2020_2021学年八年级物理上学期寒假作业巩固练07力含解析沪科版
展开练习7 力
一.选择题
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.力的作用效果只能使物体发生形变
B.力的三要素相同,作用效果一定相同
C.单独一个物体有时也能产生力的作用
D.不接触的两物体间一定不会发生力的作用
【分析】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)力的大小、方向、作用点决定了力的作用效果,叫做力的三要素;
(3)有力至少有两个物体:施力物体与受力物体;
(4)发生力的作用时,两个物体不一定相互接触,例如磁铁吸引铁钉。
【解析】解:A、力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态,故A错误;
B、力的三要素相同,作用效果一定相同,故B正确;
C、力是物体间的相互作用,单独一个物体不能产生力的作用,故C错误;
D、不接触的物体间也可以发生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,故D错误。
故选:B。
2.为了探究力的作用效果与什么因素有关?小明同学利用固定在桌面上的同一把钢尺,做了如图所示的实验,其中水平方向的力F1>F2,关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.由甲、乙两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关
B.由丙、丁两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关
C.由甲、丁两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关
D.由乙、丙两次实验可知,力的作用效果与力的方向有关
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果;利用控制变量法分析判断。
【解析】解:
A、由甲、乙两次实验可知,力的大小和方向都相同,作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A不正确;
B、由丙、丁两次实验可知,力的作用点相同,而力的大小和方向都不同,所以不能说明力的作用效果与力的方向有关,故B不正确;
C、由甲、丁两次实验可知,力的方向、作用点都相同,而力的大小不同,且力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的大小有关,故C正确;
D、由乙、丙两次实验可知,力的大小相同,而力的方向和作用点都不同,所以不能说明力的作用效果与力的方向有关,故D不正确。
故选:C。
3.足球运动员把足球踢向空中,不计空气阻力,空中飞行足球的受力示意图是( )
A. B.
C. D.
【分析】分析在空中飞行足球的受力情况,再选出正确答案。
【解析】解:
不计空气阻力,空中飞行的足球只受到重力的作用,重力的方向竖直向下,所以从四个选项图可知,B选项符合题意。
故选:B。
4.书放在水平桌面上,书对桌面的压力和桌面对书的支持力三要素相同的是( )
A.都不同 B.方向 C.作用点 D.大小
【分析】力的三要素是力的大小、方向和作用点;
力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,作用在两个不同物体上。
【解析】解:书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力。所以两者大小相等、方向相反,作用点分别在桌面和书上。
故选:D。
5.木块静止在地面上,受到地面支持力的作用,产生该弹力的直接原因是( )
A.木块的形变 B.地面的形变
C.木块和地面的形变 D.木块的分子间存在斥力
【分析】弹力是物体发生弹性形变时产生的力,弄清是哪个物体发生形变即可找到弹力的产生原因。
【解析】解:木块静止在地面上,由于木块有重力,因此会对地面产生压力,从而使地面发生弹性形变。而地面发生弹性形变时产生的弹力就是木块受到的支持力,因此产生这个弹力的直接原因是地面的形变。
故选:B。
6.弹簧测力计是测量力的大小的仪器。将两个相同的弹簧测力计串联在一起,两个同学分别用4N的水平拉力向两侧拉测力计,则两个弹簧测力计的示数( )
A.均为8N B.均为4N C.均为2N D.无法判断
【分析】弹簧测力计使用时,总是处于静止状态或匀速直线运动状态,此时弹簧测力计处于平衡状态,受到的就是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反。
可以分别以其中一个弹簧测力计为研究对象进行受力分析,测力计的示数等于某一个力的大小。
【解析】解:以左侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为4N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,等于4N。
