内容正文:
7.1 (知识解读)(原卷版)
•知识点1 力的概念
•知识点2 弹力的概念
•知识点3 力的测量
•知识点4 弹簧测力计使用和读数
•作业 巩固训练
力的概念
知识点1
1、力的概念:力是物体对物体的作用。力的符号是F。
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(可以不接触)。
3、力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”;
注意:力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。
【典例1-1】下列有关力的说法中,正确的是( )
A.力可以脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.发生力作用的两个物体,不一定要直接接触
D.相互接触的两个物体间一定产生力的作用
【典例1-2】物理学家 通过观察日月星辰的运转与苹果下落的现象,最终提出了著名的万有引力定律,物理量 的国际单位就是以他的名字命名的。
【变式1-1】下列关于力的叙述中,正确的是( )
A.一个物体就可以产生力的作用
B.彼此不直接接触的物体之间不可能有力的作用
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力
D.直接接触的物体之间一定有力的作用
【变式1-2】研究表明,力是不能脱离物体而存在的,它是物体对物体的作用,因此,仅一个物体 (选填“能”或“不能”)产生力的作用,力的单位是人们为了纪念 而命名的。
弹力的概念
知识点2
1、弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
注意:弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,是一种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
【典例2-1】下列各力中,不属于弹力的是( )
A.运动员举重时手对杠铃的力 B.电线对电灯的拉力
C.地球对月球的吸引力 D.推土机推土时推土机对泥土的力
【典例2-2】弹力是由于物体发生了 而产生的力,弹力的方向与形变的方向 。
【变式2-1】关于弹力,下列说法中不正确的是( )
A.发生弹性形变的物体会对它所接触的物体产生弹力的作用
B.平时所说的压力、支持力、拉力,就其力的性质而言都是弹力
C.同一个物体受到的弹力越大,它的形变越大
D.两个物体不接触也可能有弹力
【变式2-2】如图所示是中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。人们射箭时,弓弦发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变,产生了弹力;在一定限度内,弓弦拉得越满,弹力越 (选填“大”或“小”);该图中“弓弦”对“箭”的弹力方向是 (选填“水平”或“竖直”)的。
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力的测量
知识点3
1、测量仪器:弹簧测力计。
2、弹簧测力计构造:弹簧测力计是由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
(1)弹簧:显示力的大小。
(2)挂钩:挂被测物体。
(3)刻度盘:表示出刻度。
(4)指针:表示力的大小。
(5)吊环:便于手握。
(6)外壳:固定弹簧。
3、弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
【典例3-1】实验室中,常用的测量力的工具是( )
A.量筒 B.天平
C.刻度尺 D.弹簧测力计
【典例3-2】小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,如图所示。请回答下列问题:这根弹簧的原长是 cm;弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm;该弹簧如果做成测力计,它的量程为 N
【典例3-3】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。如表所示:
拉力(N)
0
弹簧长度(cm)
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)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【变式3-1】关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计是用来测量物体质量的工具
B.空间站上无法使用弹簧测力计测量力的大小
C.测量力时,弹簧测力计只能竖直或水平放置,不得倾斜
D.弹簧测力计所测力的大小不允许超过它的最大测量值
【变式3-2】如图所示,用手拉弹簧,弹簧会伸长,用手压弹簧,弹簧会缩短,说明力的作用效果与力的 有关,如图甲,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越 ,根据此原理制作成了弹簧测力计。
【变式3-3】某学生在探究弹簧的伸长与外力的关系时,利用如图所示的器材和数个重0.5N的钩码做实验,记录的数据如下表所示。
弹簧所受的力F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
指针的位置x/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
弹簧伸长/cm
0
1
2
3
4
5
5.5
(1)这项研究在实际中的应用: (填测量工具)。
(2)分析数据,可得出的结论: 。
(3)该弹簧测力计的测量范围是 。
弹簧测力计使用和读数
知识点4
1、使用之前
(1)拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
(2)了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
(4)校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
2、使用之中
(1)不能超量程使用.(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
(2)同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上.
