3.2 力的存在--【高效课堂·七年级下册科学同步练习】2023-2024学年七年级下册同步练习
2024-06-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)七年级下 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第2节 力的存在 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.73 MB |
| 发布时间 | 2024-06-03 |
| 更新时间 | 2024-06-03 |
| 作者 | 快乐助学研究社 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45507621.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.2 力的存在
知识点清单
1.力的概念:力是物体对物体的作用。
【引申】施加力量的物体是施力物体;受到力量的是受力物体。
【常考点】判断施力物体与受力物体
【例1】航行归来的小船靠岸后,乘客从船上跳到岸上,使乘客上岸的力的施力物体是( )
A.岸 B.船 C.乘客 D.水
2.力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用
3.力的作用效果:
(1)改变物体的形状
(2)改变物体的运动状态
【引申】运动状态的改变,常用以下的方式判断:
①物体运动速度大小发生了改变;
②物体运动方向发生了改变;
③物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
【重点】力是改变物体运动状态的原因
【常考点】力的作用效果
【例2】足球是青少年喜爱的运动。下列关于足球的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球有作用力,球对脚没有作用力
B.脚对球的作用力使脚发生形变
C.脚对球的作用力改变了球的运动状态
D.人不踢球时,球会慢慢停下来,说明球的运动需要力来维持
4.力的作用是相互的:当物体A受到B力的作用时,物体B也会同时给物体A力的作用
【特点】①相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上。
②两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
③力的相互作用是同时产生、同时消失、同时增大、同时减小。
④两个力的性质相同
5.力的单位:国际单位制:牛顿,简称牛,符号N表示。
6.力的测量:测力计,常用测力计为弹簧测力计
7.力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
【常考点】力的三要素
【例3】如图甲所示,取一根钢尺,一端用左手手指按压在桌面上,右手的手指将露出桌面的一端下压至a、b两位置,用力较大的是把钢尺压弯至_______(选填“a”或“b”)位置,这一实验现象说明力的作用效果与__________有关,同时手指感觉到形变的钢尺对手有作用力,这说明力的作用是_____________。
8.力的示意图:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。
9.作图步骤:①作标度,力的大小必须为标度的整数倍(至少为两倍,3~5倍最佳)
②力的作用点画在受力物体的几何中心,
③画线段,注意箭头画在线段的末端,每个线段长度必须与标度一样,
④箭头旁边标上力的大小(一般的力用F,重力用G)
【常考点】力的示意图
【例4】下列关于力的示意图与力的图示的说法中,正确的是( )
A. 力的示意图与力的图示是相同的
B. 力的图示中每一个力都应选定自己的标度值
C. 力的示意图只要画一个长度适当、沿力的方向带箭头的线段(线段的起点或终点是力的作用点)来表示力就可以了
D. 以上说法都不对
同步练习
一、选择题
1.第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行,共设40个竞赛大项,包括31个奥运项目和9个非奥运项目,温州赛区承办龙舟和足球比赛。下图为龙舟、足球、射箭和公路自行车的体育图标,根据描述,其中与其他三个力所产的作用效果不同的是( )
A.①划龙舟时用力划水,龙舟向前进
B.②踢足球时用力踢球,球飞出去
C.③射箭时用力拉弓,弓弦弯了
D.④用力踩脚踏板时,自行车加速前进
2.如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
3.当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L 的关系图像,请你根据图像判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是200牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到力F=30牛
4.如图所示,将吹足气的气球由静止释放,球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )
A.手的推力
B.空气对气球的作用力
C.空气的浮力
D.喷出气体对气球的作用力
5.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是( )
A.举例1:用力踢足球,足球被踢飞 B.举例2:用力捏气球,气球被捏瘪
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出下 D.举例4:用力击排球,手有痛感
6.踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
7.在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则 ( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁<L甲=L丙 C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L丁<L乙<L甲<L丙
8.如图所示,a、b、c三只弹簧秤上接连挂着三个重均为4牛的钩码,若弹簧自重不记,那么三只弹簧秤的读数分别是( )
A.12牛、8牛、4牛 B.12牛、0牛、4牛
C.4牛、4牛、4牛 D.12牛、0牛、0牛
二、填空题