同理以右侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为4N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,测力计的示数仍为4N。
故选:B。
7.如图所示的措施中,为了减小摩擦的是( )
A.给机械安装滚动轴承 B.防滑手套内侧凹凸不平
C.自行车把手的条纹 D.汽车轮胎上装有防滑链
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解析】解:
A、给机械安装滚动轴承,是通过变滑动为滚动来减小摩擦力的,故A正确;
B、防滑手套内侧凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、自行车把手的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、汽车轮胎上装有防滑链,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D错误。
故选:A。
8.下列有关质量与重力的说法中,正确的是( )
A.物体的质量由重力决定,跟它受到的重力成正比
B.重力的施力物体是地球,方向总是竖直向下
C.质量为1kg的物体重9.8N,因此1kg=9.8N
D.地球对物体的吸引力就是物体的重力
【分析】①物体所受重力与其质量成正比,质量不同的物体,受到的重力不同,但重力与质量的比值一定;
②地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的;
③质量是1kg的物体受到的重力是9.8N;kg是质量的单位,N是力的单位。
【解析】解:
A、物体受到的重力跟质量成正比,其比值g==9.8N/kg,不可以说物体的质量跟它受到的重力成正比。故A错误;
B、重力是由于地球的吸引而产生的,故重力的施力物体是地球,并且重力的方向总是竖直向下。故B正确;
C、质量是1kg的物体受到的重力为9.8N,但1kg≠9.8N,因为kg和N是不同物理量的单位。故C错误;
D、地球对物体的吸引力就是物体受到的重力,但不是物体的重力。故D错误。
故选:B。
9.如图所示,悬挂小球A的线与水面夹角为β,铁架台底部与水平桌面夹角为θ,现抬高铁架台右边,使夹角θ稍微增大,则β( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
【分析】重力的方向竖直向下,与水平面垂直。
【解析】解:重力的方向竖直向下,与水平面(水面)垂直。悬挂小球A的线与水面夹角为β,铁架台底部与水平桌面夹角为θ,现抬高铁架台右边,使夹角θ稍微增大,但β不变,因为线始终与水面垂直。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
10.爱米对太空中的星球比较感兴趣,她从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知( )
A.相同质量的物体在甲星球表面上的重力大
B.相同质量的物体在乙星球表面上的重力大
C.甲星球表面上重力与质量关系式为G=15m
D.乙星球表面上重力与质量关系式为G=5m
【分析】利用图,根据质量相同时,判定重力的大小;根据求出物体的重力G与其质量m的关系式。
【解析】解:
AB、由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力,故A正确、B错误;
C、甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg,故C错误;
D、乙星球表面上物体的重力400N时,与其质量m=8kg的比值为:=5N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×5N/kg,故D错误。
故选:A。
二.填空题
11.如图是运动员拉弓射箭的情景,用力拉弓弦时改变了弓和弦的 形状 。松手后箭被射出,这一过程是因为箭受到推力,力改变了箭的 运动状态 。
【分析】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态
【解析】解:
用力拉弓,弓的形状改变了,说明力可以改变物体的形状;
箭被射出的过程中,箭由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;运动状态。
12.“致敬医护人员!不知道你是谁,但我知道你是奋战在抗疫一线的医务工作者。”医护人员脸上留下的各种压痕是力在脸上造成的,说明力可以改变物体的 形状 。除此之外,力还可以改变物体的 运动状态 。
【分析】力的作用效果有两个:一是力可以改变物体的运动状态,二是力可以改变物体的形状。
【解析】解:力可以改变物体的形状,所以戴口罩时在压力的作用下脸上会出现压痕;
力的另一个作用效果是改变物体的运动状态。
故答案为:形状;运动状态。
13.马拉车,施力物体是 马 ,受力物体是 车 。马拉车的同时,车也拉马,此时的施力物体是 车 ,受力物体是 马 。这说明施力物体本身也是 受力物体 ,受力物体本身也是 施力物体 。