(3)视线要与刻度盘垂直
3、使用之后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
4、待示数稳定再读数,读数时,视线要与刻度板面垂直。
【典例4-1】如图所示,用弹簧测力计测量拉力,则拉力的大小为( )
A. B. C. D.
【典例4-2】弹簧测力计测量力的 的工具,在国际单位制中,力的单位是 。如图所示的弹簧测力计的分度值是 N,示数是 N。
【变式4-1】测量是物理实验的基本技能,弹簧测力计是用来测量力的大小的实验仪器,关于图中弹簧测力计的说法及使用正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该在竖直方向校零
C.图中弹簧测力计的分度值为0.1N
D.图中弹簧测力计的示数为3.4N
【变式4-2】弹簧测力计是利用“在弹性限度内, 成正比”的原理制成的;一个弹簧测力计在拉力和的作用下保持静止,如图所示,则 N。
一、单选题
1.一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,下列说法不正确的是( )
A.木板形变是由于木板产生弹力造成的
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.足球受到的支持力就是木板产生的弹力
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
2.学习了力的相关知识后,小芳同学作出了下列判断,其中错误的是( )
A.没有物体就一定没有力
B.有受力物体时,一定有施力物体
C.有施力物体时,不一定有受力物体
D.只有一个物体时,是不可能产生力的
3.下列说法正确的是( )
A.图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面,是因为空气受热后密度变大
B.图乙中,冬天用泡沫棉对自来水管进行包裹,是因为泡沫棉导热性较差
C.图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,施力物体是酒精灯
D.图丁中,航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料
4.如图是我们常见的图像,这种图像如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.同种物质,质量与体积的关系
B.弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系
C.匀速直线运动中路程与时间的关系
D.物重与质量的关系
5.如图所示,一次性医用口罩佩戴时,罩体紧贴面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁。关于该口罩,以下说法正确的是( )
A.松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,产生的弹力越小
6.关于“弹力与弹簧测力计”,下列说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C.如图所示所挂物体的重力为3.4N
D.弹簧测力计只能竖直使用
7.使用弹簧测力计时,下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计在使用时必须保持静止状态
B.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C.弹簧测力计在使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.弹簧测力计只能测量弹力的大小
8.如图所示,甲乙两位同学同时分别用2N的力拉同一个弹簧测力计(没画出示数)的两端,则该弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.2N C.4N D.无法确定
二、填空题
9.放在桌面上的书本,受到支持力的作用,这个力的施力物体是 ,乒乓球掉在地上,马上会弹起来,使乒乓球弹起来的力 (选填“属于”或“不属于”)弹力。
10.北京时间2024年3月20日8时31分,我国在文昌航天发射场使用“长征”8号遥三运载火箭将“鹊桥二号”中继星发射升空!9时03分许星箭分离,发射成功!发射时火箭向下喷出高温高压的燃气,燃气给火箭施加向上的推力,使火箭加速升空,这说明力可以改变物体的 ;“鹊桥二号”随火箭一起加速升空过程中,以火箭为参照物“鹊桥二号”是 (选填“静止”或“运动”)的。
11.按如图所示的三种方法推门,沿FA方向用力不能把门关上,在 (选填“B”或“C) 点推门最省力。在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的 有关;同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是 _的。
12.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,最终到达B点。则球在A点与B点时所受弹簧施加力的方向 (相同/不同),大小 (相同/不同)。在球从A到B的过程中,受到弹簧的作用力的大小变化是 (一直变大/一直变小/先变大再变小/先变小再变大)。
