内容正文:
专题14 弹力
本节要点
对应题号
专项精练1 弹力 弹性形变
1-6,11-13
专项精练2 影响弹簧弹力大小的因素
27-34
专项精练3 弹簧测力计
7-10,14-18
专项精练4 弹力的方向和示意图
19-26
一、单选题
1.(23-24八年级下·河南郑州·阶段练习)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【详解】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故B正确,不符合题意;
C.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力造成的,故C错误,符合题意;
D.足球产生的弹力受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级下·广东江门·期末)新会区某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为江门市蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【答案】C
【详解】A.力的作用是相互的,人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人也会产生弹性形变,故A错误;
B.人在起跳腾空后,与蹦床分开,不会受到蹦床的弹力,故B错误;
C.人降到最低点时,蹦床产生的弹性形变最大,则受到蹦床的弹力最大,故C正确;
D.人落在蹦床上并使蹦床向下凹陷,此过程中,使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,而不是人的重力,故D错误。
故选C。
3.(23-24八年级下·河北保定·期末)小明用铅垂线制作了一个简易水平仪,用来检查桌面是否水平,铅垂线静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.铅垂线的原理是重力的方向是垂直向下的
B.水平仪所受的弹力是由水平仪形变产生的
C.所测桌面东边高,西边低
D.所测桌面东边低,西边高
【答案】C
【详解】A.铅垂线的原理是重力的方向是竖直向下的,故A错误;
B.水平仪所受的弹力是由桌面形变产生的,故B错误;
CD.重力的方向是竖直向下的,如果桌面是水平的,铅垂线应该指着正下方,现在铅垂线向左偏,说明桌面的东面高,即被检验的课桌桌面东高西低,故C正确,D错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)下列关于力的说法中,正确的是( )
A.两个物体只要互相接触,它们之间就一定有弹力
B.用鸡蛋砸石头鸡蛋碎了原因是鸡蛋受到的力比石头大
C.不计空气阻力踢出去的足球在空中只受重力作用
D.手提水桶感觉很累原因是水桶所受的重力作用在手上
【答案】C
【详解】A.两个物体互相接触,如果不相互挤压,也不会产生力的作用,故A错误;
B.鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头施力,根据力的作用是相互的,石头对鸡蛋也产生力,二力是一对相互作用力、大小相等,故B错误;
C.踢出去的足球,已脱离了脚的作用,若不计空气阻力,在空中只受重力作用,故C正确;
D.手提水桶,手给水桶一向上的作用力,而力的作用是相互的,水桶给手一向下的作用力,使得手感到累;水桶的重力作用在水桶上,故D错误。
故选C。
5.(23-24八年级下·河北唐山·期中)如图所示,一个长方体的物块A静止在水平桌面上,下列关于该物体受力情况分析不正确的是( )
A.桌面对A的支持力的作用点在水平桌面上
B.桌面对A的支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C.物块A对桌面的压力是由于物块A发生弹性形变产生的
D.物块A对桌面的压力作用点在水平桌面上
【答案】A
【详解】A.桌面对A的支持力受力物体是物块A,作用点在物块A上,故A错误,符合题意;
B.桌面对A的支持力施力物体是桌面,是由于水平桌面发生弹性形变产生的,故B正确,不符合题意;
C.物块A对桌面的压力施力物体是物块A,是由于物块A发生弹性形变产生的,故C正确,不符合题意;
D.物块A对桌面的压力受力物体是桌面,作用点在水平桌面上,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
A.铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
B.木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
C.铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
D.木板受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
【答案】C
【详解】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
AC.铁块受到向上的弹力即木板对铁块的支持 力,是因为木板发生了弹性形变产生的,故A错误,C正确;
BD.木板受到向下的弹力即铁块对木板的压力, 是因为铁块发生了弹性形变产生的,故BD错误。
故选C。
7.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列测量仪器和它测量的物理量不对应的一组是( )
A.用温度传感器测量温度 B.用弹簧测力计测量质量
C.用量筒测量体积 D.用游标卡尺测量长度
【答案】B
【详解】A.温度传感器是一种能够感受温度并将其转换为可用输出信号的传感器,因此它可以用来测量温度,故A不符合题意;
B.弹簧测力是计测量力的仪器,而不是质量,故B符合题意;