【分析】力的作用是相互的,相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体。找准施力物体和受力物体可帮我们解决本题。
【解析】解:马拉车时,马对车施加力,所以马是施力物体,车是受力物体,而同时马也会受到车的作用力,此时车是施力物体,马是受力物体。这个过程说明力的作用是相互的。
故答案为:马;车;车;马;受力物体;施力物体。
14.力的三要素包括力的 大小 、 方向 、 作用点 ;在物理学中通常用带箭头的线段表示力,线段的长短表示力的 大小 ,线段的箭头表示力的 方向 。
【分析】(1)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
(2)力的示意图中,线段长短表示力的大小,箭头表示力的方向。
【解析】解:力的三要素包括力的大小、方向、作用点。物理学中通常用带箭头的线段表示力,线段的长短表示力的大小,线段的箭头表示力的方向。
故答案为:大小;方向;作用点;大小;方向。
15.体育训练时,同学用力将足球踢出。如图所示,关于足球在水平地面上滚动过程中的受力示意图,正确的是 乙 (选填“甲”或“乙”)图。
【分析】足球在地面上滚动过程中,除了受到重力和支持力外,还受到摩擦力的作用,注意:足球离开脚后在滚动过程中,足球不受脚的力,由于惯性而向前运动。
【解析】解:
足球离开脚后,在水平地面上滚动过程中,足球不受脚的力,在水平方向上速度越来越慢,是因为足球在水平方向上受到摩擦力f的作用,摩擦力f的方向与足球运动的方向相反;在竖直方向上,受到重力G和支持力F支的作用,二力是一对平衡力,如图乙所示。
故答案为:乙。
16.如图,测力计的示数为 3.4 N。
【分析】弹簧测力计测量力的大小时,明确每一个大格和每一个小格代表的示数。
【解析】解:
由图可知,弹簧测力计每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N。
故答案为:3.4。
17.使用弹簧测力计之前,要先观察弹簧测力计的 量程 和分度值。若在某次测量中弹簧测力计的示数如右图所示,则所测得的拉力大小为 3.4 N。
【分析】使用弹簧测力计时,首先要明确其量程和分度值,观察指针是否在0刻度线处,再根据指针位置读数,读数时视线与指针所在刻线相垂直。
【解析】解:在使用弹簧测力计测力前首先要对弹簧测力计进行观察,明确量程和分度值,然后看指针是否指在零刻度线处;
由图知:弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“3.4”处,所以拉力为3.4N。
故答案为:量程;3.4。
18.在自行车中有的设计是为了增大摩擦,但是所使用的方法却不一定相同。例如:轮胎上印有花纹,是通过增加接触面的 粗糙程度 来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大闸皮与轮圈间的 压力 来增大摩擦的。
【分析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【解析】解:轮胎上印有花纹,是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大闸皮与轮圈间的压力来增大摩擦的。
故答案为:粗糙程度;压力。
19.物体受到的重力与质量成 正比 。一物体的质量为2.5kg,则该物体受到的重力为 25 N,在计算过程中,g=10N/kg,所表示的物理意义是 质量为1kg的物体所受的重力为10N 。
【分析】物体所受重力的大小与它的质量成正比,可以用公式G=mg表示,g=10N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力大小为10N。
【解析】解:
(1)物体所受重力的大小与它的质量成正比,即:G=mg;
(2)质量为2.5千克物体的重力G=mg=2.5kg×10N/kg=25N;
(3)g=10N/kg表示的物理意义:质量为1kg的物体所受的重力为10N。
故答案为:正比;25;质量为1kg的物体所受的重力为10N。
20.“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置较 低 (高/低).在墙上挂画框时,可自制一个铅垂线来检查是否挂正,如图是某同学张挂年画时的情景,若要将画挂正应将画的下部向 右 (填“左”或“右”)移动,直至画框竖边与铅垂线重合,这是利用了重力的方向是 竖直向下 的道理。
【分析】(1)重力在物体上的作用点叫重心,重心的位置与物体的形状、质量的分布有关,重心低的物体的稳度大;
(2)重力的方向是竖直向下的,铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的。
【解析】解:不倒翁的质量分布是不均匀的,下部的质量大,所以不倒翁的重心很低,稳度大.
因为重力的方向总是竖直向下的,如果画框和铅垂线是平行的,则画框的竖边是竖直的,否则画框的竖边不竖直,由图知,画的左端偏高,为了把画贴正,应将画的下部向右移动.