13.1666年,英国物理学家 用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光,从此揭开了光的颜色之谜。他还发现了惯性定律、万有引力定律等,为了纪念他对科学发展作出的巨大贡献,用他的名字命名了物理量 的单位。
14.如图是一种握力器,O是转轴,弹簧上端固定,下端位置可左右调节。从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的 越大。若训练握力时感觉很难握动,为降低训练强度,应将弹簧下端向 (选填“左”或“右”)移动。
三、实验题
15.直尺是我们生活、学习中常用的工具之一,爱动脑筋的小智发现,使用不同厂家的直尺发生断裂多半都是在按压过程中突然断了,但是尺子断裂时按压的力度和弯曲的程度不一样,查阅资料后他知道了这和尺子本身的抗弯强度有关。为了比较手头的甲、乙两把形状一样,但材料不一样的尺子的抗弯强度的大小,小智利用如图1所示的装置,在弹性范围内,测出尺子弯曲时末端的形变量x和所受拉力F的大小,多次实验得到的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
形变量x/cm
甲
0.6
1.2
1.8
2.1
2.4
乙
0.5
1.0
1.5
1.75
2.0
拉力F/N
1
2
3
4
(1)请将图1中弹簧测力计的示数填入表格中;
(2)图2是甲尺子弯曲时末端的形变量x与所受拉力F的关系图像,请你根据表中的数据,在图2的坐标系中描点,并画出乙尺子的x与F的关系图像;
(3)分析两把尺子的x-F关系图像,你认为 (选填“甲”或“乙”)尺子的抗弯强度较大;
(4)请你猜想尺子弯曲时末端的形变量x可能还与 有关。(至少写出一个猜想)
16.(1)如图所示,弹簧测力计的分度值为 N,示数为 N。图秒表的读数为 s。
(2)如图所示,图甲所示刻度尺测量的木块长度为 cm。在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图乙所示,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所测物体的质量为 g。
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7.1 (知识解读)(解析版)
•知识点1 力的概念
•知识点2 弹力的概念
•知识点3 力的测量
•知识点4 弹簧测力计使用和读数
•作业 巩固训练
力的概念
知识点1
1、力的概念:力是物体对物体的作用。力的符号是F。
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(可以不接触)。
3、力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”;
注意:力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。
【典例1-1】下列有关力的说法中,正确的是( )
A.力可以脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.发生力作用的两个物体,不一定要直接接触
D.相互接触的两个物体间一定产生力的作用
【答案】C
【详解】A.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,一个物体不能产生力的作用,故B错误;
C.两个物体没有相互接触,也可能产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,不接触也能产生力的作用,故C正确;
D.相互接触的两个物体不一定有力的作用,比如并排放置且不相互挤压的桌子,故D错误。
故选C。
【典例1-2】物理学家 通过观察日月星辰的运转与苹果下落的现象,最终提出了著名的万有引力定律,物理量 的国际单位就是以他的名字命名的。
【答案】 牛顿 力
【详解】[1][2]根据物理学史可知,牛顿是物理学史上伟大的科学家,他通过观察日月星辰的运转与苹果下落的现象,最终提出了著名的万有引力定律,力的国际单位就是以他的名字命名的。
【变式1-1】下列关于力的叙述中,正确的是( )
A.一个物体就可以产生力的作用
B.彼此不直接接触的物体之间不可能有力的作用
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力
D.直接接触的物体之间一定有力的作用
【答案】C
【详解】A.发生力的作用时,一定有施力物体和受力物体同时存在,一个物体不能产生力的作用,故A错误;
B.彼此不直接接触的物体之间也可能有力的作用,比如地球吸引周围的物体,磁铁吸引铁钉,故B错误;
C.力是一个物体对另外一个物体的作用,没有物体就没有力的作用,故C正确;
D.彼此直接接触的物体间不一定有力的作用,比如在水面上挨在一起但没有发生形变的两个小球之间就没有受到弹力的作用,故D错误。
故选C。
【变式1-2】研究表明,力是不能脱离物体而存在的,它是物体对物体的作用,因此,仅一个物体 (选填“能”或“不能”)产生力的作用,力的单位是人们为了纪念 而命名的。
【答案】 不能 牛顿
【详解】[1]力是物体对物体的作用,每个力都有施力物体和受力物体,所以仅一个物体不能产生力的作用。
[2]力的单位是牛顿,是人们为了纪念牛顿而命名的。
弹力的概念
知识点2
1、弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性;
3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
