根据所用器材可知,牙膏盒平整可以在上面标注刻度;回形针在橡皮筋的下部,可以把回形针上端当作测力计的指针;钩码上标有质量的数值,且每个钩码的质量相同,故可以用钩码拉伸皮筋标注刻度。在弹性限度内,可以用钩拉伸橡皮筋标注零刻度和最大刻度,其余刻度线按比例均分,超过了弹性限度,则测力计无法准确测量拉力;橡皮筋的材料、粗细都影响着测力计的量程,所以不同橡皮筋做的测力计量程不相同,故ABD正确,C错误。
故选C。
9.某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究,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,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.分别用这两根橡皮筋制成的测力计,橡皮筋B制成的测力计测量的精确度高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用,能够测的力最大值为25N
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,能够测的力最大值为10N
D.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8cm
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,在测量范围内,如拉力为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,故A错误;
BC.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,将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来使用时,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
FA大=×10N=7.5N
将本实验中相同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
7.5N+15N=22.5N
将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用,由两根橡皮筋受到的最大拉力可知,能够测的力最大值为10N,故B错误,C正确;
D.A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长与受到拉力成正比,橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时
Δx=16cm
故D错误。
故选C。
10.如图所示,劲度系数均为k的甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天 花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上.当在甲的另一端挂一重物G,乙的 另一端压一重物G时,两弹簧的长度均为L,现将两弹簧并联,并在其下方系一重物G,此时弹簧的长度应为
A.L+B.L+C.L-D.L-
【答案】A
【解析】设弹簧的劲度系数是k,根据弹簧长度的表达式弹簧的长度为: ,则甲弹簧的长度 ,则原长 ;乙弹簧的长度,则原长;甲、乙弹簧并联时,两者长度相同设为s,
那么甲的伸长量 ,产生的拉力 ;
乙的伸长量,产生的拉力;甲、乙两弹簧拉力之和应该等于G,即: ,计算得出弹簧的长度 .所以A选项是正确的.
【点睛】(1)弹簧测力计的原理是:在弹性限度范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,即
,其中F为弹力大小,x为伸长量,k为弹簧的劲度系数.
(2)根据可以计算出弹簧的伸长量 ,弹簧的长度为 ,其中L0表示弹簧的原长.
二、填空题
11.下面的几个力中,属于弹力的有:__、__和__(填序号)。
①太阳对地球的引力;
②压力;
③支持力;
④电灯对电线的拉力;
⑤磁铁吸引力。
【答案】 ② ③ ④
【解析】[1][2][3]物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,弹力是一种只有接触才能产生的力,根据弹力的定义,拉力、压力、支持力和推力都属于弹力;
①太阳对地球的引力与⑤磁铁吸引力,这两个力的产生物体都没有接触,故不属于弹力;
②压力、③支持力、④电灯对电线的拉力都属于弹力。
12.运动员举杠铃,运动员对杠铃有向上的举力,这个力的受力物体是______;黑板擦放到桌面上会受到向上的支持力,这个支持力的施力物体是 ______,这个力是 ______形变产生的。
【答案】 杠铃 桌面 桌面
【解析】[1]举重运动员举起杠铃,杠铃是被研究的物体,所以杠铃是受力物体。
[2][3]黑板擦放到桌面上会受到向上的支持力,这个支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变而才产生的。
13.图中的弹簧测力计的量程为______;最小分度值______;此时测力计受到的拉力为______。
【答案】 0~4N 0.2N 2.4N
【解析】[1][2]如图观察可得弹簧测力计量程为0~4N,每大格表示1N,每大格分为5小格,则最小分度值为0.2N。
[3]读数时从上往下看,则此时读数为2.4N。
14.如图所示,人站在跳板上,使跳板变形的力的施力物体是______;跳板发生的形变是______(选填“弹性形变”或“塑性形变”);理由是:______。
【答案】 人 弹性形变 人不站在跳板上时跳板能够恢复原状
