7.2 弹力(考点解析)-2024-2025学年八年级物理下册同步考点解析与训练(人教版2024)
2025-02-09
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2份
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 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 | 5.14 MB |
| 发布时间 | 2025-02-09 |
| 更新时间 | 2025-02-09 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50350273.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
7.2 弹力
一、弹性和塑性
撑竿跳高运动员先将撑竿压弯,松手后,撑竿会恢复原状。轻压一把直尺,使它发生形变,撤去压力后,直尺会恢复原状。把橡皮筋拉长,松手后,橡皮筋会恢复原来的长度。
1.弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
2.塑性:物体发生形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
二、弹力
1.弹力: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。放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力,支持力是弹力;桌面受到水杯的压力,压力也是弹力。
2.产生条件:①两物体相互接触;②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
3.弹力的大小:与弹性形变的程度有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
4.弹力的方向:总跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。
5.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复原来的形状。
点拨 转换法了解微小形变
将细玻璃管插入盛满液体的玻璃瓶中,用手按压玻璃瓶时,细管中的液面会发生变化,说明玻璃瓶发生了形变。这种方法通过液面的变化来放大微小形变。
三、弹簧测力计
1.测量力的大小的工具叫作测力计。
2.弹簧测力计
(1)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。(在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比)。
(2)在物理实验室中常用的几种弹簧测力计如图所示。
3.弹簧测力计的使用
(1)使用前
①看清它的测量范围和分度值。(如图所示,弹簧测力计的测量范围是0-5N,分度值0.2N)
②检查指针是否在零刻度线上,如果不在,应把指针调节到零刻度线上。
③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦。
②测量时,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值。且要使弹簧测力计的中心轴线方向与拉力的方向一致
③读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×最小分度值。(图中弹簧测力计示数=2.6N)
▲拓展培优
材料的力学性能
1.材料的力学性能通常包括弹性、塑性、脆性等,它们是设计各种工程结构时选用材料的重要依据。
2.有些材料当受力达到一定值时,会突然断裂且无明显的塑性形变,这种性质叫作脆性。例如,轻轻一掰,饼干就会变成碎片。
3.新材料:(1)铝合金、碳纤维等,轻但强度高;(2)有的合金材料还具有形状记忆功能,用这种材料制作的产品,经过冷却,可以揉成一团,受热后形状又会自动恢复。
考点1 弹力的概念
【典例1】(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
【针对训练1】(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”)
【针对训练2】(多选)一个球放在一块长木板上,如图所示,木板和球均发生了弹性形变,关于它们所受弹力的情况,下列说法正确的是( )
A.木板形变是木板产生的弹力造成的
B.球产生的弹力作用在木板上
C.球受到的支持力就是球产生的弹力
D.球产生的弹力就是木板受到的压力
考点2 弹力的示意图
【典例2】当物体A沿斜面匀速下滑时,A对斜面压力为10N,请在图中画出斜面对A的支持力的示意图。
【针对训练1】(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。
【针对训练2】(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。
考点3 弹簧测力计的原理
【典例3】(23-24八年级下·湖北荆门·期中)小京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
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
11.00
14.2
18.0
(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 cm;
(3)当该弹簧测力计受到0.75N的拉力时,弹簧将伸长 cm。
【针对训练1】(23-24八年级下·四川眉山·阶段练习)小刚在探究“弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度/cm
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
21.0
21.5
(1)器材:弹簧、1N的钩码若干、 ;
(2)实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录的数据如下:
请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可知,弹簧的原长是 cm;
②分析实验数据可得到结论: ;
③如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是 。
【针对训练2】(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)如图所示是甲、乙两根弹簧的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B.乙弹簧受到8N时伸长了4cm
C.甲弹簧在2N拉力时,弹簧伸长的长度是3cm
D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
考点4 弹簧测力计的使用
【典例3】在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)如图甲所示,取出一个弹簧测力计,观察该弹簧测力计的量程是 N,分度值是 N。
(2)在进行图乙所示的实验前,应将弹簧测力计沿 方向放置,然后对弹簧测力计进行 。把物体挂在弹簧测力计的挂钩上,物体对弹簧测力计的拉力为 N。
【针对训练1】(23-24八年级下·云南曲靖·阶段练习)如图所示是某弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的量程为0.2N
B.使用前应将弹簧测力计在水平方向调零
