内容正文:
【八年级物理大单元设计】
7.2 弹力
【内容预览】
【学习目标】 1
【思维导图】 1
【知识梳理】 1
知识点1:弹性和塑性 1
知识点2:弹力 3
知识点3:弹簧测力计 6
【课堂练习】 9
1. 知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验,能说出弹性和塑性的不同。
2. 了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力。
3. 知道在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,并能通过实验进行验证。
4. 了解弹簧测力计的结构,学会弹簧测力计的使用方法。
知识点1:弹性和塑性
1. 形变
形变是指物体在外力作用下发生的形状或体积的改变。
(1)形状的改变:指受力物体的外形发生变化,如物体发生伸长、缩短弯曲等变化。
(2)体积的改变:指受力物体的体积发生变化,如用力压气球,气球体积变小。(体积的改变一般包括形状的改变)
2. 现象探究:弹性形变和塑性形变
实例
图示
受力后的形状
撤力后的形状
共同特点
手拉橡皮筋
橡皮筋被拉长
橡皮筋恢复原状
橡皮筋、撑杆形变后都可以自动恢复原状
撑杆跳高
撑杆被压弯
撑杆恢复原状
手捏小动物
橡皮泥被捏成各种形状
橡皮泥保持被捏的形状
橡皮泥、沙滩形变后,都不能自动恢复原状
在沙滩上行走
沙滩上留下脚印
沙滩上脚印仍然存在
【归纳总结】物体受力时会发生形变,不受力时,有的物体能自动恢复到原状,这样的形变称为弹性形变;有的物体不能自动恢复到原状,这样的形变称为塑性形变。
课外拓展:观察“微小形变的方法”
任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的.不过有的形变极其微小,可用“放大法”来观察。如图所示,准备好两块平面镜(用于反射光线),把这两块平面镜隔着一定距离固定在桌子上,然后将从光源射出的一束光射向其中一块平面镜,这束光被平面镜反射到另外一块平面镜上、光被第二块平面镜反射后就在墙上形成一个光斑。当把物体放在桌子上,就可以看到光斑发生了移动,从而间接地说明桌面发生了形变。原理是利用光的反射来显示形变。
2. 弹性和塑性
(1) 弹性:物体受力时会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。例如:举橡皮筋、撑竿、直尺、弹簧等。
(2) 塑性:有些物体,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。例如:橡皮泥、面团、铁丝等。
物体受力时,发生形变。不受力时,能自动恢复原状的物质叫做弹性物质;不受力时,不能自动恢复到原状的物质叫做塑性物质。
【典例1】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
【典例2】包饺子、捏面人利用了面团的 性;撑竿跳高运动员在跳高时,利用了撑竿的 性。
知识点2:弹力
1.弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如我们拉弹簧、压尺子、拉橡皮筋时,感受到它们对手有力的作用,这种力就是弹力。
2.弹力的产生条件
(1) 两物体相互接触;
(2) 接触处相互挤压或拉升并且发生了弹性形变。
(1)相互接触的物体间不一定产生弹力,如相互接触但没有发生相互作用的物体间是没有弹力的,如下图中的甲和乙。
(2)人与地面没有接触,不满足弹力产生的条件,故不接触的物体间一定不存在弹力。
3. 对弹力的理解
(1)弹力是一种常见的力,我们平时所说的推力拉力、压力和支持力,都属于弹力的范围。
(2)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,因此弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与它接触使其形变的物体。例如,茶杯对桌面的压力,是茶杯发生弹性形变,茶杯是施力物体,桌面是受力物体。
(3)对一个弹性物体来说,在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力就越大。
4. 弹力的三要素
(1)大小:与物体的材料和弹性形变量大小有关在弹性限度内,物体的形变越大,产生的弹力越大。
(2)方向:弹力的方向与物体发生形变的方向相反且总是与接触面垂直。
(3)作用点:作用在施加外力的物体上,也可等效在接触面的一点上。
【点拨】弹力的方向
弹力的方向
弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,如被手压缩的弹簧发生弹性形变,会对手掌产生向上的弹力F,弹力方向总是与物体的形变方向相反,如图所示。
5. 常见弹力的作用点和方向(举例)
(1)压力: 作用点在被压物体的表面,方向垂直于接触面指向被压物体。
(2)绳的拉力:作用点在绳与被拉物体的接触点上方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。
(3)支持力:作用点在支持物体与被支持物体的接触面上,方向垂直于接触面,指向被支持物体。
【典例3】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.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.足球受到的支持力是木板产生的弹力 D.木板的支持力使足球发生了弹性形变
【典例4】如图,物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧,在O点画出弹簧对物块的弹力的示意图。
知识点3:弹簧测力计
1. 测力计
