7.2 弹力(专项训练)-2024-2025学年八年级下学期物理同步题型分组专项训练(人教版2024)
2025-01-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 弹力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 弹力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.36 MB |
| 发布时间 | 2025-01-13 |
| 更新时间 | 2025-01-13 |
| 作者 | 智汇物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49954460.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:
7.2弹力
1.形变的物体在撤去外力后能恢复原状,该物体所发生的这种形变叫作 。
2.发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作 。物体间弹力的方向都与接触面 。
3.弹簧测力计是用来测量 的工具。原理是:在 ,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越 。
4.弹簧测力计的使用方法
①测量前,用手轻轻地来回拉动几次,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
②看指针是否指在“0”刻度,要沿所测 的方向调“0”。
③观察弹簧测力计的 和 ,选择量程合适的测力计。
④测量时,要使弹簧测力计受力的方向沿弹簧的 方向;
⑤读数时,应保持测力计处于 或 ,视线必须与刻度盘 。
1
弹力的概念
1. 用手拉弹簧或用手压弹簧时,弹簧发生 (填“弹性”或“范性”)形变;这时弹簧对手产生弹力,它的方向与手对弹簧作用力的方向 (填“相同”或“相反”)。
2. 在跳板这一运动项目中,运动员在向下压跳板的过程中(如图),跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,从而产生 (选填“向上”或“向下”)的弹力。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
。
3. 如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是( )
A. 压弯的跳竿 B. 拉长的弹簧 C. 拉开的弓 D. 捏成团的橡皮泥
4. 如图所示,一个物体压在弹簧上,下列说法正确的是( )
A.弹簧由于形变而受到压力
B.弹簧由于形变而受到支持力
C.物体发生形变了,所以受弹力的作用
D.弹簧由于形变而产生对物体向上的弹力
5. 如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A B C D
A.弦对箭的推力 B.运动员对跳板的压力
C.地球对月亮的引力 D.马对车的拉力
6. 如图所示,一个水杯静置于桌面上,以下判断正确的是( )
A.只有桌面发生了形变 B.只有水杯发生了形变
C.水杯和桌面都发生了形变 D.水杯和桌面都没有发生形变
7. 下列说法中正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个物体只要接触就一定产生弹力
C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
D.拉力属于弹力,支持力不属于弹力
8. 在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( )
A. B. C. D.
9. 如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,弹簧一端固定,一端挂一个钩码,弹簧长20cm;图2中,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧的长度为( )2
弹簧测力计的原理
A.80cm B.40cm C.30cm D.25cm
10. 小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
11. 两个弹簧测力计对拉,如图所示,下列说法正确的是( )
A.左侧弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为1N
B.左右两侧的拉力F大小为2N
C.两个弹簧测力计必须完全相同,对拉时示数才相等
D.使用弹簧测力计时,所测力的方向要与弹簧轴线方向在一条直线上
12. 如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力
B.秒表和测力计的总重力
C.秒表对弹簧的拉力
D.弹簧对秒表的拉力
3
弹簧测力计的使用与读数
13.弹簧测力计是力学中常用的测量仪器,下列关于弹簧测力计的说法中不正确的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上
B.测量时要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致
C.使用弹簧测力计前要先拉一拉挂钩,防止弹簧卡壳
D.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
14. 使用弹簧测力计时,下面必须注意的几点中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置
B.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直
15. 如图展示了几位同学使用弹簧测力计的情景,其中测量方法错误的是( )
A B C D
16. 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。
17. 如图所示的弹簧测力计的量程是 N,分度值是 N;图中的弹簧测力计的读数是 N。
18. 如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,请指出图中存在的操作错误: 。纠正错误后在弹簧测力计下挂一物体(如图b所示),当物体静止时,弹簧测力计的示数为 N。若将此弹簧测力计、物体如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将 (变大/不变/变小)。
4
探究弹簧测力计原理的实验
19. 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和橡皮筋伸长量△x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 cm;当B橡皮筋的伸长量为8cm时,橡皮筋B受到的拉力为 N。