9.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变, 若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
10.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(F=kx)。下表记录了某根弹簧弹性限度内所受拉力和伸长量的数据,根据表中数据可知,表中空格处应填 ,该弹簧所受拉力与伸长量之间的关系为k= N/cm。
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△r/cm
0
1.2
2.4
3.6
6.0
11.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂上钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(3)在图甲与图丙的实验中,控制力的不变,研究力的作用效果与力的 之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做 法。
12.如图所示,使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1=F3=F4>F2,能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是 ;能说明力的作用效果与力的方向有关的图是 。
13.下面力的现象:
①用力拉弹簧,弹簧伸长,用力压弹簧,弹簧缩短。
②推门时,我们总是推离门轴较远处,这样能省力。
③用板手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母。
④用力拉弹簧,用的力越在,弹簧伸得越长。
其中:能说明力的作用效果跟力的大小有关的是 。能说明力的作用效果跟力的方向有关的是 。能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是 。
14.如下图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为X1;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是:X1 X2,X2 X3。
三、探究题
15.小金发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想:弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小金进行了如下实验。
(1)要完成实验,除了需要图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 。实验后,小金记录的数据如下表,可验证小金的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的;
钩码重力
0
2
4
6
8
10
弹簧长度
3
4
5
6
7
8
(2)小金还有第二个方案:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为哪种方案更好些? (选填“方案一”或“方案二”),选择理由是 。
16.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小;
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙;
【评分量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标;
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
【项目评价】
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a”或“c”)。
17.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,当力的大小和方向相同时,力的 不同,力的作用效果不同;
(3)分析比较图(b)和(c)可知: ;
(4)能不能比较(b)和(e),为什么? 。
18.小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如下表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
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3.2 力的存在
知识点清单
1.力的概念:力是物体对物体的作用。
【引申】施加力量的物体是施力物体;受到力量的是受力物体。
【常考点】判断施力物体与受力物体
【例1】航行归来的小船靠岸后,乘客从船上跳到岸上,使乘客上岸的力的施力物体是( )
A.岸 B.船 C.乘客 D.水
【答案】B
【详解】当乘客从船上跳到岸上时,乘客给船一个作用力,由于物体间力的作用是相互的,船给乘客一个反作用力,使乘客能够离开船并跳到岸上。因此,使乘客上岸的力的施力物体是船。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2.力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用
3.力的作用效果:
(1)改变物体的形状
(2)改变物体的运动状态
【引申】运动状态的改变,常用以下的方式判断:
①物体运动速度大小发生了改变;
②物体运动方向发生了改变;
③物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
【重点】力是改变物体运动状态的原因
【常考点】力的作用效果
【例2】足球是青少年喜爱的运动。下列关于足球的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球有作用力,球对脚没有作用力
B.脚对球的作用力使脚发生形变
C.脚对球的作用力改变了球的运动状态
D.人不踢球时,球会慢慢停下来,说明球的运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.踢球时,脚对球施加了力,因为物体间力的作用是相互的,故球对脚有反作用力,故A错误;B.脚对球的作用力,力作用在球上,使球发生形变,故B错误;C.脚对球的作用力,使得球由静止开始运动,运动状态发生变化,所以脚对球的作用力改变了球的运动状态,故C正确;D.人不踢球时,球会慢慢停下来,是因为受到阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,不能说明球的运动需要力来维持,故D错误。故选C。