【解析】[1]由图可见压跳板的力的施力物体是人,受力物体是跳板。
[2][3]人施力的效果是跳板产生了形变,撤去这个力后跳板又恢复原状,这是弹性形变。
15.一根弹簧原长10cm,把它竖直挂在支架上,在下方挂重0.5N的钩码,弹簧长度变为11cm,如果撤去钩码,改用2.5N力沿竖直方向向下拉(仍在弹性限度内),弹簧长度变为__________cm,钩码受到的拉力的是___________形变而产生的,钩码对弹簧的拉力的施力物体是___________。
【答案】 15 弹簧 钩码
【解析】[1]在弹簧下方挂重0.5N的钩码时,弹簧的伸长量为
∆L1=11cm-10cm=1cm
在弹性限度内,用2.5N拉弹簧时,拉力是0.5N的5倍,因此弹簧的伸长量也应该是1cm的5倍,因此弹簧的伸长量为5cm,所以弹簧的长度变为
∆L2=10cm+5cm=15cm
[2]弹簧因受到钩码的拉力而发生弹性形变,从而产生弹力,所以钩码受到的拉力是弹簧发生弹性形变而产生的。
[3]弹簧下挂钩码,钩码受弹簧的拉力和钩码对弹簧的拉力是一对相互作用力,其中钩码受弹簧的弹力的施力物体是弹簧,而钩码对弹簧的拉力的施力物体是钩码。
16.王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时,得到右表中的数据:实验结束后,加在弹簧自由端的拉力消失,弹簧的长度回复到15cm,请你对表中的弹簧的长度数据进行研究并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系,结论是:________ .
【答案】在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比
【解析】由表格中数据知,拉力越大,弹簧的长度越大,伸长量也越长,并且拉力增大为原来几倍,伸长量也增大为原来几倍,可知在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.
17.(1)甲、乙两人各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为___________N;
(2)使用弹簧测力计应注意的是:使用前要观察量程和最小刻度值,指针要指在___________,使用过程中,指针、弹簧不得与外壳有___________,使用过程中,拉力不能超过弹簧测力计的___________;
(3)如图所示,弹簧测力计测量范围是___________N,弹簧测力计的分度值是___________N,指针所示被测物重是___________N。
【答案】 10 零刻度线 摩擦 量程 0~5 0.2 1.6
【解析】(1)[1]因为物体间力的作用是相互的,当甲、乙两人在水平方向各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,假设甲拉的一端被固定,乙作用在弹簧测力计的挂钩上,因此弹簧测力计的示数等于乙的作用力,即10N。
(2)[2][3][4]使用弹簧秤应注意的是:使用前要观察量程和最小刻度值,指针要指在零点;使用过程中,指针、弹簧不得与外壳有摩擦。使用过程中,拉力不能超过弹簧计的量程。
(3)[5][6][7]由图知:此弹簧测力计的量程是0~5N;弹簧秤的分度值为0.2N,指针正好指在1.6N的刻度上,因此弹簧测力计的示数为1.6N。
18.英国科学家胡克经过研究发现,在弹性度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx,这个规律叫作胡克定律,其中k为弹簧的劲度系数,不同弹簧的k值一般不同。小羽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,分别加挂上M、N两物块(GM>GN),静止时分别记下弹簧甲和弹簧乙的伸长x甲和x乙,如图所示
(1)此时,弹簧甲对M的弹力为F甲,弹簧乙对N的弹力为F乙,则F甲的方向是_____(选填“竖直向上”或“竖直向下”),F甲______F乙(选填“大于”或“等于”或“小于”);
(2)关于弹簧甲、乙的劲度系数k甲、k乙的大小关系,以下判断正确的是______(选填以下对应字母)。
A.k甲>k乙
B.k甲<k乙
C.弹力F和伸长x的大小都不一样,无法判断k的大小关系
【答案】 竖直向上 > A
【解析】(1)[1]物体M要保持静止状态,则受力平衡。M受到自身竖直向下的重力,那么弹簧的拉力即弹力只能竖直向上。
[2]M、N受力平衡,M、N受到的拉力等于各自的重力,已知GM>GN,则
F甲>F乙
(2)[3]由F=kx得k=,由图中可以看出,x甲
k甲>k乙
故选A。
三、作图题
19.静止在水平桌面上的木块,画出木块所受弹力的示意图。
【答案】见解析
【解析】静止在水平桌面上的木块,所受弹力的方向垂直于水平面向上,其所受弹力的作用点在木块下表面的中点位置,如下图
20.木块在拉力F作用下正向右运动,画出木块所受弹力示意图。
【答案】
【解析】对物体受力分析可知,物体受到竖直向上的支持力(弹力)F1和弹簧对物块向右的拉力(弹力)F2,如图所示:
21.如图,物体A放在斜面上,画出斜面对A支持力的示意图。
【答案】
【解析】支持力的方向垂直于接触面,所以过物体的重心沿垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段,并标出符号F,即为斜面对A支持力的示意图,如图所示
四、实验题
22.小华同学在课外进行了“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的关系”的实验探究,数据记录如表。
(1)表中,当悬挂的钩码重量为2N时,弹簧长度为______cm;
(2)由实验数据可知,在弹性限度内,弹簧的______与它所受的拉力成______比;