(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量程大,用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(A/B)。
(3)将本实验中两根相同的A橡皮筋串联起来(如图丙)代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 N。(不计橡皮筋自重和接头处长度的变化)
20. 某学生在探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时,利用图1所示器材及数只钩码做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码重(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
(1)要完成实验,除了需要如图1中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 ;
(2)由表可知当在弹簧上挂重力为2N的钩码时,弹簧的伸长量为 cm;
(3)分析数据,可进一步推出弹簧伸长长度与拉力关系,结论是 ;
(4)该同学作了弹簧长度与弹簧受力的关系图,如图2,其中正确的图象是 ;
(5)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计,那么弹簧测力计的测量范围是 。
5
弹簧测力计在力的相互性方面的应用
21. 如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲<L丙 L乙>L丁 B.L甲=L丙 L乙=L丁
C.L甲<L丙 L乙=L丁 D.L甲=L丙 L乙>L丁
22. 用两只手水平向左、向右拉一个放在水平桌面上的弹簧测力计的吊环和挂钩,如果两只手所用的拉力均为5N,则弹簧测力计的示数为( )
A.10N B.5N C.0N D.2.5N
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$$
7.2弹力
1.形变的物体在撤去外力后能恢复原状,该物体所发生的这种形变叫作 弹性形变 。
2.发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。物体间弹力的方向都与接触面 垂直 。
3.弹簧测力计是用来测量 力的大小 的工具。原理是:在 弹性限度内 ,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越 长 。
4.弹簧测力计的使用方法
①测量前,用手轻轻地来回拉动几次,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
②看指针是否指在“0”刻度,要沿所测 力 的方向调“0”。
③观察弹簧测力计的 量程 和 分度值 ,选择量程合适的测力计。
④测量时,要使弹簧测力计受力的方向沿弹簧的 轴线 方向;
⑤读数时,应保持测力计处于 静止 或 匀速直线运动状态 ,视线必须与刻度盘 垂直 。
1
弹力的概念
1. 用手拉弹簧或用手压弹簧时,弹簧发生 (填“弹性”或“范性”)形变;这时弹簧对手产生弹力,它的方向与手对弹簧作用力的方向 (填“相同”或“相反”)。
【答案】 弹性 相反
【详解】用力拉或用力压弹簧,当外力撤销后,弹簧会回复原状,所以弹簧发生的是弹性形变。
弹簧对手产生的弹力是弹簧形变引起,因此该弹力的方向是指向阻碍它恢复原状的物体,与手对弹簧的作用力相反。
2. 在跳板这一运动项目中,运动员在向下压跳板的过程中(如图),跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,从而产生 (选填“向上”或“向下”)的弹力。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
。
【答案】 弹性 向上 相互
【详解】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。
3. 如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是( )
A. 压弯的跳竿 B. 拉长的弹簧 C. 拉开的弓 D. 捏成团的橡皮泥
【答案】D
【详解】A.压弯的跳竿发生的是弹性形变,故A不符合题意;
B.拉长的弹簧发生的是弹性形变,故B不符合题意;
C.拉开的弓发生的是弹性形变,故C不符合题意;
D.捏成团的橡皮泥发生的是塑性形变,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示,一个物体压在弹簧上,下列说法正确的是( )
A.弹簧由于形变而受到压力
B.弹簧由于形变而受到支持力
C.物体发生形变了,所以受弹力的作用
D.弹簧由于形变而产生对物体向上的弹力
【答案】D
【解答】解:A、弹簧受到的压力是由于物体发生形变而对弹簧施加的力,故A错误;
B、弹簧受到的支持力是由于地面发生形变而对弹簧施加的力,故B错误;
C、物体发生形变了,所以对弹簧施加压力的作用,故C错误;
D、弹簧由于形变而产生对物体向上的弹力,故D正确。
故选:D。
5. 如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A B C D
A.弦对箭的推力 B.运动员对跳板的压力
C.地球对月亮的引力 D.马对车的拉力
【答案】C
【详解】A.拉弓射箭时,弓发生形变,会产生弹力作用,所以弦对箭的推力是弹力,故A不符合题意;
B.运动员对跳板的压力是由于运动员的脚发生弹性形变而产生的,属于弹力,故B不符题意;
C.地球对月亮的引力,属于万有引力的范畴,不属于弹力,故C符合题意;
D.马对车的拉力,是由于绳子发生弹性形变形成,属于弹力,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,一个水杯静置于桌面上,以下判断正确的是( )
A.只有桌面发生了形变 B.只有水杯发生了形变
C.水杯和桌面都发生了形变 D.水杯和桌面都没有发生形变
【答案】C
【详解】水杯对水平桌面的压力是由于水杯发生向上的微小形变,要恢复原状,而对桌面产生向下的弹力,即是压力;水杯受到桌面的支持力是因为桌面发生了形变,产生向上的对水杯的作用力,所以水杯和桌面都发生了形变,故ABD错误,C正确。故选C。
7. 下列说法中正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个物体只要接触就一定产生弹力
C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
D.拉力属于弹力,支持力不属于弹力
【答案】C
【解答】解:A.物体发生形变时,不一定发生弹性形变,所以形变的物体不一定产生弹力,故A不正确;
B.两个物体接触但不一定发生形变,所以不一定产生弹力,故B不正确;
C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力,故C正确;
D.拉力、支持力的实质都是弹力,故D不正确。
故选:C。
8. 在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变。