C.该弹簧测力计的示数为2.6N
D.使用该弹簧测力计测出来的物体的重力没有误差
【针对训练2】(23-24八年级下·陕西榆林·期中)如图所示,把两个质量均为的钩码挂在弹簧测力计挂钩上,整个装置处于静止状态。下列说法错误的是( )
A.使用弹簧测力计时,所测的力不能超过测力计的量程
B.测钩码的重力前,需要把弹簧测力计在竖直方向调零
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.该弹簧测力计的分度值为,两个钩码的总重力为
1.(2024八年级上·全国·专题练习)如图所示,运动员加速滑出时,冰刀所受支持力的施力物体是 ,冰刀对冰面的力 (选填“大于”“小于”或“等于”)冰面对冰刀的力。
2.(2024八年级上·全国·专题练习)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。
3.(23-24八年级下·广东揭阳·阶段练习)一根弹簧受4N的拉力时,长度为14cm,受8N的拉力时,长度为16cm,则不受外力时,弹簧的长度是 cm;如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是 cm;由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化 cm。
4.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示是某次实验测得弹簧所受的拉力F与弹簧长度L的关系图像,由图像可知弹簧的原长为 cm;当弹簧伸长了0.06m时,受到外力F= N。
5.(23-24八年级下·河南洛阳·期中)有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如:液体温度计是利用液体体积的变化来显示温度高低的;弹簧测力计是利用 的变化来显示力的大小,图中弹簧测力计的分度值是 N,示数是 N。
6.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)据报道,科学家们已研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。如图所示,把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上,狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的 较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,因此“碳海绵”具有很好的 。(填物理属性)
7.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如甲图所示为探究相互作用力的关系的情景,A测力计显示的 的作用力(选填“A对B”或“B对A”);弹簧测力计的工作原理是 。
8.(24-25八年级上·全国·课后作业)下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.
9.(2024八年级上·全国·专题练习)关于弹力,下列说法正确的是( )
A.只有物体发生弹性形变才能产生弹力
B.相互接触的物体间一定产生弹力
C.放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的
D.弹簧测力计弹簧受到的拉力与弹簧伸长量一定成正比
10.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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
11.(23-24八年级下·吉林长春·期中)用线将吊灯悬挂在天花板上,吊灯所受拉力的施力物体是( )
A.吊灯 B.线 C.地球 D.天花板
12.(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
13.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
14.(23-24八年级下·辽宁铁岭·期中)如图中挂在竖直墙上的小球,受到细绳的拉力为15N,请画出小球除了重力以外所有力的示意图。
15.(23-24八年级下·广西贺州·期中)如图所示,有一铅球放在水平桌面上。请画出桌面对铅球的支持力的示意图。
16.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图甲是物理实验中常用的测量工具——弹簧测力计。请回答下面问题:
(1)弹簧测力计的制作原理是 ;
(2)弹簧测力计所测的力不能超过它的 ;
(3)小明用弹簧测力计直接测量铁块所受的重力,读数如图乙所示:测完后他发现了问题,问题是 ;如果要改正问题,他要 (选“A”或“B”):
A.把刻度板向上拉,指针对准零刻度线 B.把刻度板向下拉,指针对准零刻度线
用调整好后的此弹簧测力计测量铁块所受的重力,铁块所受的重力应为 N。
17.(24-25八年级上·上海徐汇·阶段练习)小刚同学通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:F=kx,其中k为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计,则用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
(2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线,这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 ;由此可知,用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)有实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。
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7.2 弹力
一、弹性和塑性
撑竿跳高运动员先将撑竿压弯,松手后,撑竿会恢复原状。轻压一把直尺,使它发生形变,撤去压力后,直尺会恢复原状。把橡皮筋拉长,松手后,橡皮筋会恢复原来的长度。
1.弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
2.塑性:物体发生形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
二、弹力
1.弹力: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。放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力,支持力是弹力;桌面受到水杯的压力,压力也是弹力。
2.产生条件:①两物体相互接触;②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
3.弹力的大小:与弹性形变的程度有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
4.弹力的方向:总跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。
5.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复原来的形状。
点拨 转换法了解微小形变
将细玻璃管插入盛满液体的玻璃瓶中,用手按压玻璃瓶时,细管中的液面会发生变化,说明玻璃瓶发生了形变。这种方法通过液面的变化来放大微小形变。