(3)上表中,当拉力大于3N后,上述结论已不再成立,原因是______;
A.钩码不够重B.超出了弹簧的弹性限度
(4)这项实验成果在实际中的应用是______。
【答案】 6 伸长量 正 B 弹簧测力计
【解析】(1)[1]分析表格数据可知,在弹性限度内,弹簧受到的拉力每增加0.5N时伸长量的变化量为1cm,所以当F=2N时,弹簧的长度应该为
l=5cm+1cm=6cm
(2)[2][3]分析表格数据,在弹性限度内,拉力每增加0.5N,弹簧长度增大1cm,所以弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
(3)[4]当拉力等于3N后,拉力超过了弹簧的弹性限度,弹簧的伸长量与受到的拉力不成正比,所以当拉力大于3N后,上述结论已不再成立,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)[5]根据此实验的结论,制成了弹簧测力计,测量物体的重力和拉力。
23.在“制作橡皮筋测力计”的活动中,同学们首先探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系。根据实验,同学们得出了如下数据。
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码(每只钩码重0.5N)、铁架台和细线外,还需要的测量器材是______;
(2)分析表格中的______ 两行数据,可以得出的结论是一定 范围内,橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比;
(3)请补全题中第五列的数据,橡皮筋伸长的长度______cm;
(4)如果用此橡皮筋制作成一个测力计,则测力计的最大测量值是______N。
【答案】 刻度尺 1、3 2.4 3
【解析】(1)[1]要完成该实验,除了需要知道拉力之外还需要知道橡皮筋的长度,因此还需要测量长度的器材:刻度尺。
(2)[2]表中第三行表示橡皮筋的伸长量,第一行表示所受拉力大小,所以比较第一行和第三行数据可知,拉力每增加0.5N,橡皮筋的伸长量增加0.6cm,即橡皮筋的伸长量与拉力成正比。
(3)[3]由表格第三列数据可知,当橡皮筋的伸长量是1.2cm时,所受拉力大小为1.0N,弹簧的拉力与伸长量的比值
当弹簧受到拉力是2.0N时,伸长量
解得∆x=2.4cm。
(4)[4]由表中数据可知,当弹簧测力计的拉力是3.5N时,弹簧的伸长量是3.8cm,此时已经超出了弹簧的弹性范围,所以制成的弹簧测力计的最大测量值是3N。
24.小明为探究“弹力的大小与哪些因素有关”做了如下实验,用同种材料制成规格不同的甲、乙两根弹簧,弹簧产生的弹力与伸长量关系如表:
(1)分析1、3实验可得:当横截面积相同时,弹簧____越大,产生的弹力越大。
(2)分析1、2实验可得:当伸长量相同时,弹簧____越大,产生的弹力越大。
(3)若弹簧伸长量为,形变后产生的弹力为F,根据上表规律,写出甲弹簧产生的弹力F与伸长量之间的数学关系式:F=_____。
【答案】 伸长量 横截面积 3(N/cm)·
【解析】(1)[1]由控制变量法可得,数据1、3的横截面积相同,弹簧伸长量越大,产生的弹力越大。
(2)[2]由控制变量法可得,数据1、2的弹簧伸长量相同,弹簧的横截面积越大,产生的弹力越大。
(3)[3]由实验数据1、3、4可得,横截面积相同时,当弹簧的伸长量为5cm、10cm、15cm时,产生的弹力分别是15N、30N、45N,发现弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比,且比例系数为
所以甲弹簧产生的弹力F与伸长量之间的数学关系式
F=3(N/cm)·
25.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
(1)分析表中数据可得:
①在一定条件下,弹簧的伸长与所受的拉力成________比。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧的伸长比乙弹簧________(填“大”或“小”)。
(2)如图的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是________测力计;(填“A”或“B”)
(3)根据表中数据计算,在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧的长度为________cm。
【答案】 正 小 A 18.0
【解析】(1)①[1]分析表格数据知道,无论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,且弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值(甲弹簧的比值为1.5cm/N,乙弹簧的比值为3cm/N),即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比。
②[2]计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度,会发现甲弹簧伸长的长度总小于乙弹簧伸长的长度。
(2)[3]分析表格数据知道,甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度,即在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力,根据题意知道,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程大于乙,即量程较大的是A测力计。