由图可知:A、C中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力。
D无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用,所以也就无法确定有没有弹力。
B中,两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方的合力作用,从而发生弹性形变产生弹力。
故选:B。
2
弹簧测力计的原理
9. 如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,弹簧一端固定,一端挂一个钩码,弹簧长20cm;图2中,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧的长度为( )
A.80cm B.40cm C.30cm D.25cm
【答案】D
【解答】解:在弹性形变的范围内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,弹簧受到的拉力是两个钩码的力。挂1个钩码长20cm,弹簧原长15cm,则1个钩码会使弹簧伸长5cm,挂2个钩码后伸长10cm,长度为25cm,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10. 小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【解答】解:A、在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,故A错误;
B、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲=ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。
故选:C。
11. 两个弹簧测力计对拉,如图所示,下列说法正确的是( )
A.左侧弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为1N
B.左右两侧的拉力F大小为2N
C.两个弹簧测力计必须完全相同,对拉时示数才相等
D.使用弹簧测力计时,所测力的方向要与弹簧轴线方向在一条直线上
【答案】D
【详解】A.由图知,左侧弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,故A错误;
B. 左测力计对右测力计的拉力与右测力计对左测力计的拉力是相互作用力,大小相等为4N,故B错误;
C.两个弹簧测力计不必完全相同,只要相互的拉力不要超过两个拉力计的最小量程就可以,故C错误;
D.弹簧测力计使用时,可以测量任何方向上的力,只要保证力的方向和弹簧的轴线在同一直线上,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力
B.秒表和测力计的总重力
C.秒表对弹簧的拉力
D.弹簧对秒表的拉力
【答案】C
【解答】解:测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力一定是弹簧受到的,即该力的受力物一定为弹簧;
A、秒表的重力,施力物体是地球,受力物体是秒表,故A错误;
B、秒表和测力计的总重力的施力物体是地球,受力物体是秒表和测力计,故B错误;
C、秒表对弹簧的拉力,施力物体是秒表,受力物体是弹簧,故C正确;
D、弹簧对秒表的拉力,施力物体是弹簧,受力物体是秒表,故D错误。
故选:C。
3
弹簧测力计的使用与读数
13.弹簧测力计是力学中常用的测量仪器,下列关于弹簧测力计的说法中不正确的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上
B.测量时要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致
C.使用弹簧测力计前要先拉一拉挂钩,防止弹簧卡壳
D.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
【答案】D
【解析】AC.使用前必须确认弹簧测力计的量程和分度值,检查指针是否指在零刻度上,并且先拉一拉挂钩,防止弹簧卡壳,故AC正确,不符合题意;
B.测量时要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致,若不一致,使用时可能与外壳摩擦的影响导致测量不准确,故B正确,不符合题意;
D.弹簧测力计使用时可在任意方向,只要弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致即可,故D错误,符合题意。
故选D。
14. 使用弹簧测力计时,下面必须注意的几点中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置
B.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直
【答案】A
【详解】A.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A错误,符合题意;
B.使用测力计之前对所测的力要估测,以免超过测力计的路程,损毁测力计,故B正确,不符合题意;
C.使用中不必要的摩擦会影响测量的结果,要极力避免,故C正确,不符合题意;
D.读数时,为了读数准确,视线要与指针对应的刻度线垂直,故D正确,不符合题意。
故选A。
15. 如图展示了几位同学使用弹簧测力计的情景,其中测量方法错误的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】用弹簧测力计测力的大小时,力的方向必须沿着弹簧测力计的轴线方向,选项D砝码对测力计的拉力与测力计弹簧的轴线不在同一直线上,故D错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。
故选D。
16. 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
【解析】[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。
17. 如图所示的弹簧测力计的量程是 N,分度值是 N;图中的弹簧测力计的读数是 N。
【答案】0~5 0.2 1.0
【解析】[1]由题图可知,该测力计的量程为0~5N。
[2]刻度尺一大格代表1N,一大格有5个小格,每小格代表0.2N,所以,测力计的分度值为0.2N。
[3]从图中可以看到,测力计的指针指在刻度“1”的位置,分度值为0.2N,则读数为1.0N。
18. 如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,请指出图中存在的操作错误: 。纠正错误后在弹簧测力计下挂一物体(如图b所示),当物体静止时,弹簧测力计的示数为 N。若将此弹簧测力计、物体如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将 (变大/不变/变小)。