4.力的作用是相互的:当物体A受到B力的作用时,物体B也会同时给物体A力的作用
【特点】①相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上。
②两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
③力的相互作用是同时产生、同时消失、同时增大、同时减小。
④两个力的性质相同
5.力的单位:国际单位制:牛顿,简称牛,符号N表示。
6.力的测量:测力计,常用测力计为弹簧测力计
7.力的三要素:力的大小、方向、和作用点。
【常考点】力的三要素
【例3】如图甲所示,取一根钢尺,一端用左手手指按压在桌面上,右手的手指将露出桌面的一端下压至a、b两位置,用力较大的是把钢尺压弯至_______(选填“a”或“b”)位置,这一实验现象说明力的作用效果与__________有关,同时手指感觉到形变的钢尺对手有作用力,这说明力的作用是_____________。
【答案】b 力的大小 相互的
【详解】[1][2]b处的形变大,故b处用力较大,由图可知,手指施加的力越大,物体的弹性形变程度越大,故这一实验现象可以说明力的作用效果与力的大小有关。[3]手按压钢尺时,手指感觉到形变的钢尺对手有作用力,这说明力的作用是相互的。
8.力的示意图:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。
9.作图步骤:①作标度,力的大小必须为标度的整数倍(至少为两倍,3~5倍最佳)
②力的作用点画在受力物体的几何中心,
③画线段,注意箭头画在线段的末端,每个线段长度必须与标度一样,
④箭头旁边标上力的大小(一般的力用F,重力用G)
【常考点】力的示意图
【例4】下列关于力的示意图与力的图示的说法中,正确的是( )
A. 力的示意图与力的图示是相同的
B. 力的图示中每一个力都应选定自己的标度值
C. 力的示意图只要画一个长度适当、沿力的方向带箭头的线段(线段的起点或终点是力的作用点)来表示力就可以了
D. 以上说法都不对
【答案】C
【详解】力的图示要具备:力的作用点、力的方向、力的大小,表示力的大小时,首先在图中标明一个标度值来表示,且同一物体上所有的力只能选定一个标度值;而力的示意图只包括力的方向和作用点,利用线段的长短粗略表示力的大小。所以两者是不相同的,故C正确,ABD错误。故选C。
同步练习
一、选择题
1.第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行,共设40个竞赛大项,包括31个奥运项目和9个非奥运项目,温州赛区承办龙舟和足球比赛。下图为龙舟、足球、射箭和公路自行车的体育图标,根据描述,其中与其他三个力所产的作用效果不同的是( )
A.①划龙舟时用力划水,龙舟向前进
B.②踢足球时用力踢球,球飞出去
C.③射箭时用力拉弓,弓弦弯了
D.④用力踩脚踏板时,自行车加速前进
【答案】C
【详解】A.划龙舟时用力划水,龙舟向前进,说明力改变了物体的运动状态,故A不符合题意;
B.踢足球时用力踢球,球飞出去,说明力改变了物体的运动状态,故B不符合题意;
C.射箭时用力拉弓,弓弦弯了,说明力使物体发生了形变,故C符合题意;
D.用力踩脚踏板时,自行车加速前进,说明力改变了物体的运动状态,故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
【答案】A
【详解】A.用力拉弓,弓弦弯了,弓的形状发生变化,故A属于力改变物体的形状;
B.用力蹬脚踏板,自行车加速前进,速度变大,故B属于力改变物体的运动状态;
C.用力垫球,球飞出去,球的运动速度和运动方向都在发生改变,故C属于力改变物体的运动状态;
D.用力划水,人加速前进,速度变大,故D属于力改变物体的运动状态。
由以上分析知道,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L 的关系图像,请你根据图像判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是200牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到力F=30牛
【答案】C
【详解】A.由图知道,当弹簧不受力时弹簧长度为10cm,故A正确,不符合题意;
B.在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量( )成正比,即
由图知当弹簧伸长5cm时所受拉力为10N,则有
10N=k×0.05m
解得
k=200N/m
故B正确,不符合题意;
C.当弹簧受力为5N时,弹簧可能伸长2.5cm,也可能缩短2.5cm,故C错误,符合题意;
D.当弹簧伸长15cm时,根据,即
F′=200N/m•×0.15m=30N
故D正确,不符合题意。
故选C。
4.如图所示,将吹足气的气球由静止释放,球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )
A.手的推力
B.空气对气球的作用力
C.空气的浮力
D.喷出气体对气球的作用力
【答案】D
【详解】当气体释放时,气球对喷出气体有作用力,由于物体间力的作用是相互的,喷出气体对气球也有作用力,因此看到气球会向前运动。
故选D。
5.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例最合适的是( )
A.举例1:用力踢足球,足球被踢飞 B.举例2:用力捏气球,气球被捏瘪
C.举例3:用力推铅球,铅球被推出下 D.举例4:用力击排球,手有痛感
【答案】D
【详解】A.用力踢足球,足球被踢飞,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,与图中举例1不符,故A错误。
B.用力捏气球,气球被捏瘪,气球形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,与图中举例2不符,故B错误。
C.用力推铅球,铅球被推出,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,与图中举例3不符,故C错误。
D.用力击排球,手有痛感,说明力的作用是相互的,与举例4相符,故D正确。
故选D。
6.踢足球是广大青少年喜爱的运动,下列与踢球有关的说法正确的是( )