故答案为:低;右;竖直向下。
21.当彗星探测器“罗塞塔”号搭载的登陆器降落在“丘留莫夫﹣格拉西缅科”彗星表面时,该彗星的引力只有地球的十万分之一。登陆器在地球上所受重力为270N,在地球上它的质量 27 kg;当它在该彗星表面时,质量为 27 kg,所受重力为 2.7×10﹣3 N。
【分析】知道登陆器在地球上所受重力,利用G=mg求出物体的质量;质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,可得当它在该彗星表面时的质量;
根据G彗星=G求出物体在彗星上的重力。
【解析】解:
登陆器在地球上所受重力G=270N,
物体的质量:
m===27kg;
因为质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,所以它在彗星上的质量仍然是27kg;
在彗星上受重力:
G彗星=G=×270N=2.7×10﹣3N。
故答案为:27;27;2.7×10﹣3。
22.在探究“物体重力的大小与质量的关系”的实验中,某实验小组获得了一组重力与物体质量的数据:
质量 m(kg)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力 G(N)
1
2
3
4
5
(1)请根据表格数据,在图1中画出重力与质量的关系图线。
由图线可得出结论: 物体所受重力与其质量成正比 。
(2)某次实验中弹簧测力计挂着物体静止,如图2所示,物体的重力为 4.6 N。
(3)弹簧测力计对物体有拉力作用,物体对弹簧测力计 有 (选填“有”或“没有”)力的作用,理由是: 力的作用是相互的 。
【分析】(1)根据描点法作图;
根据物体的重力随质量的变化关系图象为过原点的直线得出结论;
(2)根据测力计分度值读数;
(3)根据力的作用是相互的分析。
【解析】解:
(1)根据表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后连线,如下所示:
由上图,物体的重力随质量的变化关系图象为过原点的直线,故得出:物体所受重力与其质量成正比;
(2)某次实验中弹簧测力计挂着物体静止,如图2所示,测力计分度值为0.2N,物体的重力为4.6N;
(3)弹簧测力计对物体有拉力作用,物体对弹簧测力计有力的作用,理由是:力的作用是相互的。
故答案为:
(1)如上所示;(2)如上所示;物体所受重力与其质量成正比;(3)有;力的作用是相互的。
三.作图题
23.画出如图中足球所受重力的示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可.
【解析】解:重力的方向是竖直向下的,过重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
24.物体A受到的重力为8牛,用力的图示法在图中画出物体A受到的重力。
【分析】力的图示法,用线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点表示力的作用点。线段的长度必须是标度的整数倍。
【解析】解:先确定标度,为4N。重力的方向竖直向下,作用点在重心,从重心竖直向下作一线段,从起点截取标度的两段,画上箭头,标出力的大小。如图所示:
25.按要求作图:在图中画出抛出去的篮球所受重力的示意图,不计空气阻力。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。
【解析】解:重力的方向是竖直向下的,过重心O画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
四.实验探究题
26.小红在“探究力的作用效果与哪些因素有关的实验”中,做了以下的实验:将一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它(F1=F3=F4>F2),使其发生如图所示的各种形变。
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的是图 a、b 。
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的是图 a、c 。
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是图 a、d 。
【分析】(1)力的作用效果:力改变物体的形状,力改变物体的运动状态;
(2)力的三要素:力的大小、方向、作用点,力的三要素同时影响力的作用效果;
(3)控制变量法研究力的三要素影响力的作用效果。
【解析】解:
(1)比较a和b可知,力的方向和作用点相同,力的大小不同,钢条的形变程度不同,可以说明力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越大;(2)比较a和c可知,力的大小和作用点相同,力的方向不同,由钢条的形变可以说明在力的大小和作用点相同时,方向不同,力的作用效果不同;
(3)比较a和d,力的大小和方向相同,力的作用点不同,由钢条的形变可以说明在力的大小和方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同。