(3)[4]由表中的数据知道,甲弹簧受到1N的拉力时,伸长1.5cm,所以在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧伸长的长度为
8N×1.5cm/N=12.0cm
故此时甲弹簧的长度为
6.0cm+12.0cm=18.0cm
26.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。
(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:______。
【答案】 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)
【解析】(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。
27.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一∶
表二∶
(1)分析表一和表二数据可知∶
①在一定条件下,___________。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧___________(选填“大“或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是_______ (选填 “A”或“B”,下同)测力计,精度较高的是________测力计。
(3)经实验探究发现∶在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关∶将一根弹簧截成长度________(填“ 相同”或“不同”)的两段,分别用大小________(填“相同”或“不同”)的力拉两根弹簧,比较弹簧的_________。
【答案】 弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比 大 B A 不同 相同 伸长长度
【解析】(1)①[1]根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比。
②[2]由表格可看出在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧大;
(2)[3]根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,可得出在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,由题意知,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是B测力计;
[4]同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是A测力计;
(3)[5][6][7]要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验时要采用控制变量法,需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同,只改变弹簧的原长,要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验,再将弹簧截成长度不同的两段,就可以改变弹簧的原长,并分别用大小相同的力拉两根弹簧,就可以控制弹簧所受的拉力相同,最后比较弹簧伸长长度的关系。
28.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)
(1)表格中空白处应填的数据为:________;
(2)根据数据分析可知弹簧的原长为________cm;
(3)分析实验数据你可以得到的结论是:________;
(4)小华根据表中实验数据作出了如图乙三个图像,其中正确的是图________;
(5)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是________。
【答案】 5 2 在弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比 2 0~2.5N
【解析】(1)[1]由表中数据可知:在50~250g的范围内,弹簧的长度随物体质量的增大而加长,且弹簧伸长的长度和受到的拉力(等于所挂钩码的重力)成正比;每增加50g弹簧伸长量就增加1cm,当钩码质量为100g时,指针位置为4cm,因此当钩码质量为150g时,指针位置为5cm。
(2)[2]根据表中数据可知,当所挂钩码为0时,弹簧的长度为2cm,因此弹簧的原长为2cm。
(3)[3]由表中数据可知:在50~250g的范围内,弹簧的长度随物体质量的增大而加长,且弹簧的伸长量与所受拉力的比值是一个定值,大小为
因此可得:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。
(4)[4]结合表中数据读图像可知,弹簧的原长为2cm,所以横坐标应从2cm处开始,所以图1错误;当超过弹簧的弹性限度,即使再增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,故图3错误;所以只有图2符合题意。
(5)[5]当弹簧的长度为7.5cm时,弹簧的长度不会发生改变,因此当弹簧伸长5cm时所受的拉力即是弹簧的最大测量值,为
所以量程为0~2.5N。
29.小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
(1)弹簧测力计是根据______的原理来测量力的大小的;