注意:弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,是一种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
【典例2-1】下列各力中,不属于弹力的是( )
A.运动员举重时手对杠铃的力 B.电线对电灯的拉力
C.地球对月球的吸引力 D.推土机推土时推土机对泥土的力
【答案】C
【详解】弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。运动员举重时手对杠铃的力、推土机推土时推土机对泥土的力、电线对电灯的拉力都是由于发生弹性形变而产生的力,所以它们都是弹力;地球对月球没有接触和形变,地球对月球的吸引力不是弹力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例2-2】弹力是由于物体发生了 而产生的力,弹力的方向与形变的方向 。
【答案】 弹性形变 相反
【详解】[1][2]弹力是发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用;所以,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。
【变式2-1】关于弹力,下列说法中不正确的是( )
A.发生弹性形变的物体会对它所接触的物体产生弹力的作用
B.平时所说的压力、支持力、拉力,就其力的性质而言都是弹力
C.同一个物体受到的弹力越大,它的形变越大
D.两个物体不接触也可能有弹力
【答案】D
【详解】A.发生形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力,故A正确,不符合题意;
B.通常所说的压力、支持力、拉力,是由于物体发生弹性形变而产生的,就其力的性质而言都是弹力,故B正确,不符合题意;
C.在一定范围内,物体发生的形变是弹性形变,弹性形变越大物体产生的弹力越大,故C正确,不符合题意;
D.要产生弹力的作用,两个物体必须直接接触,并且相互挤压,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2-2】如图所示是中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。人们射箭时,弓弦发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变,产生了弹力;在一定限度内,弓弦拉得越满,弹力越 (选填“大”或“小”);该图中“弓弦”对“箭”的弹力方向是 (选填“水平”或“竖直”)的。
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【答案】 弹性 大 水平
【详解】[1]人们射箭时,弓弦具有弹性,因此发生了弹性形变而产生弹力。
[2]弹性势能的影响因素是材料和形变程度。所以在一定限度内,弓拉得越满,形变越大,弹力越大。
[3]弹力的方向与弹性形变方向相反,由图可知,弹力的方向是水平向左的,即“弓弦”对“箭”的弹力方向是水平的。
力的测量
知识点3
1、测量仪器:弹簧测力计。
2、弹簧测力计构造:弹簧测力计是由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
(1)弹簧:显示力的大小。
(2)挂钩:挂被测物体。
(3)刻度盘:表示出刻度。
(4)指针:表示力的大小。
(5)吊环:便于手握。
(6)外壳:固定弹簧。
3、弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
【典例3-1】实验室中,常用的测量力的工具是( )
A.量筒 B.天平
C.刻度尺 D.弹簧测力计
【答案】D
【详解】实验室中,刻度尺是用来测量物体长度的工具;量筒是测量液体和固体体积的工具;天平是测量物体质量的工具;弹簧测力计是测量力的工具。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例3-2】小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,如图所示。请回答下列问题:这根弹簧的原长是 cm;弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm;该弹簧如果做成测力计,它的量程为 N
【答案】 2 4 0~6
【详解】[1]由图可知,当拉力为0N时,x为2cm,即原长为2cm。
[2]由图可知,拉力增加6N,弹簧形变量增大6cm,因此每增加1N拉力,弹簧伸长1cm,因此受到4N拉力时,伸长了4cm。
[3]由图可知,当拉力大于6N之后,弹簧的形变量与弹力大小不成正比,超过了弹簧的弹性限度,因此其量程为0~6N。
【典例3-3】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。如表所示:
拉力(N)
0
弹簧长度(cm)
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)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【答案】(1)1.5
(2)1.5