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C.踢出去的球在空中运动的过程中,没有受到任何力的作用
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
【答案】D
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用力;
(2)影响力的作用效果的因素是力的大小、方向和作用点;
(3)地面附近的一切物体都收到重力的作用;
(4)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
【详解】A.因为力的作用是相互的,所以脚踢球时,脚对球施加力的同时足球对脚也施加了力,故A错误;
B.力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,故B错误;
C.踢出去的球在空中运动的过程中,受到重力的作用,故C错误;
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态,故D正确。
故选D。
7.在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则 ( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁<L甲=L丙 C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L丁<L乙<L甲<L丙
【答案】B
【详解】在弹性限度内,弹簧的形变量与所受拉力成正比,图中四个弹簧所受拉力相等,故弹簧的形变量相等.只是乙和丁是压缩弹簧,长度变短,而甲和丙是拉伸弹簧,长度变长,则综合可知L乙=L丁<L甲=L丙,故选B。
8.如图所示,a、b、c三只弹簧秤上接连挂着三个重均为4牛的钩码,若弹簧自重不记,那么三只弹簧秤的读数分别是( )
A.12牛、8牛、4牛 B.12牛、0牛、4牛
C.4牛、4牛、4牛 D.12牛、0牛、0牛
【答案】A
【详解】a弹簧受到三个钩码的重力作用,所以弹簧测力计的示数为4N+4N+4N=12N;
b弹簧受到两个钩码的重力作用,所以弹簧测力计的示数为4N+4N=8N;
c弹簧受到一个钩码的重力作用,所以弹簧测力计的示数为4N.
故选A。
二、填空题
9.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变, 若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
【答案】 甲 1
【详解】(1)[1]由图可知,甲弹簧形变改变6cm所需拉力增大4N,乙弹簧形变改变2cm所需拉力增大4N,因此制作精确程度较高的弹簧测力计应选甲弹簧。
(2)[2]由图可知,乙弹簧形变改变2cm所需拉力增大4N,在0.5cm处标上力的大小为1N。
10.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(F=kx)。下表记录了某根弹簧弹性限度内所受拉力和伸长量的数据,根据表中数据可知,表中空格处应填 ,该弹簧所受拉力与伸长量之间的关系为k= N/cm。
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△r/cm
0
1.2
2.4
3.6
6.0
【答案】 4.8 0.25
【详解】[1][2]由已知:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,我们可以得到,
F=kr
由第2,3,4,6次实验数据带入可得
k=0.25N/cm
即
F=0.25N/cm•r
再将第5次实验数据带入
1.2N=0.25N/cm•r
求得
r=4.8cm。
11.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂上钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的 有关。
(3)在图甲与图丙的实验中,控制力的不变,研究力的作用效果与力的 之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做 法。
【答案】 大小 方向 作用点 控制变量
【详解】(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的大小有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的方向有关。
(3)在图甲与图丙的实验中,控制拉力的大小和方向不变,研究力的作用效果与力的作用点之间的关系,这种研究问题的方法,在物理学上叫作控制变量法。
12.如图所示,使一薄钢条下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果F1=F3=F4>F2,能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是 ;能说明力的作用效果与力的方向有关的图是 。
【答案】 甲和乙 甲和丙
【详解】[1] 图甲和乙,力的方向和作用点相同时,力的大小不同,所以研究的是力的作用效果跟力的大小的关系。
[2] 图甲和丙,力的大小和作用点相同时,施加力的方向不同,所以研究的是力的作用效果跟力的方向的关系。
13.下面力的现象:
①用力拉弹簧,弹簧伸长,用力压弹簧,弹簧缩短。
②推门时,我们总是推离门轴较远处,这样能省力。
③用板手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母。
④用力拉弹簧,用的力越在,弹簧伸得越长。
其中:能说明力的作用效果跟力的大小有关的是 。能说明力的作用效果跟力的方向有关的是 。能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是 。
【答案】 ④ ① ②③
【详解】力的作用效果与力的大小方向和作用点有关,其中①用力拉弹簧,弹簧伸长,用力压弹簧,弹簧缩短,改变施加力的方向,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的方向有关;②推门时,我们总是推离门轴较远处,这样能省力,即改变力的作用点位置,可以改变力的作用效果,说明力的作用效果跟力作用点有关;③用板手拧螺母,手握在把的末端比握在把的中间容易拧紧螺母,同样是改变力的作用点,可以改变力的作用效果,说明力的作用效果跟力的作用点有关;④用力拉弹簧,用的力越大,弹簧伸得越长,力的大小改变,力的作用效果也发生改变,说明力的作用效果与力的大小有关。