测量力大小的工具叫做测力计,生活中测量力的有多种,如下图所示,其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
握力计
拉力指针推力计
数显推拉力计
2. 弹簧测力计的结构
(1)弹簧测力计:测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
(2)弹簧测力计的工作原理 :在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
(3)弹簧测力计的构造:主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。
(4)弹簧测力计的量程与分度值
量程:弹簧测力计的测量范围,如图所示弹簧测力计的量程为0~5N。
分度值:弹簧测力计的最小刻度,下图弹簧测量计的分度值为0.2N。
弹簧长度与弹簧的伸长量
弹簧的伸长量与弹簧长度不一样.弹簧自然状态下的长度叫作弹簧的原长,一般用表示,弹簧受到拉力之后的长度一般用表示,则弹簧的伸长量就是(在弹性限度内,与拉力的大小成正比),如图所示。
知识拓展:胡克定律
英国科学家胡克经过研究发现,在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即 F=kx,所以弹簧测力计上的刻度是均匀的。k是弹簧的劲度系数,它由材料的性质决定。
3. 弹簧测力计的使用方法
使用前
(1)观察量程:待测力的大小应在量程之内,以免损坏测力计。
(2)明确分度值:每一小格表示多少牛。
(3)校零:要检查指针与零刻度线是否对齐.若没有,要调节至对齐. 要求每次在弹簧测力计受力方向上调零 。
(4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次,放手后观察指针是否能回 到零刻度线处,以防止弹簧卡壳。
使用时
(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度板上(避免因摩擦而影响测量的准确程度).
(2)读数:视线垂直于刻度板,在记录数据时要带上单位。
(3)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
4. 其他常见的测力计
为了满足测力的不同需要,人们还制造了其他样式的测力计,如握力计、弹簧秤和拉力计等。
3. 实验探究:探究弹簧测力计的测力原理
实验
设计
本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系,拉力的改变
通过在弹簧下每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力
均为0.5N)来实现:弹管的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧
的长度得出,装置如图所示
实验
过程
(1) 记下不挂钩码时弹簧下端所对应的刻度尺的位置。
(2) 在弹簧下挂2个钩码,通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L,记入表格中。
(3)在弹簧下每次增加 2个钩码,通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量,记入表格中。
(4)实验完成后,将所有钩码取下,观察弹簧
数据
处理
以拉力F为横轴,以弹簧的伸长量△L为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点作图,得到拉力F与弹簧伸长量△L的关系如图乙所示
分析
论证
由图可知在0~6N的范围内,图象是一条过坐标原点的直线,说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
实验
结论
通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量就越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的工作测力原理
交流与评估
当弹簧超过弹性限度时,弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系,撤去外力,弹簧也无法恢复到原来的形状
【典例5】如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端,测力计的示数是( )
A.200N B.100N C.50N D.0N
【典例6】如图所示,一根弹簧一端挂在墙上,用500N的力拉另一端,弹簧伸长了20cm。如果改为两个人分别拉弹簧的两端,把它拽拉长了20cm,则左右两个人分别用的力大小为( )
A.500N,500N B.250N,250N C.1000N,1000N D.500N,0N
【典例7】小华在课外探究弹簧的伸长与拉力的变化关系时,记录了相应的数据如下:
钩码重力(N)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.4
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)弹簧未挂钩码时,弹簧的伸长= cm;
(2)当弹簧的伸长达到4cm时,弹簧的拉力为 N;
(3)分析数据,你可得出的结论是 。
(3)[3]由表中数据知:由表中数据可知:在0∼0.25N的范围内,弹簧的伸长与拉力的比值一定,即:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成比。
1.“橡皮泥上留下漂亮的指印”这种性质叫 ,“跳板被跳水运动员压弯”这种性质叫 ,用弹簧拉力器锻炼身体,随着两手拉开的距离越大,就感到越 (选填“省力”或“费力”)。
2.压力和拉力都属于弹力,下述弹力是哪个物体发生了形变而产生的?