【答案】拉力方向没有与弹簧的轴线方向一致,2,变大。
【详解】为减少弹簧与外壳之间的摩擦,防止挂钩被卡住,拉力方向应与弹簧的轴线方向一致,如图所示,存在的操作错误为拉力方向没有与弹簧的轴线方向一致。
如图所示,弹簧测力计每大格为1N,平均分成5小格,即分度值为0.2N,示数为2N。
将弹簧测力计倒置,弹簧承受的拉力为物体与弹簧测力计外壳的总重力,所以静止时测力计的示数与b相比将变大。
4
探究弹簧测力计原理的实验
19. 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和橡皮筋伸长量△x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 cm;当B橡皮筋的伸长量为8cm时,橡皮筋B受到的拉力为 N。
(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量程大,用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(A/B)。
(3)将本实验中两根相同的A橡皮筋串联起来(如图丙)代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 N。(不计橡皮筋自重和接头处长度的变化)
【答案】(1)12;8;(2)B;A;(3)10。
【解答】解:(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下,B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下,橡皮筋伸长量Δx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Δx与受到拉力F成正比例函数的关系,FA=kAΔxA,FB=kBΔxB;
由图知,当FA=5N,ΔXA=10cm;FB=10N,ΔXB=10cm,将上面的数据分别代入FA=kAΔxA、FB=kBΔxB,得:kA=0.5N/cm、kB=1N/cm,因此FA=0.5ΔxA,FB=ΔxB,所以,当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为ΔxA=cm=12cm,
当B橡皮筋的伸长量为8cm时,受到的拉力为FB=ΔxB=8N;
(2)测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0﹣10N,B的量程为0﹣15N,则用橡皮筋 B制成的测力计量程大;
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制成的测力计测量的精确程度高;
(3)若将相同的两根A橡皮筋串联起来,则两个橡皮筋受到的拉力是相同的,最大为10N。
故答案为:(1)12;8;(2)B;A;(3)10。
20. 某学生在探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时,利用图1所示器材及数只钩码做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码重(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
(1)要完成实验,除了需要如图1中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 ;
(2)由表可知当在弹簧上挂重力为2N的钩码时,弹簧的伸长量为 cm;
(3)分析数据,可进一步推出弹簧伸长长度与拉力关系,结论是 ;
(4)该同学作了弹簧长度与弹簧受力的关系图,如图2,其中正确的图象是 ;
(5)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计,那么弹簧测力计的测量范围是 。
【答案】(1)刻度尺;(2)4;(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受拉力成正比;(4)(b);(5)0~2.5N。
【解答】解:(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)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;该弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长增加1厘米,当在弹簧上挂重力为2N的钩码时,弹簧的伸长量为4cm;
(3)由表中数据可知:在0~2.5N的范围内,该弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长增加1厘米,即弹簧的长度随物体质量的增大而增长,故可得出结论:在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(4)由前面分析可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受拉力成正比,即F﹣x图像为过原点的倾斜直线,当弹簧不在弹性限度内时,弹簧伸长量与拉力不成正比,则符合这两个条件的只有(b)图,故选(b);
(5)根据表中数据可知,在2.5N之后,拉力与长度不能成正比,故测量范围为:0~2.5N。
故答案为:(1)刻度尺;(2)4;(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受拉力成正比;(4)(b);(5)0~2.5N。
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弹簧测力计在力的相互性方面的应用
21. 如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲<L丙 L乙>L丁 B.L甲=L丙 L乙=L丁
C.L甲<L丙 L乙=L丁 D.L甲=L丙 L乙>L丁
【答案】B
【解答】解:由图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;
在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以L甲=L丙;
在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同。所以L乙=L丁。
故选:B。
22. 用两只手水平向左、向右拉一个放在水平桌面上的弹簧测力计的吊环和挂钩,如果两只手所用的拉力均为5N,则弹簧测力计的示数为( )
A.10N B.5N C.0N D.2.5N
【答案】B
【解答】解:两只手的拉力均为5N,所以弹簧测力计的挂钩上会受到5的拉力,因此,示数为5N。又因为物体间力的作用是相互的,所以虽然两侧都受到力的作用,但弹簧测力计只可能显示一边的大小。
故选:B。
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