故答案为:(1)a、b;(2)a、c;(3)a、d。
27.请利用气球,设计三个不同的力学实验,按要求完成下表。
操作方法
实验现象
物理知识
实验一
力可以使物体运动
状态发生改变
实验二
力的作用是相互的
实验三
压力的作用效果
与压力大小有关
除了以上实验,还可以利用气球做 力改变物体形状 的实验(写一个即可)。
【分析】(1)扔出气球,气球的运动状态发生了变化,据此设计实验;
(2)一个物体在对另一个物体施力的同时,也会受到另一个物体施加的反作用力,据此设计实验;
(3)压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关,据此,利用控制变量法可设计出相关的实验;
(4)力可以使物体发生形变。
【解析】解:实验一:操作方法:将气球扔出;实验现象:气球飞了出去。
实验二:操作方法:将气球挤压桌子;实验现象:气球被弹起。
实验三:操作方法:用大小不同的力挤压气球;实验现象:用力越大,气球形变越大。
力可以使物体发生形变,在压力作用下气球的形状改变了。
故答案为:
操作方法
实验现象
物理知识
实验一
将气球扔出
气球飞了起来
力可以使物体的运动状态发生改变
实验二
将气球挤压桌子
气球被弹起
力的作用是相互的
实验三
用一根手指先后用不同的力按压充气的气球,观察气球形变程度的大小。
用力越大,气球形变越大,反之气球形变越小。
压力的作用效果与压力大小有关
力改变物体形状。
28.同学们在实验室探究“滑动摩擦力大小的影响因素”,他们在水平长木板上进行了如图甲、乙、丙三次实验。
(1)测量滑动摩擦力时需要用测力计沿水平方向缓缓地拉动木块 匀速直线 运动,因为测量滑动摩擦力时应用了 二力平衡 的原理。
(2)对比上面的实验,可得到的结论是 在压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小 。
(3)之后他们又在长木板上放了一个斜面,让同一小车在该斜面的同一高度处自由滑下,进行了图(a)(b)(c)实验,小车停止的位置如图所示,据此实验再进一步推断物体不受力时的运动。
①对比实验,可得到的结论是:运动物体受到的阻力越小, 物体运动的越远 。
②讲一步推理得出,在理想情况下,运动物体受到的阻力零,它的速度将不会减慢,将 做匀速直线运动 。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据压力大小、接触面的粗糙程度、弹簧测力计的示数得出结论;
(3)①接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
②根据牛顿第一定律,如果运动的物体没有受到力的作用,将做匀速直线运动。
【解析】解:(1)为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动长木板上的木块,根据二力平衡,此时,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,实验中压力的大小是相同的,接触面的粗糙程度不铜,摩擦力大小不同,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,故结论为:在压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小;
(3)①根据实验可知,接触面越粗糙,物体运动时受到的阻力越小,物体运动的越远;
②在理想情况下,运动物体受到的阻力零,其运动状态不会改变,会做匀速直线运动。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)在压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小;(3)①物体运动的越远;②做匀速直线运动。
29.小盛同学用如图所示装置(装置有:弹簧、钩码、铁架台等器材),探究弹簧的弹力与弹簧伸长的关系。没有挂钩码时,在纸上画下弹簧下端的位置标记,之后每挂上一个钩码作一个标记,并将数据记录下来。实验中所使用的钩码上面标有“50g”字样。
实验次数
0
1
2
3
4
5
6
7
钩码数
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长/cm
15
16.1
17.2
18.3
19.4
20.5
22.9
22.9
(1)实验中弹簧受力变长,说明力可以改变物体的 形状 ;
研究问题的过程通常有下列步骤:
A.分析归纳法 B.提出假设 C.提出问题 D.理论推导 E.实验研究 F.得出结论。
你认为“探究弹簧的弹力与弹簧伸长的关系的研究”依次采取的四个有用的步骤是 C、E、A、F (填字母)。
(2)当挂4个钩码时,弹簧的伸长量是 4.4 cm。
(3)从表中数据可以看出,第6、7两次实验中弹簧的长度没有变化,这是因为 B (填下面的选项)
A.弹簧太硬了
B.弹簧超出了弹性限度
C.所挂钩码太轻
(4)小盛知道弹力与弹簧伸长的关系后,想把此弹簧改装成一个弹簧测力计。于是她在弹簧的 下端 (填“上端”或“下端”)安装了一个指针,并在弹簧后面纸上的刻度旁边标示读数,则此“弹簧测力计”的测量范围是0至 2.5 N。