(1)放在水平桌面上的杯子对桌面的压力: 。
(2)手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力: 。
3.下列关于弹力产生的条件和方向,说法正确的是( )
A.只要两个物体接触,一定产生弹力
B.弹力的方向是竖直向下的
C.两个物体接触且发生相对运动时,才会产生弹力
D.两个物体接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力
4.一根弹簧,受到的拉力为1N时,弹簧长12cm,受到的拉力为2N时,弹簧长14cm,受到的拉力为3N时,弹簧长16cm,由此可知:弹簧受到的拉力增加1N,弹簧伸长 cm;当弹簧受到1N的压力时,弹簧的长度为 cm;若弹簧的下端受到的拉力增加到4N,则弹簧的长度 (选填“一定”或“不一定”)是18cm,理由是 。
5.关于弹力,下列说法错误的是( )
A.相互接触的物体间不一定产生弹力
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与弹簧所受的拉力成正比
C.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
D.压力、支持力、拉力都属于弹力
6.如图所示,在光滑的水平面上,一弹簧左端固定在墙壁上,右端与一小球连接,O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是( )
A.弹簧对小球的弹力是由于小球发生弹性形变产生的
B.小球由A向B运动的过程中,弹簧对小球的弹力一直变大
C.小球由O向A运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向左
D.小球由A向O运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向右
7.在学习弹簧测力计的使用后,甲、乙两个同学沿相反的方向拉同一只弹簧测力计,各用5N的力,如图所示。则弹簧测力计的示数为(弹簧测力计的自重不计)( )
A.10N B.0N C.20N D.5N
8.下列关于弹簧测力计使用的说法中,不正确的是( )
A.测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围
B.测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩
C.使用前应将弹簧测力计的指针调到零刻度
D.实际测量力时,弹簧必须沿竖直方向放置
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【八年级物理大单元设计】
7.2 弹力
【内容预览】
【学习目标】 1
【思维导图】 1
【知识梳理】 1
知识点1:弹性和塑性 1
知识点2:弹力 3
知识点3:弹簧测力计 6
【课堂练习】 9
1. 知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验,能说出弹性和塑性的不同。
2. 了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力。
3. 知道在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,并能通过实验进行验证。
4. 了解弹簧测力计的结构,学会弹簧测力计的使用方法。
知识点1:弹性和塑性
1. 形变
形变是指物体在外力作用下发生的形状或体积的改变。
(1)形状的改变:指受力物体的外形发生变化,如物体发生伸长、缩短弯曲等变化。
(2)体积的改变:指受力物体的体积发生变化,如用力压气球,气球体积变小。(体积的改变一般包括形状的改变)
2. 现象探究:弹性形变和塑性形变
实例
图示
受力后的形状
撤力后的形状
共同特点
手拉橡皮筋
橡皮筋被拉长
橡皮筋恢复原状
橡皮筋、撑杆形变后都可以自动恢复原状
撑杆跳高
撑杆被压弯
撑杆恢复原状
手捏小动物
橡皮泥被捏成各种形状
橡皮泥保持被捏的形状
橡皮泥、沙滩形变后,都不能自动恢复原状
在沙滩上行走
沙滩上留下脚印
沙滩上脚印仍然存在
【归纳总结】物体受力时会发生形变,不受力时,有的物体能自动恢复到原状,这样的形变称为弹性形变;有的物体不能自动恢复到原状,这样的形变称为塑性形变。
课外拓展:观察“微小形变的方法”
任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的.不过有的形变极其微小,可用“放大法”来观察。如图所示,准备好两块平面镜(用于反射光线),把这两块平面镜隔着一定距离固定在桌子上,然后将从光源射出的一束光射向其中一块平面镜,这束光被平面镜反射到另外一块平面镜上、光被第二块平面镜反射后就在墙上形成一个光斑。当把物体放在桌子上,就可以看到光斑发生了移动,从而间接地说明桌面发生了形变。原理是利用光的反射来显示形变。
2. 弹性和塑性
(1) 弹性:物体受力时会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。例如:举橡皮筋、撑竿、直尺、弹簧等。
(2) 塑性:有些物体,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。例如:橡皮泥、面团、铁丝等。
物体受力时,发生形变。不受力时,能自动恢复原状的物质叫做弹性物质;不受力时,不能自动恢复到原状的物质叫做塑性物质。
【典例1】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。
【典例2】包饺子、捏面人利用了面团的 性;撑竿跳高运动员在跳高时,利用了撑竿的 性。