【详解】(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)当悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力为
此时弹簧的伸长量为
【变式3-1】关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计是用来测量物体质量的工具
B.空间站上无法使用弹簧测力计测量力的大小
C.测量力时,弹簧测力计只能竖直或水平放置,不得倾斜
D.弹簧测力计所测力的大小不允许超过它的最大测量值
【答案】D
【详解】A.弹簧测力计是用来测量力的工具,故A错误;
B.空间站上,由于失重,不能测量重力,但还能用弹簧测力计测量拉力的大小,故B错误;
C.弹簧测力计可以测量任何方向上的力,只是保持拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以了,故C错误;
D.弹簧测力计在使用时不能超过量程,即加在弹簧测力计上的力,不能超出弹簧测力计的测量范围,故D正确。
故选D。
【变式3-2】如图所示,用手拉弹簧,弹簧会伸长,用手压弹簧,弹簧会缩短,说明力的作用效果与力的 有关,如图甲,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越 ,根据此原理制作成了弹簧测力计。
【答案】 方向 长
【详解】[1]如图所示,用手拉弹簧,力的方向向上,弹簧会伸长;用手压弹簧,力的方向向下,弹簧会缩短,说明力的作用效果与力的方向有关。
[2]在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长,弹簧的伸长量跟所受的拉力成正比;弹簧测力计就是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长的原理制成的。
【变式3-3】某学生在探究弹簧的伸长与外力的关系时,利用如图所示的器材和数个重0.5N的钩码做实验,记录的数据如下表所示。
弹簧所受的力F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
指针的位置x/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
弹簧伸长/cm
0
1
2
3
4
5
5.5
(1)这项研究在实际中的应用: (填测量工具)。
(2)分析数据,可得出的结论: 。
(3)该弹簧测力计的测量范围是 。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)一定范围内,弹簧伸长与拉力成正比
(3)0-2.5N
【详解】(1)根据表中数据(除掉最后一组数据)知,弹簧的伸长与受到的接力成正比,这项研究在实际中的应用:弹簧测力计。
(2)根据上面的分析可得出的结论:一定范围内,弹簧伸长与拉力成正比。
(3)除最后一组数据外,弹簧的伸长与受到的接力成正比,该弹簧测力计的测量范围是0-2.5N。
弹簧测力计使用和读数
知识点4
1、使用之前
(1)拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
(2)了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
(4)校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
2、使用之中
(1)不能超量程使用.(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
(2)同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上.
(3)视线要与刻度盘垂直
3、使用之后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
4、待示数稳定再读数,读数时,视线要与刻度板面垂直。
【典例4-1】如图所示,用弹簧测力计测量拉力,则拉力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在2N刻度下4格处,示数为2.8N。
故选C。
【典例4-2】弹簧测力计测量力的 的工具,在国际单位制中,力的单位是 。如图所示的弹簧测力计的分度值是 N,示数是 N。
【答案】 大小 牛顿 0.2 3.6
【详解】[1]实验室中常用弹簧测力计测量力的大小的工具。
[2]为了纪念英国科学家牛顿,在国际单位制中,力的单位是牛顿。
[3]如图1N被分成5份,每份0.2N,故该弹簧测力计的分度值是0.2N。
[4]如图所示该弹簧测力计的指针在3N和4N之间的第3格处,故其示数是3.6N。
【变式4-1】测量是物理实验的基本技能,弹簧测力计是用来测量力的大小的实验仪器,关于图中弹簧测力计的说法及使用正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该在竖直方向校零
C.图中弹簧测力计的分度值为0.1N
D.图中弹簧测力计的示数为3.4N
【答案】D
【详解】A.弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向或者斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力,故A错误;
B.图中测量水平方向上的摩擦力,测量前应该在水平方向上校零,故B错误;
C.图中弹簧测力计1N中有5小格,每小格为0.2N,即分度值为0.2N,故C错误;