C.量筒是用来量取液体体积的一种玻璃仪器,因此它是用来测量体积的,故C不符合题意;
D.游标卡尺是一种精密的测量工具,它可以用来测量长度、内外径、深度等,故D不符合题意。
故选B。
8.(23-24八年级下·四川南充·期中)实验器材的使用是初中毕业生必备的一项能力,也是中考前实验考察的重点。下列关于图中弹簧测力计的使用,说法错误的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向的力 B.使用前指针应指在零刻度线
C.该弹簧测力计的分度值是0.2N D.此物体的重力是1N
【答案】A
【详解】A.弹簧测力计能测任一方向的力,故A错误,符合题意;
B.为了正确测量,使用前指针应指在零刻度线,故B正确,不符合题意;
C.该弹簧测力计一大格表示1N,一大格分为5小格,一小格表示0.2N,即分度值是0.2N,故C正确,不符合题意;
D.此时测力计的示数为1.0N,则此物体的重力是1N,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)关于力的描述中,下列说法中正确的是( )
A.和好的面团能捏成各种形状是因为力能改变物体的运动状态
B.足球运动员用脚踢足球,说明物体间力的作用可以只有施力物体
C.弹簧测力计原理是弹性范围内,弹簧长度与受到的拉力成正比而制成的
D.缝衣针被磁铁从沙发底下吸出来说明不接触的物体之间也能有力的作用
【答案】D
【详解】A.和好的面团能捏成各种形状是因为力能改变物体的形状,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,一个力对应两个物体,即施力物体和受力物体,故B错误;
C.弹簧测力计原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比而制成的,故C错误;
D.缝衣针被磁铁从沙发底下吸出来,此时缝衣针与磁铁没有接触,说明不接触的物体之间也能有力的作用,故D正确。
故选D。
10.(23-24八年级下·四川宜宾·期中)小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示的方法测量甲、乙两个物体受到的重力,下列说法错误的是( )
A.该弹簧测力计的量程为0~5 N,分度值为0.2 N
B.利用该弹簧测力计不能测量质量为0.7 kg的物体所受的重力
C.甲物体重力为2 N,乙物体重力大于2 N
D.在中国空间站中,不能使用该弹簧测力计测量物体的重力
【答案】C
【详解】A.由图示知,弹簧测力计的测量范围在0到5N,所以量程为0~5N,测力计每1N中有5个小格,每一小格为0.2N,所以测力计的分度值为0.2N,故A正确,不符合题意;
B.质量为0.7kg的物体所受的重力为
G=mg=0.7kg×10N/kg=7N
大于测力计的最大测量值,所以,利用该弹簧测力计不能测量质量为0.7kg的物体所受的重力,故B正确,不符合题意;
C.图甲中,物体的重力为
图乙物重为
故C错误,符合题意;
D.在空间站内物体处于失重状态,物体对弹簧测力计不产生拉力,不可以使用弹簧测力计测量物体重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
11.(24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习)如图是撑杆跳高运动员比赛的场景,撑杆被压弯是 对 的弹力改变了撑杆的形状,在撑杆弹力的作用下运动员向上运动。(均选填“运动员”或“撑杆”)
【答案】 运动员 撑杆
【详解】[1][2]力可以改变物体的形状,撑杆被压弯是运动员对撑杆有弹力的作用。
12.(23-24八年级下·陕西渭南·期中)2024年跳水世界杯总决赛于4月中旬在西安举行。跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生 形变,运动员对跳板施力的同时,跳板也对运动员施了力,这说明力的作用是 的,产生的竖直向上的 力使运动员向上运动。
【答案】 弹性 相互 弹
【详解】[1][2][3]物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。跳水运动员在向下压跳板的过程中,压跳板的力使板发生弹性形变。因为物体间力的作用是相互的,运动员在向下压跳板的过程中对跳板有向下的力,同时跳板对运动员有一个向上的弹力,这个弹力改变运动员的运动状态,使运动员向上运动。
13.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)2024年全国冬季运动会在内蒙古进行。如图所示,滑雪比赛时,运动员穿着滑雪板挤压雪地,使雪地因形变而产生对滑雪板 (填“垂直雪地向上”或“竖直向上”)的支持力。
【答案】垂直雪地向上
【详解】弹力是由于物体发生了弹性形变而产生的力,弹力的方向与形变的方向相反。由题可知,运动员穿着滑雪板挤压雪地,此时运动员对雪地的压力垂直雪地向下,所以雪地因形变而产生对滑雪板的弹力(即支持力)方向垂直雪地向上。
14.(23-24八年级下·青海·阶段练习)弹簧测力计是用来测量 的仪器,它是利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的 就越长的道理制成的,若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示,图中物体重为 N。
【答案】 力 形变量 3.6
【详解】[1][2]弹簧测力计是测量力的大小的工具。在一定的拉力范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长(形变量)就越大,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,根据弹簧的这一性质我们制成了弹簧测力计。
[3]由图可知:弹簧测力计测量范围是0~5N,分度值是0.2N,示数为3.6N,物体受到的重力为3.6N。