【答案】 塑 弹
【详解】[1][2]包饺子、捏面人时,对面施加力的作用,面发生形变,力消失后面团没有恢复原状,说明具有塑性;撑竿跳高运动员在跳高时撑杆弯曲后恢复原状,对人产生弹力,所以是利用了撑竿的弹性。
知识点2:弹力
1.弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如我们拉弹簧、压尺子、拉橡皮筋时,感受到它们对手有力的作用,这种力就是弹力。
2.弹力的产生条件
(1) 两物体相互接触;
(2) 接触处相互挤压或拉升并且发生了弹性形变。
(1)相互接触的物体间不一定产生弹力,如相互接触但没有发生相互作用的物体间是没有弹力的,如下图中的甲和乙。
(2)人与地面没有接触,不满足弹力产生的条件,故不接触的物体间一定不存在弹力。
3. 对弹力的理解
(1)弹力是一种常见的力,我们平时所说的推力拉力、压力和支持力,都属于弹力的范围。
(2)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,因此弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是与它接触使其形变的物体。例如,茶杯对桌面的压力,是茶杯发生弹性形变,茶杯是施力物体,桌面是受力物体。
(3)对一个弹性物体来说,在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力就越大。
4. 弹力的三要素
(1)大小:与物体的材料和弹性形变量大小有关在弹性限度内,物体的形变越大,产生的弹力越大。
(2)方向:弹力的方向与物体发生形变的方向相反且总是与接触面垂直。
(3)作用点:作用在施加外力的物体上,也可等效在接触面的一点上。
【点拨】弹力的方向
弹力的方向
弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,如被手压缩的弹簧发生弹性形变,会对手掌产生向上的弹力F,弹力方向总是与物体的形变方向相反,如图所示。
5. 常见弹力的作用点和方向(举例)
(1)压力: 作用点在被压物体的表面,方向垂直于接触面指向被压物体。
(2)绳的拉力:作用点在绳与被拉物体的接触点上方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。
(3)支持力:作用点在支持物体与被支持物体的接触面上,方向垂直于接触面,指向被支持物体。
【典例3】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.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.足球受到的支持力是木板产生的弹力 D.木板的支持力使足球发生了弹性形变
【答案】A
【详解】A.木板形变是由于足球对木板的压力造成的,不是木板的弹力,故A错误,符合题意;
B.足球发生形变,产生的弹力作用在木板上,故B正确,不符合题意;
C.足球受到的支持力施力物体是木板,因为木板发生弹性形变,产生的弹力,故C正确,不符合题意;
D.木板对足球的支持力使木板和足球相互挤压,足球发生了弹性形变,故D正确,不符合题意。
故选A。
【典例4】如图,物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧,在O点画出弹簧对物块的弹力的示意图。
【答案】
【详解】物块正水平向左滑动并压缩弹簧,分析可知,物块受到水平向右的弹簧对它的弹力作用,作用点为O点。故沿水平向右的方向做有向线段,标出F表示弹力。如图所示:
知识点3:弹簧测力计
1. 测力计
测量力大小的工具叫做测力计,生活中测量力的有多种,如下图所示,其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
握力计
拉力指针推力计
数显推拉力计
2. 弹簧测力计的结构
(1)弹簧测力计:测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
(2)弹簧测力计的工作原理 :在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
(3)弹簧测力计的构造:主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。
(4)弹簧测力计的量程与分度值
量程:弹簧测力计的测量范围,如图所示弹簧测力计的量程为0~5N。
分度值:弹簧测力计的最小刻度,下图弹簧测量计的分度值为0.2N。
弹簧长度与弹簧的伸长量
弹簧的伸长量与弹簧长度不一样.弹簧自然状态下的长度叫作弹簧的原长,一般用表示,弹簧受到拉力之后的长度一般用表示,则弹簧的伸长量就是(在弹性限度内,与拉力的大小成正比),如图所示。
知识拓展:胡克定律
英国科学家胡克经过研究发现,在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即 F=kx,所以弹簧测力计上的刻度是均匀的。k是弹簧的劲度系数,它由材料的性质决定。
3. 弹簧测力计的使用方法
使用前
(1)观察量程:待测力的大小应在量程之内,以免损坏测力计。
(2)明确分度值:每一小格表示多少牛。
(3)校零:要检查指针与零刻度线是否对齐.若没有,要调节至对齐. 要求每次在弹簧测力计受力方向上调零 。
(4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次,放手后观察指针是否能回 到零刻度线处,以防止弹簧卡壳。
使用时
(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度板上(避免因摩擦而影响测量的准确程度).