(2)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图甲所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______;
(3)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在______N的位置,最大量程为______kg/m3,表格中第四次盐水称重如图乙,测得盐水的密度为______kg/m3;
(4)若要提高该密度计的量程,下列措施不可行的是______。
A.保持小桶质量不变,减小小桶的容积
B.保持小桶的容积不变,减小小桶质量
C.小桶不变,换用量程更大的弹簧测力计
D.小桶不变,换用量程更小的弹簧测力计
【答案】 二力平衡 B 1.8 3.2×103 1.2×103 D
【解析】(1)[1]在弹簧测力计上悬挂重物,由于重物受竖直向下的重力和弹簧测力计的挂钩对重物竖直向上的拉力,这两个力大小相等,方向相反,所以弹簧测力计是根据二力平衡的原理测量力的大小的。
(2)[2]ACD.由于小桶有重力,小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数,所以图像不会过原点,且图像与F轴的交点大于零,故ACD不符合题意;
B.由表格数据可知弹簧测力计的示数随液体的密度增大而增大,故B符合题意。
故选B。
(3)[3]液体的重力
G液=mg=ρ液gV
测量液体密度时,弹簧测力计的示数
F=G桶+G液
测量酒精时
G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N
测量植物油时
G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N
两式联立,解得
G桶=1.8N,V=10-4m3
由于桶内没有液体即液体密度为零时,弹簧测力计的示数表示的是桶重,故该液体密度计的零刻度线应刻在1.8N的位置。
[4]能测量液体的最大重力
G大=5N-1.8N=3.2N
液体的最大密度
故最大量程为3.2×103kg/m3。
[5]观察图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为3N,弹簧测力计的示数
F=G桶+G液
即
1.8N+ρ盐水×10-4m3×10N/kg=3N
解得ρ盐水=1.2×103kg/m3。
(4)[6]若要提高该密度计的量程,根据
F=ρ液gV+G桶
可得液体密度
由此公式可知,减小体积,可以增大液体的密度,可以增大量程;减小桶的质量,即小桶的重力减小,液体的密度变大,故可以实现增大液体密度的量程;小桶不变,换用量程更大的弹簧测力计,即增大F,可以增大液体密度,故可以增加量程;若换成量程小的弹簧测力计,F变小,液体的密度变小,D措施不可行,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
拉力的大小/N
O
2
4
6
8
弹簧的长度/cm
15
16
17
18
19
弹簧的伸长/cm
0
1
2
3
4
弹簧长度(cm)
2
3
4
5
7
7.5
7.5
钩码重力(N)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
1
拉力(钩码总重)F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
3.5
4
2
橡皮筋的总长度L/cm
4.5
5.1
5.7
6.3
6.9
7.5
8.1
8.3
8.4
3
橡皮筋的伸长量ΔL/cm
0
0.6
1.2
1.8
3.0
3.6
3.8
3.9
实验序号
弹簧
横截面积/cm2N
伸长量/cm
弹力大小
1
甲
1
5
15
2
乙
3
5
30
3
甲
1
10
30
4
甲
1
15
45
弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
乙弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
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
甲弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
乙弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
6
7
7.5
7.5
液体种类
酒精
植物油
水
盐水
弹簧测力计的示数F(N)
2.6
2.7
2.8
液体密度ρ(×103kg/m3)
08
0.9
1.0
八年级全册第一节 质量练习题: 这是一份八年级全册<a href="/wl/tb_c77215_t7/?tag_id=28" target="_blank">第一节 质量练习题</a>,共15页。试卷主要包含了单选题,填空题,简答题,实验题等内容,欢迎下载使用。
物理八年级全册第三节 光的折射练习题: 这是一份物理八年级全册<a href="/wl/tb_c6421_t7/?tag_id=28" target="_blank">第三节 光的折射练习题</a>,共30页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题等内容,欢迎下载使用。
初中物理第一节 光的反射课后练习题: 这是一份初中物理<a href="/wl/tb_c6420_t7/?tag_id=28" target="_blank">第一节 光的反射课后练习题</a>,共24页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题等内容,欢迎下载使用。