D.图中弹簧测力计的指向3刻度线后的第2小格,示数读为3.4N,故D正确。
故选D。
【变式4-2】弹簧测力计是利用“在弹性限度内, 成正比”的原理制成的;一个弹簧测力计在拉力和的作用下保持静止,如图所示,则 N。
【答案】 弹簧的伸长量与所受的拉力 2.2
【详解】[1]根据弹簧测力计的结构特点可知,弹簧测力计是利用“在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比”的原理制成的
[2]图中弹簧测力计分度值为0.2N,故示数为2.2N,所以,F1=2.2N。
一、单选题
1.一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,下列说法不正确的是( )
A.木板形变是由于木板产生弹力造成的
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.足球受到的支持力就是木板产生的弹力
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】A
【详解】A.木板产生形变的受力物体是木板,是足球产生的弹力作用在木板上造成的,故A错误,符合题意;
B.木板对足球有弹力的作用,物体间力作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,故B正确,不符合题意;
C.足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故C正确,不符合题意;
D.足球产生的弹力是足球发生弹性形变时产生对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选 A。
2.学习了力的相关知识后,小芳同学作出了下列判断,其中错误的是( )
A.没有物体就一定没有力
B.有受力物体时,一定有施力物体
C.有施力物体时,不一定有受力物体
D.只有一个物体时,是不可能产生力的
【答案】C
【详解】A.力是一个物体对另一个物体的作用,力的产生离不开物体,没有物体是不可能产生力的,故A正确,不符合题意;
BC.当两个物体之间发生力的作用时,一个物体是施力物体,另一个物体就是受力物体,所以有受力物体时,一定有施力物体,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.一个力的产生至少要两个物体,一个物体不可能产生力,故D正确,符合题意。
故选C。
3.下列说法正确的是( )
A.图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面,是因为空气受热后密度变大
B.图乙中,冬天用泡沫棉对自来水管进行包裹,是因为泡沫棉导热性较差
C.图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,施力物体是酒精灯
D.图丁中,航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料
【答案】B
【详解】A.图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面,因为密度与温度有关,冷空气被加热后,密度变小,上升,周围空气补充过来,再被加热,使空气有效地循环,故A错误;
B.图乙中,在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,是因为泡沫棉是热的不良导体,即泡沫棉的导热性较差,故B正确;
C.图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变小,上升,推动风车转运,施力物体是空气,故C错误;
D.图丁中,航空器材常采用高强度、密度小的合金或新型合成材料,根据可知,在体积一定时,质量较小,故D错误。
故选B。
4.如图是我们常见的图像,这种图像如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.同种物质,质量与体积的关系
B.弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系
C.匀速直线运动中路程与时间的关系
D.物重与质量的关系
【答案】B
【详解】A.密度是物质的一种特性,由可知,某物质的质量与体积成正比,可以用如图所示的图象表示,故A不符合题意;
B.在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,不是长度与弹簧所受拉力成正比,故B符合题意;
C.匀速直线运动物体的速度不变,路程与时间成正比,可以用如图所示的图象表示,故C不符合题意;
D.物体所受重力与质量成正比,可以用如图所示的图象表示,故D不符合题意。
故选B。
5.如图所示,一次性医用口罩佩戴时,罩体紧贴面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁。关于该口罩,以下说法正确的是( )
A.松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,产生的弹力越小
【答案】C
【详解】A.物体间力的作用是相互的,松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧也有力的作用,故A错误;
B.铝条被压弯后,撤去外力,铝条不能恢复原状,故发生的不是弹性形变,故B错误;