(2)读数:视线垂直于刻度板,在记录数据时要带上单位。
(3)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
4. 其他常见的测力计
为了满足测力的不同需要,人们还制造了其他样式的测力计,如握力计、弹簧秤和拉力计等。
3. 实验探究:探究弹簧测力计的测力原理
实验
设计
本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系,拉力的改变
通过在弹簧下每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力
均为0.5N)来实现:弹管的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧
的长度得出,装置如图所示
实验
过程
(1) 记下不挂钩码时弹簧下端所对应的刻度尺的位置。
(2) 在弹簧下挂2个钩码,通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L,记入表格中。
(3)在弹簧下每次增加 2个钩码,通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量,记入表格中。
(4)实验完成后,将所有钩码取下,观察弹簧
数据
处理
以拉力F为横轴,以弹簧的伸长量△L为纵轴建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点作图,得到拉力F与弹簧伸长量△L的关系如图乙所示
分析
论证
由图可知在0~6N的范围内,图象是一条过坐标原点的直线,说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
实验
结论
通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量就越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的工作测力原理
交流与评估
当弹簧超过弹性限度时,弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系,撤去外力,弹簧也无法恢复到原来的形状
【典例5】如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端,测力计的示数是( )
A.200N B.100N C.50N D.0N
【答案】C
【详解】因为物体间力的作用是相互的,当两人在水平方向各用50N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的示数等于作用在挂钩上的作用力,即50N,故C正确,ABD错误。
故选C。
【典例6】如图所示,一根弹簧一端挂在墙上,用500N的力拉另一端,弹簧伸长了20cm。如果改为两个人分别拉弹簧的两端,把它拽拉长了20cm,则左右两个人分别用的力大小为( )
A.500N,500N B.250N,250N C.1000N,1000N D.500N,0N
【答案】A
【详解】弹簧测力计的制作原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比;一人拉动改为两人拉弹簧后,弹簧伸长不变,所用拉力也不变,还是500N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例7】小华在课外探究弹簧的伸长与拉力的变化关系时,记录了相应的数据如下:
钩码重力(N)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.4
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)弹簧未挂钩码时,弹簧的伸长= cm;
(2)当弹簧的伸长达到4cm时,弹簧的拉力为 N;
(3)分析数据,你可得出的结论是 。
【答案】 0 0.2 在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比
【详解】(1)[1]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,此时伸长的长度为0cm。
(2)[2]由表格中数据知, 弹簧的原长为2cm,当弹簧的伸长达到4cm时,弹簧的指针位置是6cm,此时钩码重力为0.2N,所以弹簧的拉力为F=G钩码=0.2N
(3)[3]由表中数据知:由表中数据可知:在0∼0.25N的范围内,弹簧的伸长与拉力的比值一定,即:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成比。
1.“橡皮泥上留下漂亮的指印”这种性质叫 ,“跳板被跳水运动员压弯”这种性质叫 ,用弹簧拉力器锻炼身体,随着两手拉开的距离越大,就感到越 (选填“省力”或“费力”)。
【答案】 塑性 弹性 费力
【详解】[1] “橡皮泥上留下漂亮的指印”是因为橡皮泥受力发生形变,不受力时不能恢复到原来的形状,这种特性叫做塑性。
[2] 跳板被跳水运动员压弯时会发生形变,不受力时又能自动恢复到原来的形状,弹簧的这种特性叫做弹性。
[3] 弹簧被拉长时,发生弹性形变,而发生弹性形变的物体要恢复原状就会对接触它的物体产生力的作用,即弹力;且弹簧被拉的越长,弹力就越大,拉起来就越费力。
2.压力和拉力都属于弹力,下述弹力是哪个物体发生了形变而产生的?