15.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图1所示,用力拉弹簧,弹簧就伸长,用力压弹簧,弹簧就缩短,这个现象说明力的作用效果跟 有关;如图2所示,弹簧测力计的示数是 N。
【答案】 力的方向 4.6
【详解】[1]用力拉弹簧,弹簧就伸长;用力压弹簧,弹簧就缩短,用力的方向不同,效果不同;这个现象说明力的效果与力的方向有关。
[2]由图知,在弹簧测力计上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,指针在“4”第3小格处,所以弹簧测力计的示数为
4N+0.2N×3=4.6N
16.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)(1)如图甲所示,所测物体的长度为 cm;
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为 N。
【答案】(1)2.60
(2)2.4
【详解】(1)如图甲所示,刻度尺分度值为1mm,则所测物体的长度为
(2)如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。
17.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,弹簧测力计是测量 的仪器,使用前应沿 方向调零,此时它示数为 。
【答案】 力 水平 3.4N
【详解】[1]由图可知,该测量工具是弹簧测力计,可以测量力的大小。
[2]使用弹簧测力计前要根据所测力的方向进行调零,由于拉力是沿水平方向的,所以使用前应沿水平方向调零。
[3]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。
18.(23-24八年级下·广东茂名·阶段练习)实验室常用弹簧测力计来测力的大小,使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否有 ,指针是否指在 处;如图所示,弹簧测力计所测物体的重力为 N。
【答案】 摩擦 零刻度线 2.0
【详解】[1][2][3]弹簧测力计使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否有摩擦以及指针是否指在零刻度处;由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N,此时弹簧测力计读数为2.0N,所以物体的重力为2.0N。
三、作图题
19.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)小铁球从高处下落,压缩地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球受到的弹力的示意图。
【答案】
【详解】小球受到竖直向下的重力以及弹簧对其竖直向上的弹力,弹力F的作用点画在小球的重心O,如图所示:
20.(23-24八年级下·青海·期中)如图1所示,一个重300N的木箱静止在斜面。请作出斜面受到压力的示意图。
【答案】
【详解】物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点与斜面垂直向下的力,即为压力F,如图所示:
21.(23-24八年级下·河南周口·阶段练习)如图所示,货物静止在传送带上,试画出货物受重力和弹力的示意图。
【答案】
【详解】货物受到的重力方向竖直向下,货物受到的弹力为斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上,力的作用点都画在货物的重心,故作图如下:
22.(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图所示,一物体重20N,施加一水平向右的30N的压力使物体紧贴墙壁静止,作出物体对墙壁的压力图示。
【答案】
【详解】由题意可知,过物体与墙面的接触面的中点沿水平向右的方向画一条带箭头的线段,用F表示,大小为30N,即为物体对墙壁的压力示意图。故如下图所示:
23.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)如图是一吊灯挂在天花板的示意图,在该图中画出吊灯受力的示意图(重心已标出)。
【答案】
【详解】悬挂在天花板上的吊灯受到了重力和拉力的作用,在这两个力的作用下处于静止状态,说明这两个力是一对平衡力,大小是相等的,这两个力作用在灯的重心上,如图:
24.(23-24八年级下·河南许昌·期中)如图,一包货物随水平放置的传送带一同向右匀速运动,请画出货物的受力示意图。
【答案】
【详解】由于物体和传送带一起匀速运动,它们相对静止,所以物体不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,F支=G;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力,注意两条线段长度要相等。如图所示:
25.(23-24八年级下·河南郑州·阶段练习)如图,挂在竖直墙上的球受到绳的拉力为15N。请画出球所受拉力和球对墙面压力的示意图。
【答案】
【详解】球所受拉力的方向沿绳子斜向上,作用在球的重心,大小为15N;球对墙面压力的方向垂直墙面向里,作用点在墙面上,如图所示:
26.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图,一木箱静止在斜面上,请作出木箱受到的重力和对斜面的压力示意图。
【答案】
【详解】木箱受到的重力方向竖直向下,作用点在它的重心;木箱对斜面的压力方向垂直于斜面向下,作用点在它和斜面的接触面上,故作图如下:
四、实验题
27.(23-24八年级下·广东广州·期末)科学家发现:在弹性限度内,弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值是定值。