C.松紧发生的形变后,撤去外力可以自动恢复形状,所以松紧发生的是弹性形变,故形变后会对耳根处产生弹力的作用,故C正确;
D.在弹性限度内,松紧拉得越长,形变量越大,产生的弹力越大,故D错误。
故选C。
6.关于“弹力与弹簧测力计”,下列说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力 B.弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C.如图所示所挂物体的重力为3.4N D.弹簧测力计只能竖直使用
【答案】C
【详解】A.相互接触的物体之间,相互挤压并发生弹性形变时才有弹力产生,故A错误;
B.只要物体发生弹性形变均可对使其发生弹性形变的物体产生弹力,故B错误;
C.如图测力计1N均分为5小格,则分度值是0.2N,此时所测物体的重力为3.4N,故C正确;
D.使用弹簧测力计时不一定在竖直方向,只要拉力的方向与弹簧轴线一致都能测量拉力的大小,故D错误。
故选C。
7.使用弹簧测力计时,下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计在使用时必须保持静止状态
B.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C.弹簧测力计在使用时,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.弹簧测力计只能测量弹力的大小
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计在使用时保持静止状态或者匀速运动状态,故A错误;
B.弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力,也可以在其它方向测量力的大小,故B错误;
C.使用中弹簧指针、弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则会造成读数错误,故C正确;
D.弹簧测力计既可以测弹力,也可以测其它形式的力,如重力,只要有拉力作用在弹簧上,弹簧的伸长就会显示出这个力的大小,故D错误。
故选C。
8.如图所示,甲乙两位同学同时分别用2N的力拉同一个弹簧测力计(没画出示数)的两端,则该弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.2N C.4N D.无法确定
【答案】B
【详解】因为物体间力的作用是相互的,当甲、乙两位同学分别用2N的力拉一个弹簧测力计的两端,测力计示数为挂钩一侧的拉力大小,即为2N。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.放在桌面上的书本,受到支持力的作用,这个力的施力物体是 ,乒乓球掉在地上,马上会弹起来,使乒乓球弹起来的力 (选填“属于”或“不属于”)弹力。
【答案】 桌子 属于
【详解】[1]放在桌面上的书本,受到桌面的支持力的作用,这个力的施力物体是桌子。
[2]乒乓球掉在地上,马上会弹起来,使乒乓球弹起来的力是地面发生弹性形变产生的力,属于弹力。
10.北京时间2024年3月20日8时31分,我国在文昌航天发射场使用“长征”8号遥三运载火箭将“鹊桥二号”中继星发射升空!9时03分许星箭分离,发射成功!发射时火箭向下喷出高温高压的燃气,燃气给火箭施加向上的推力,使火箭加速升空,这说明力可以改变物体的 ;“鹊桥二号”随火箭一起加速升空过程中,以火箭为参照物“鹊桥二号”是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 运动状态 静止
【详解】[1]发射时火箭向下喷出高温高压的燃气,燃气给火箭施加向上的推力,使火箭加速升空,火箭的运动状态发生了变化。说明力可以改变物体的运动状态。
[2] “鹊桥二号”随火箭一起加速升空过程中,“鹊桥二号”与火箭的相对位置没有发生变化,以火箭为参照物“鹊桥二号”是静止的。
11.按如图所示的三种方法推门,沿FA方向用力不能把门关上,在 (选填“B”或“C) 点推门最省力。在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的 有关;同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是 _的。
【答案】 B 大小 相互
【详解】[1]由生活经验可知,离门轴越远,关门越省力,所以在B点推门时最省力。
[2]在B点施加不同的力时,力的方向、作用点相同,大小不同,门移动的速度不同,这说明力的作用效果还与力的大小有关。
[3]手推门时,手对门施加推力,同时手也受到门的推力,这说明力的作用是相互的。
12.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,最终到达B点。则球在A点与B点时所受弹簧施加力的方向 (相同/不同),大小 (相同/不同)。在球从A到B的过程中,受到弹簧的作用力的大小变化是 (一直变大/一直变小/先变大再变小/先变小再变大)。
【答案】 不同 相同 先变小再变大
【详解】[1][2][3]小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,弹力越来越小,此时小球所受弹力方向向右;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,弹力越来越大,此时小球所受弹力方向向左。因为AO=OB,所以球在A点与B点时,弹簧的形变程度相同,因此所受弹簧施加力的大小相等,因此球从A到B的过程中,受到弹簧的作用力先变小再变大。