(5)在一定范围内,该弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式是 F=0.45N/cm×△L 。
(6)当在弹簧上挂一个物体后弹簧的长度是20cm,那么该物体的重力是 2.25 N。
【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状、改变物体的运动状态;科学探究的七个环节:提出问题、提出假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估结论;
(2)弹簧的形变量△L=L后来﹣L原来;
(3)弹簧测力计的原理:在一定的范围内,弹簧的伸长量与其所受拉力成正比;当弹簧的伸长量与所受拉力不成正比时,可能是超出了弹簧的弹性限度;
【解析】解:(1)实验中弹簧下面悬挂钩码时,对弹簧产生拉力,弹簧变长,弹簧在力的作用下发生了形变,说明力可以改变物体的形状;科学探究的七个环节:提出问题、提出假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估结论;在本实验中,所涉及的环节包括提出问题环节,实验环节,分析实验结果环节以及最终的得出结论环节,故以此采取的有用步骤为C、E、A、F;
(2)没有挂钩码时,弹簧的原长为15cm,挂了4个钩码之后,弹簧的长度为19.4cm,弹簧的伸长量△L=L后来﹣L原来=19.4cm﹣15cm=4.4cm;
(3)由表中数据可知每增加1个钩码时,弹簧伸长1.1cm,弹簧的伸长跟拉力成正比,但是当拉力增大到6个和7个钩码时,弹簧的伸长量与受到的拉力不成正比,说明弹簧超出了弹性限度,故B正确;
故选:B;
(4)在弹簧的下端安装指针,并在弹簧后面纸上的刻度旁边标示读数,这样就制成了弹簧测力计;由(3)知,当挂6个钩码和7个钩码时,超出了弹簧的弹性限度,因此弹簧测力计最多只能承受5个钩码,则最大测量值为:F=G=mg=0.05kg×10N/kg×5=2.5N,即此“弹簧测力计”的测量范围是0至2.5N;
(5)1个钩码的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,由表中数据可知,在一定范围内,每增加1个钩码,弹簧伸长1.1cm,因此弹簧所受拉力与伸长量之间的比例关系为,所以在一定范围内,该弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式是F=k×△L=0.45N/cm×△L;
(6)当在弹簧上挂一个物体后弹簧的长度是20cm,则弹簧的伸长量为△L=20cm﹣15cm=5cm,由(5)知,弹簧所受拉力F=0.45N/cm×5cm=2.25N,物体的重力与弹簧拉力相等,故物体重2.25N;
故答案为:(1)形状 C、E、A、F;(2)4.4;(3)B;(4)2.5;(5)F=0.45N/cm×△L;(6)2.25;
30.为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。(取g=10N/kg)
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整;
表一:
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
表二:
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
弹簧伸长量△x/cm
0
1.2
2.4
3.6
4.8
6.0
(2)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量△x的关系图象;
(3)本实验结论是:弹簧形变在弹性限度内, 弹力F与弹簧伸长量△x成正比 ;
(4)只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小,请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求: 所测的力不能超过弹簧测力计的量程 。
【分析】(1)对比表格中数据分析解答;
(2)根据表二数据描点作图;
(3)在弹性限度内,弹力F与弹簧伸长量△x成正比;
(4)使用弹簧测力计时不能超过量程,拉力方向与弹簧伸长方向一致等。
【解析】解:(1)由题意可知,弹簧所产生的弹力,等于钩码所受的重力,根据表一中的数据,表二中第5次的弹力:F=G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;第3次的弹簧伸长量△x=8.4cm﹣6.0cm=2.4cm;
(2)根据表二中的数据,描点作图如下:
(3)根据(2)中做出的图象可知,本实验结论是:弹簧形变在弹性限度内,弹力F与弹簧伸长量△x成正比;
(4)正确使用弹簧测力计的操作要求包括:所测的力不能超过它的量程,使用前应先调零,使用前先拉几下避免卡壳,使用力的方向与弹簧轴线方向一致等。
故答案为:(1)1.2;2.4;(2)见解答;(3)弹力F与弹簧伸长量△x成正比;(4)所测的力不能超过弹簧测力计的量程。
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