(1)为了验证科学家的发现,小明手头仅有一个弹簧和一些完全相同的钩码,如图1,每个钩码的重力为G,为完成实验,还需要准备的一个必要的测量器材是 ;
(2)根据上述器材,写出实验步骤(可图文结合或文字表述) ;
(3)图2所示,甲、乙两把性能完好的弹簧测力计。若物体重约3N,为让测量结果更准确,应选用 弹簧测力计测量进行测量。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 刻度尺 见解析 甲
【详解】(1)[1]实验过程中要测量伸长量,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)[2]如图1所示悬挂弹簧,用刻度尺测出此时弹簧的长度,记为弹簧的原长,将一个钩码挂在弹簧的挂钩上,此时弹簧受到的拉力大小等于钩码的重力大小,将弹簧受到的拉力记录在表中,测量此时弹簧的长度,计算出弹簧的伸长量,并记录在表格中,依次增加钩码数量,分别测量弹簧测长度,计算出弹簧的伸长量,将实验数据记录在表格中,实验数据表格如表所示。
钩码数量/个
弹簧受到的拉力大小F/N
弹簧的伸长量ΔL/cm
弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值
(3)[3]如图2甲、乙所示的两个弹簧测力计,甲的量程为0~5N,乙的量程为0~10N,要测量一个重约3N的物体,应选用甲弹簧测力计测量结果更精确。
28.(23-24八年级下·广东广州·期末)小明要自制一个刻度均匀、量程为0~5N的测力计:
(1)小明在一根橡皮筋和两根弹簧中挑选合适的材料,三种材料的拉力和伸长量关系如图甲,他应该选择哪种材料?请说明不选另外两种材料的理由。
(2)选好材料后,小明参考图乙测力计样品进行刻度标注,准备测量相关数据,请你帮他设计一个记录数据的表格。
【答案】见解析
【详解】(1)由图甲可知,当拉力是5N时,橡皮筋A和弹簧C已经超过了弹性限度,不能使用,弹簧B没有超过限度,能使用,选择弹簧B。
(2)制作弹簧测力计时,需要记录钩码的总重力和弹簧的长度,如下表
钩码重G/N
0
1
2
3
4
5
弹簧长度L/cm
29.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)某同学认真观察弹簧测力计的刻度,他猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。该同学这样猜想的依据是弹簧测力计的刻度是 的。为了验证猜想,进行如下实验:
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码质量已知)、铁架台以外还需要的实验器材是 。记录数据如表所示,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数
1
2
3
4
5
6
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
弹簧伸长量ΔL/cm
0
0.40
0.80
2.20
1.60
2.00
(2)在图乙中作出弹簧伸长量跟所受拉力的关系图象。( )
(3)分析图象可知该同学的猜想是 (填“正确”或“错误”)的。
(4)该同学认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端,力的大小可从弹簧测力计测出。你认为弹簧测力计和钩码哪个更适合进行这一实验?答: ;理由是: 。
【答案】 均匀 刻度尺 4 正确 用钩码更好 见解析
【详解】[1]因为弹簧测力计的刻度是均匀的,所以猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。
(1)[2]实验中需要测量弹簧的伸长量,所以还需要的实验器材为刻度尺。
[3]分析数据发现,除第4次实验数据外,其余几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)[4]将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,作图如下:
(3)[5]由图象可以得出的结论是:弹簧的伸长量与它受到拉力成正比,因此该同学的猜想是正确的。
(4)[6][7]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。
30.(23-24八年级下·河南周口·期末)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和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在橡皮筋A上悬挂重为6N的钩码时,橡皮筋A的伸长量为 cm。
(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 制成的测力计测量的精确程度高;用橡皮筋 制成的测力计量程大(以上两空均选填“A”或“B”)。
【答案】 12 A B
【详解】(1)[1]由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长与受到拉力F成正比例函数的关系,则有
当
,
则
则当橡皮筋A上悬挂重为6N的钩码时,橡皮筋A的伸长量为
(2)[2]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制成的测力测量的精确程度高。
[3]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为,B的量程为,则用橡皮筋 B制成的测力计量程大。
31.(23-24八年级下·广东广州·期末)小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图甲所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表:
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
(1)在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(2)根据上面的数据可知:若把重为 N的重物挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量为2.4cm;
(3)小明根据以上结论,认为: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。你认为小明的观点正确吗? ,理由是: 。
【答案】 1.2 不正确 拉力有可能超过了弹簧的弹性限度
【详解】(1)[1]根据表格数据采用描点法,如图所示:
(2)[2]由表格中数据可知,拉力变为原来几倍,弹簧的伸长量就变为原来的几倍,所以弹簧的伸长量与拉力成正比,可得
解得
(3)[3][4]这种猜想是错误的,如果挂5N物体时超出了弹簧的弹性限度,则弹簧的伸长量不再和拉力成正比,弹簧的伸长量不是10cm。
32.(23-24八年级下·四川成都·期末)学习完弹力后,小明在家利用弹簧和刻度尺自制如图甲所示的实验装置,准备探究“弹簧的弹力和弹簧伸长量的关系”。他将刻度尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上,一根弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码,弹簧与定滑轮间的细绳水平。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出对应的弹簧总长度L,并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。(弹簧始终在弹性限度内)
(1)小明根据所测数据描点连线,得到弹簧弹力大小F与弹簧总长度L的图像,如图乙所示。则该弹簧不挂钩码时弹簧的自然长度 L0= cm;
(2)根据图乙信息,若弹力F=1.8N,则弹簧的伸长量ΔL= cm;
(3)小明重新选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图丙所示的图像。为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 。为了制作一个量程更大的弹簧测力计,应选弹簧 。(均填“A”或“B”)
【答案】 0.5 1.8 B A
【详解】(1)[1]当F=0N,L=0.5cm,所以自然长度为L0=0.5cm。
(2)[2]根据图乙信息,每1N力弹簧伸长1cm,若弹力F=1.8N,则弹簧的伸长量ΔL=1.8cm。
(3)[3][4]相同的力伸长量越大,精度越高,由图丙可知,在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量大,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计;由图象可知,当伸长量相同时,A弹簧的拉力大于B弹簧的拉力,所以若要制作量程较大的测力计,应该选择A弹簧。
33.(23-24八年级下·湖南郴州·期中)小明观察发现,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,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是 ;进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码)
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,从表格数据中可验证小明的猜想是 的(填“正确”或“错误”);
(3)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“甲”或“乙”);量程为 ,若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】 刻度尺 4 正确 乙 0~8 甲
【详解】(1)[1]实验为了探究弹簧伸长量与拉力的关系,除了需要两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要刻度尺测量弹簧的长度以计算不同拉力下的伸长量。
[2]除了第4次实验外,其他各组实验可以证明,每增加1N的拉力,弹簧的伸长量就增加0.40cm,所以第四次数据是错的。
(2)[3]根据表中数据可知,每增加1N的拉力,弹簧的伸长量就增加0.40cm,故弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,他的猜想是正确的。
(3)[4][5]根据图2可知,甲受到的拉力超过4N后,其所受拉力大小与伸长量不成正比,故其量程为0~4N;,乙受到的拉力超过8N后,其所受拉力大小与伸长量不成正比,故其量程为0~8N。因此,乙弹簧测力计的量程更大。
[6]甲弹簧测力计受到1N拉力后弹簧伸长量为
乙弹簧测力计受到1N拉力后弹簧伸长量为
故甲弹簧测力计的精确度较高。
34.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)某兴趣小组用如图1装置探究弹簧(橡皮筋)的伸长量与拉力的关系,已知两根橡皮筋长度和材料相同,粗细不同;
(1)实验时,在弹簧和橡皮筋下方挂上不同质量的钩码,用刻度尺测出弹簧和橡皮筋的伸长量,并绘制拉力(F)与伸长量(Δl)的图像(如图2),其中图线Ⅱ为弹簧的图线;由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量 ;在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成 ;粗橡皮筋的实验图像是图2中的 图线(选填“Ⅰ”或“Ⅲ”);