14.如下图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为X1;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是:X1 X2,X2 X3。
【答案】 = =
【详解】[1][2]用大小均为F的拉力作用在弹簧的右端,弹簧受到了一对平衡力,无论弹簧的左端情况怎样,弹簧受的是平衡力,它两端的拉力总相等。且在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,所以三个弹簧的伸长量相同。
三、探究题
15.小金发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想:弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小金进行了如下实验。
(1)要完成实验,除了需要图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 。实验后,小金记录的数据如下表,可验证小金的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的;
钩码重力
0
2
4
6
8
10
弹簧长度
3
4
5
6
7
8
(2)小金还有第二个方案:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为哪种方案更好些? (选填“方案一”或“方案二”),选择理由是 。
【答案】 刻度尺 正确 方案一 见解析
【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]由表格可知,2N对应伸长量为
4cm-3cm=1cm
4N对应伸长量为
5cm-3cm=2cm
6N对应伸长量为
6cm-3cm=3cm
8N对应伸长量为
7cm-3cm=4cm
10N对应伸长量为
8cm-3cm=5cm
故弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比,故小金的猜想是正确的。
(2)[3][4]实验中,如果用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端,向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力计读出,但是弹簧测力计难控制力的大小、弹簧的伸长量难以确定,因此还是用钩码好些,故方案一更好。
16.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小;
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙;
【评分量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标;
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
【项目评价】
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a”或“c”)。
【答案】 正比 0.2 0 a
【详解】(1)[1]由图乙可知,拉力在0~2N范围内时,弹簧的伸长量与受到的拉力的关系是过原点的直线,因此弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[2]根据题意可知,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,1等份代表0.2N,则该测力计的最小刻度为0.2N。
(3)[3]为了减小测量误差,测力计需调零,因此先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到0刻度线处。
(4)[4]b弹簧制作的测力计,其分度值为0.2N,实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,0.1N小于其分度值,因此需要精确度更高的测力计,由图乙可知,当在拉力相同的情况下,a弹簧的伸长量更大;在相同的量程内,a弹簧划分的等份可以更多,最小刻度值更小,因此选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计。
17.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,当力的大小和方向相同时,力的 不同,力的作用效果不同;
(3)分析比较图(b)和(c)可知: ;
(4)能不能比较(b)和(e),为什么? 。
【答案】 (c)和(e) 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。 不能,有两个变量
【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]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)[3]分析比较图(b)和(c)知道,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。
(4)[4]分析比较(b)和(e)知道,当力的大小和方向同时改变时,不能对它们进行比较了,因为没有控制变量,无法比较。
18.小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如下表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【答案】 1.5 0.2 1.5
【详解】(1)[1]由表格数据可知当拉力为0时,弹簧原长为6.5cm,拉力在0~1.5N以内,拉力与弹簧伸长量成正比,故弹簧测力计的最大称量是1.5N。
(2)[2]由表格数据分析可知在0~1.5N内弹簧受到的拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm,即拉力与伸长量之比为0.5N/cm,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
(3)[3]悬挂75g的重物,弹簧受到的拉力
F=G=mg=0.075kg×10N/kg=0.75N
此时弹簧的伸长量
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