(1)放在水平桌面上的杯子对桌面的压力: 。
(2)手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力: 。
【答案】(1)杯子
(2)手指
【详解】(1)当杯子放在水平桌面上时,由于杯子的底部与桌面接触并受到桌面的支持力,杯子底部会发生微小的形变。杯子底部想要恢复原状,就会对桌面产生一个向下的力,即压力。所以,这个压力是由杯子发生形变而产生的。
(2)手指拉橡皮筋时:手指由于发生弹性形变,会对橡皮筋施加一个拉力,使橡皮筋发生了伸长形变。所以,这个拉力是由手指发生形变产生的。
3.下列关于弹力产生的条件和方向,说法正确的是( )
A.只要两个物体接触,一定产生弹力
B.弹力的方向是竖直向下的
C.两个物体接触且发生相对运动时,才会产生弹力
D.两个物体接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力
【答案】D
【详解】A.两个物体接触,还有相互挤压才会产生弹力,故A错误;
B.弹力的方向是与物体形变的方向相反,故B错误;
C.两个物体接触且发生弹性形变时,才会产生弹力,故C错误;
D.两个物体接触且互相挤压发生弹性形变时,两个物体间才会产生弹力,故D正确。
故选D。
4.一根弹簧,受到的拉力为1N时,弹簧长12cm,受到的拉力为2N时,弹簧长14cm,受到的拉力为3N时,弹簧长16cm,由此可知:弹簧受到的拉力增加1N,弹簧伸长 cm;当弹簧受到1N的压力时,弹簧的长度为 cm;若弹簧的下端受到的拉力增加到4N,则弹簧的长度 (选填“一定”或“不一定”)是18cm,理由是 。
【答案】 2 8 不一定 有可能超过弹簧的弹性限度
【详解】[1] 当拉力为1N时,弹簧的长度为12cm,受到的拉力为2N时,弹簧长14cm,所以,弹簧受到的拉力增加1N,弹簧伸长的长度为
[2] 当弹簧受到相同的拉力或压力时,弹簧的伸长量或者缩短量是相同的,当弹簧受到的压力为1N时,弹簧的长度为
[3][4] 在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比;若弹簧受到4N拉力时,仍在其弹性限度内,根据题中数据可算出,弹簧的长度为18cm;但是,若弹簧受到4N拉力时,超过弹簧的弹性限度,则弹簧的长度不是18cm。
5.关于弹力,下列说法错误的是( )
A.相互接触的物体间不一定产生弹力
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与弹簧所受的拉力成正比
C.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
D.压力、支持力、拉力都属于弹力
【答案】B
【详解】A.相互接触的物体之间,发生弹性形变时才有弹力产生,没有形变就没有弹力存在,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,故B错误,符合题意;
C.发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力叫弹力,故C正确,不符合题意;
D.压力、拉力、支持力都是由于发生弹性形变而产生的力,属于弹力,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.如图所示,在光滑的水平面上,一弹簧左端固定在墙壁上,右端与一小球连接,O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是( )
A.弹簧对小球的弹力是由于小球发生弹性形变产生的
B.小球由A向B运动的过程中,弹簧对小球的弹力一直变大
C.小球由O向A运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向左
D.小球由A向O运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向右
【答案】D
【详解】A.弹簧对小球的弹力,是由于弹簧发生形变产生的,故A错误;
B.在小球由A向O运动的过程中,弹簧从被压缩到恢复原长,形变变小,故弹簧的弹力逐渐变小;在小球由O向B运动的过程中,弹簧被拉长,形变变大,故弹簧的弹力逐渐变大,故小球由A向B运动的过程中,弹簧对小球的弹力先变小再变大,故B错误;
C.在小球由O向A运动的过程中,弹簧被压缩产生弹力,故弹簧对小球的弹力由A指向O,即弹簧对小球的弹力方向水平向右,故C错误;
D.在小球由A向O运动的过程中,弹簧被压缩产生弹力,故弹簧对小球的弹力由A指向O,即弹簧对小球的弹力方向水平向右,故D正确。
故选D。
7.在学习弹簧测力计的使用后,甲、乙两个同学沿相反的方向拉同一只弹簧测力计,各用5N的力,如图所示。则弹簧测力计的示数为(弹簧测力计的自重不计)( )
A.10N B.0N C.20N D.5N
【答案】D
【详解】弹簧测力计的两端受的力均为5N,处于静止状态,挂钩一端受的力为5N,所以弹簧测力计的示数为5N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.下列关于弹簧测力计使用的说法中,不正确的是( )
A.测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围
B.测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩
C.使用前应将弹簧测力计的指针调到零刻度
D.实际测量力时,弹簧必须沿竖直方向放置
【答案】D
【详解】A.测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围,否则会损坏弹簧测力计,故A正确,A不符合题意;
B.测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查测力计是否被卡住,故B正确,B不符合题意;
C.使用前应观察在自然状态下指针是否指在零刻度线上,如果不指零,应将弹簧测力计的指针调到零刻度,故C正确,C不符合题意;
D.实际测量力时,弹簧的伸长方向要跟所测力的方向在一条直线上,否则会导致测量不准确,故D错误,D符合题意。
故选D。
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