(2)若用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,则该测力计的最大测量值是 N;
(3)如图3,小明用图线Ⅰ所对应的橡皮筋制作测力计,步骤如下:
①不挂钩码时,在回形针上端位置标上“0”刻度线;
②挂上重5N的钩码,在回形针上端位置标上“5”刻度线;
③用刻度尺测出0~5N刻度线之间的距离,等分标出其它刻度线;
若用此测力计进行测量,除“5N”外,其它测量值将 (选填“偏大”、“偏小”或“都有可能”);若测量值为2N,则准确值为 N。
【答案】 越长 正比 Ⅰ 4 偏小 3
【详解】(1)[1]图线Ⅱ为弹簧的图线;由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量越长。
[2]由图2可知,在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
[3]粗橡皮筋的实验图像是图2中的Ⅰ图线,因为橡皮筋伸长相同的长度,Ⅰ比Ⅲ产生的拉力更大。
(2)[4]用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,根据图线可知:则该测力计的最大测量值是4N。
(3)[5]根据图线,若用此测力计进行测量,除“5N”外,其它测量值将偏小。
[6]若测量值为2N,根据图线知道:在弹性限度内,橡皮筋的拉力为1.5N时,伸长的长度为1cm;则准确值为3N。
试卷第20页,共46页
试卷第1页,共46页
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专题14 弹力
本节要点
对应题号
专项精练1 弹力 弹性形变
1-6,11-13
专项精练2 影响弹簧弹力大小的因素
27-34
专项精练3 弹簧测力计
7-10,14-18
专项精练4 弹力的方向和示意图
19-26
一、单选题
1.(23-24八年级下·河南郑州·阶段练习)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
2.(23-24八年级下·广东江门·期末)新会区某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为江门市蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
3.(23-24八年级下·河北保定·期末)小明用铅垂线制作了一个简易水平仪,用来检查桌面是否水平,铅垂线静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.铅垂线的原理是重力的方向是垂直向下的
B.水平仪所受的弹力是由水平仪形变产生的
C.所测桌面东边高,西边低
D.所测桌面东边低,西边高
4.(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)下列关于力的说法中,正确的是( )
A.两个物体只要互相接触,它们之间就一定有弹力
B.用鸡蛋砸石头鸡蛋碎了原因是鸡蛋受到的力比石头大
C.不计空气阻力踢出去的足球在空中只受重力作用
D.手提水桶感觉很累原因是水桶所受的重力作用在手上
5.(23-24八年级下·河北唐山·期中)如图所示,一个长方体的物块A静止在水平桌面上,下列关于该物体受力情况分析不正确的是( )
A.桌面对A的支持力的作用点在水平桌面上
B.桌面对A的支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C.物块A对桌面的压力是由于物块A发生弹性形变产生的
D.物块A对桌面的压力作用点在水平桌面上
6.(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
A.铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
B.木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
C.铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
D.木板受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
7.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列测量仪器和它测量的物理量不对应的一组是( )
A.用温度传感器测量温度 B.用弹簧测力计测量质量
C.用量筒测量体积 D.用游标卡尺测量长度
8.(23-24八年级下·四川南充·期中)实验器材的使用是初中毕业生必备的一项能力,也是中考前实验考察的重点。下列关于图中弹簧测力计的使用,说法错误的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向的力 B.使用前指针应指在零刻度线
C.该弹簧测力计的分度值是0.2N D.此物体的重力是1N
9.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)关于力的描述中,下列说法中正确的是( )
A.和好的面团能捏成各种形状是因为力能改变物体的运动状态
B.足球运动员用脚踢足球,说明物体间力的作用可以只有施力物体
C.弹簧测力计原理是弹性范围内,弹簧长度与受到的拉力成正比而制成的
D.缝衣针被磁铁从沙发底下吸出来说明不接触的物体之间也能有力的作用
10.(23-24八年级下·四川宜宾·期中)小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示的方法测量甲、乙两个物体受到的重力,下列说法错误的是( )
A.该弹簧测力计的量程为0~5 N,分度值为0.2 N
B.利用该弹簧测力计不能测量质量为0.7 kg的物体所受的重力