13.1666年,英国物理学家 用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光,从此揭开了光的颜色之谜。他还发现了惯性定律、万有引力定律等,为了纪念他对科学发展作出的巨大贡献,用他的名字命名了物理量 的单位。
【答案】 牛顿 力
【详解】[1][2]英国物理学家牛顿在物理学上做出了突出的贡献,他用玻璃三棱镜分解了太阳光,知道了太阳光是由七种不同颜色的光混合而成;在力学方面,牛顿还提出了牛顿三大定律,为了纪念他对科学发展作出的巨大贡献,用他的名字命名了物理量力的单位。
14.如图是一种握力器,O是转轴,弹簧上端固定,下端位置可左右调节。从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的 越大。若训练握力时感觉很难握动,为降低训练强度,应将弹簧下端向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】 形变(伸长量) 右
【详解】[1][2]力的三要素影响力的作用效果,从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的形变(伸长量)越大。为降低训练强度,应该减小弹力,让弹簧发生的弹性形变更小一些,应将弹簧下端由向右调整。
三、实验题
15.直尺是我们生活、学习中常用的工具之一,爱动脑筋的小智发现,使用不同厂家的直尺发生断裂多半都是在按压过程中突然断了,但是尺子断裂时按压的力度和弯曲的程度不一样,查阅资料后他知道了这和尺子本身的抗弯强度有关。为了比较手头的甲、乙两把形状一样,但材料不一样的尺子的抗弯强度的大小,小智利用如图1所示的装置,在弹性范围内,测出尺子弯曲时末端的形变量x和所受拉力F的大小,多次实验得到的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
形变量x/cm
甲
0.6
1.2
1.8
2.1
2.4
乙
0.5
1.0
1.5
1.75
2.0
拉力F/N
1
2
3
4
(1)请将图1中弹簧测力计的示数填入表格中;
(2)图2是甲尺子弯曲时末端的形变量x与所受拉力F的关系图像,请你根据表中的数据,在图2的坐标系中描点,并画出乙尺子的x与F的关系图像;
(3)分析两把尺子的x-F关系图像,你认为 (选填“甲”或“乙”)尺子的抗弯强度较大;
(4)请你猜想尺子弯曲时末端的形变量x可能还与 有关。(至少写出一个猜想)
【答案】 3.5 乙 直尺的长度
【详解】[1]在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力的大小成正比,可得
解得
F=3.5N
[2]据表中数据,画出乙直尺的x~F的关系图像,如下图
[3]由图知道,当拉力一定时,甲尺的形变量大,乙尺的形变量小,所以乙尺的抗弯强度大。
[4]上述实验中,两把直尺的材料不同,控制了直尺的形状相同,探究了直尺的抗弯强度与材料的关系,根据生活中的实际情况知道,直尺的长度也会影响尺子弯曲时末端的形变量。
16.(1)如图所示,弹簧测力计的分度值为 N,示数为 N。图秒表的读数为 s。
(2)如图所示,图甲所示刻度尺测量的木块长度为 cm。在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图乙所示,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示,所测物体的质量为 g。
【答案】(1) 0.2 2.6 337.5
(2) 2.70 左 38.6
【详解】(1)[1][2]由图可知,弹簧测力计上最小示数是0,最大示数是5N,所以量程为0~5N;lN之间有5个小格,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2N下面第三个格处,所以读数为2.6N。
[3]在秒表的中间表盘上,lmin中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min=30s,即分针圈中的分度值为30s;指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min=300s;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0。ls,由于分针过了中线,所以秒针读大数字,故秒针指在37.5s,即秒表的读数为
300s+37.5s=337.5s
(2)[1]图甲中,刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.70cm对齐,故物体的长度为
L=3.70cm-1.00cm=2.70cm
[2][3]由乙图可知,指针指向分度盘中线的右侧,说明右边重,则应向左调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。物体的质量等于砝码的质量与游码对应示数之和,由丙图可知,游码对应的刻度是3.6g,被测物体的质量为
m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g
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