C.甲物体重力为2 N,乙物体重力大于2 N
D.在中国空间站中,不能使用该弹簧测力计测量物体的重力
二、填空题
11.(24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习)如图是撑杆跳高运动员比赛的场景,撑杆被压弯是 对 的弹力改变了撑杆的形状,在撑杆弹力的作用下运动员向上运动。(均选填“运动员”或“撑杆”)
12.(23-24八年级下·陕西渭南·期中)2024年跳水世界杯总决赛于4月中旬在西安举行。跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生 形变,运动员对跳板施力的同时,跳板也对运动员施了力,这说明力的作用是 的,产生的竖直向上的 力使运动员向上运动。
13.(23-24八年级下·安徽淮南·阶段练习)2024年全国冬季运动会在内蒙古进行。如图所示,滑雪比赛时,运动员穿着滑雪板挤压雪地,使雪地因形变而产生对滑雪板 (填“垂直雪地向上”或“竖直向上”)的支持力。
14.(23-24八年级下·青海·阶段练习)弹簧测力计是用来测量 的仪器,它是利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的 就越长的道理制成的,若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示,图中物体重为 N。
15.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图1所示,用力拉弹簧,弹簧就伸长,用力压弹簧,弹簧就缩短,这个现象说明力的作用效果跟 有关;如图2所示,弹簧测力计的示数是 N。
16.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)(1)如图甲所示,所测物体的长度为 cm;
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为 N。
17.(23-24八年级下·江苏扬州·期末)如图所示,弹簧测力计是测量 的仪器,使用前应沿 方向调零,此时它示数为 。
18.(23-24八年级下·广东茂名·阶段练习)实验室常用弹簧测力计来测力的大小,使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否有 ,指针是否指在 处;如图所示,弹簧测力计所测物体的重力为 N。
三、作图题
19.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)小铁球从高处下落,压缩地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球受到的弹力的示意图。
20.(23-24八年级下·青海·期中)如图1所示,一个重300N的木箱静止在斜面。请作出斜面受到压力的示意图。
21.(23-24八年级下·河南周口·阶段练习)如图所示,货物静止在传送带上,试画出货物受重力和弹力的示意图。
22.(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图所示,一物体重20N,施加一水平向右的30N的压力使物体紧贴墙壁静止,作出物体对墙壁的压力图示。
23.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)如图是一吊灯挂在天花板的示意图,在该图中画出吊灯受力的示意图(重心已标出)。
24.(23-24八年级下·河南许昌·期中)如图,一包货物随水平放置的传送带一同向右匀速运动,请画出货物的受力示意图。
25.(23-24八年级下·河南郑州·阶段练习)如图,挂在竖直墙上的球受到绳的拉力为15N。请画出球所受拉力和球对墙面压力的示意图。
26.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图,一木箱静止在斜面上,请作出木箱受到的重力和对斜面的压力示意图。
四、实验题
27.(23-24八年级下·广东广州·期末)科学家发现:在弹性限度内,弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值是定值。
(1)为了验证科学家的发现,小明手头仅有一个弹簧和一些完全相同的钩码,如图1,每个钩码的重力为G,为完成实验,还需要准备的一个必要的测量器材是 ;
(2)根据上述器材,写出实验步骤(可图文结合或文字表述) ;
(3)图2所示,甲、乙两把性能完好的弹簧测力计。若物体重约3N,为让测量结果更准确,应选用 弹簧测力计测量进行测量。(选填“甲”或“乙”)
钩码数量/个
弹簧受到的拉力大小F/N
弹簧的伸长量ΔL/cm
弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值
28.(23-24八年级下·广东广州·期末)小明要自制一个刻度均匀、量程为0~5N的测力计:
(1)小明在一根橡皮筋和两根弹簧中挑选合适的材料,三种材料的拉力和伸长量关系如图甲,他应该选择哪种材料?请说明不选另外两种材料的理由。
(2)选好材料后,小明参考图乙测力计样品进行刻度标注,准备测量相关数据,请你帮他设计一个记录数据的表格。
钩码重G/N
0
1
2
3
4
5
弹簧长度L/cm
29.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)某同学认真观察弹簧测力计的刻度,他猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。该同学这样猜想的依据是弹簧测力计的刻度是 的。为了验证猜想,进行如下实验:
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码质量已知)、铁架台以外还需要的实验器材是 。记录数据如表所示,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数
1
2
3
4
5
6
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
弹簧伸长量ΔL/cm
0
0.40
0.80
2.20
1.60
2.00
(2)在图乙中作出弹簧伸长量跟所受拉力的关系图象。( )
(3)分析图象可知该同学的猜想是 (填“正确”或“错误”)的。
(4)该同学认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端,力的大小可从弹簧测力计测出。你认为弹簧测力计和钩码哪个更适合进行这一实验?答: ;理由是: 。
30.(23-24八年级下·河南周口·期末)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和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在橡皮筋A上悬挂重为6N的钩码时,橡皮筋A的伸长量为 cm。
(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 制成的测力计测量的精确程度高;用橡皮筋 制成的测力计量程大(以上两空均选填“A”或“B”)。
31.(23-24八年级下·广东广州·期末)小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图甲所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表:
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
(1)在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(2)根据上面的数据可知:若把重为 N的重物挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量为2.4cm;
(3)小明根据以上结论,认为: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。你认为小明的观点正确吗? ,理由是: 。
32.(23-24八年级下·四川成都·期末)学习完弹力后,小明在家利用弹簧和刻度尺自制如图甲所示的实验装置,准备探究“弹簧的弹力和弹簧伸长量的关系”。他将刻度尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上,一根弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码,弹簧与定滑轮间的细绳水平。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出对应的弹簧总长度L,并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。(弹簧始终在弹性限度内)
(1)小明根据所测数据描点连线,得到弹簧弹力大小F与弹簧总长度L的图像,如图乙所示。则该弹簧不挂钩码时弹簧的自然长度 L0= cm;
(2)根据图乙信息,若弹力F=1.8N,则弹簧的伸长量ΔL= cm;
(3)小明重新选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图丙所示的图像。为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 。为了制作一个量程更大的弹簧测力计,应选弹簧 。(均填“A”或“B”)
33.(23-24八年级下·湖南郴州·期中)小明观察发现,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,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是 ;进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码)
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,从表格数据中可验证小明的猜想是 的(填“正确”或“错误”);
(3)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“甲”或“乙”);量程为 ,若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“甲”或“乙”)。
34.(22-23八年级下·江苏镇江·期末)某兴趣小组用如图1装置探究弹簧(橡皮筋)的伸长量与拉力的关系,已知两根橡皮筋长度和材料相同,粗细不同;
(1)实验时,在弹簧和橡皮筋下方挂上不同质量的钩码,用刻度尺测出弹簧和橡皮筋的伸长量,并绘制拉力(F)与伸长量(Δl)的图像(如图2),其中图线Ⅱ为弹簧的图线;由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量 ;在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成 ;粗橡皮筋的实验图像是图2中的 图线(选填“Ⅰ”或“Ⅲ”);
(2)若用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,则该测力计的最大测量值是 N;
(3)如图3,小明用图线Ⅰ所对应的橡皮筋制作测力计,步骤如下:
①不挂钩码时,在回形针上端位置标上“0”刻度线;
②挂上重5N的钩码,在回形针上端位置标上“5”刻度线;
③用刻度尺测出0~5N刻度线之间的距离,等分标出其它刻度线;
若用此测力计进行测量,除“5N”外,其它测量值将 (选填“偏大”、“偏小”或“都有可能”);若测量值为2N,则准确值为 N。
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