三、弹簧测力计
1.测量力的大小的工具叫作测力计。
2.弹簧测力计
(1)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。(在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比)。
(2)在物理实验室中常用的几种弹簧测力计如图所示。
3.弹簧测力计的使用
(1)使用前
①看清它的测量范围和分度值。(如图所示,弹簧测力计的测量范围是0-5N,分度值0.2N)
②检查指针是否在零刻度线上,如果不在,应把指针调节到零刻度线上。
③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦。
②测量时,加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值。且要使弹簧测力计的中心轴线方向与拉力的方向一致
③读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×最小分度值。(图中弹簧测力计示数=2.6N)
▲拓展培优
材料的力学性能
1.材料的力学性能通常包括弹性、塑性、脆性等,它们是设计各种工程结构时选用材料的重要依据。
2.有些材料当受力达到一定值时,会突然断裂且无明显的塑性形变,这种性质叫作脆性。例如,轻轻一掰,饼干就会变成碎片。
3.新材料:(1)铝合金、碳纤维等,轻但强度高;(2)有的合金材料还具有形状记忆功能,用这种材料制作的产品,经过冷却,可以揉成一团,受热后形状又会自动恢复。
考点1 弹力的概念
【典例1】(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。
【针对训练1】(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。
【针对训练2】(多选)一个球放在一块长木板上,如图所示,木板和球均发生了弹性形变,关于它们所受弹力的情况,下列说法正确的是( )
A.木板形变是木板产生的弹力造成的
B.球产生的弹力作用在木板上
C.球受到的支持力就是球产生的弹力
D.球产生的弹力就是木板受到的压力
【答案】BD
【详解】A.根据弹力产生的特点可知,木板形变是由于木板受到球的压力,是球发生弹性形变所产生的,故A错误;
B.球发生形变,产生的弹力作用在与球接触的木板上,故B正确;
C.球受到的支持力,是木板发生弹性形变产生的弹力,故C错误;
D.球产生的弹力是因为球受到重力对木板产生压力的结果,故D正确。
故选BD。
考点2 弹力的示意图
【典例2】当物体A沿斜面匀速下滑时,A对斜面压力为10N,请在图中画出斜面对A的支持力的示意图。
【答案】
【详解】A对斜面压力和斜面对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,则斜面对A的支持力垂直于斜面向上,大小为10N,取标度为2N,作图如下:
【针对训练1】(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:
【针对训练2】(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:
考点3 弹簧测力计的原理
【典例3】(23-24八年级下·湖北荆门·期中)小京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
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
11.00
14.2
18.0
(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 cm;
(3)当该弹簧测力计受到0.75N的拉力时,弹簧将伸长 cm。
【答案】(1)1.5
(2)0.2
(3)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1.5 N。
(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
(3)当弹簧受到的拉力为0.75N 时,此时弹簧的伸长量
【针对训练1】(23-24八年级下·四川眉山·阶段练习)小刚在探究“弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度/cm
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
21.0
21.5
(1)器材:弹簧、1N的钩码若干、 ;
(2)实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录的数据如下:
请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可知,弹簧的原长是 cm;
②分析实验数据可得到结论: ;
③如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是 。
【答案】(1)刻度尺
(2) 10.0 见解析 0~5N
【详解】(1)要测量弹簧伸长的长度,还需用到刻度尺。
(2)[1]由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为10.0cm,所以弹簧的原长为10.0cm。
[2]由数据知,拉力越大,弹簧的长度越大,且拉力分别为1、2、3、4、5N时,弹簧的伸长分别为2、4、6、8、10cm,可知在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
[3]由数据可知,当拉力大于5N时,弹簧的伸长与拉力不再成正比关系,所以测力计的量程为0~5N。
【针对训练2】(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)如图所示是甲、乙两根弹簧的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B.乙弹簧受到8N时伸长了4cm
C.甲弹簧在2N拉力时,弹簧伸长的长度是3cm
D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
【答案】C
【详解】A.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,超过弹性限度,则弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力不成正比,故A错误;
B.从图中可以看出,当乙弹簧受到8N的拉力,弹簧伸长2cm,故B错误;
C.从图中可以看到,当甲弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长6cm,若甲弹簧受到2N的拉力,则弹簧伸长3cm,故C正确;
D.从图中可以看到,在弹性限度内,弹簧乙的最大测量值较大,所以选择乙弹簧来制作量程较大的弹簧测力计,故D错误。
故选C。
考点4 弹簧测力计的使用
【典例3】在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)如图甲所示,取出一个弹簧测力计,观察该弹簧测力计的量程是 N,分度值是 N。
(2)在进行图乙所示的实验前,应将弹簧测力计沿 方向放置,然后对弹簧测力计进行 。把物体挂在弹簧测力计的挂钩上,物体对弹簧测力计的拉力为 N。
【答案】(1) 0~5 0.2
(2) 竖直 调零 3.6
【详解】(1)[1][2]取出一个弹簧测力计如图甲所示,观察该弹簧测力计的测量范围是0~5N,量程是0~5N,1N之内分为5个小格,一个小格是0.2N,分度值是0.2N。
(2)[1][2][3]在进行如图乙所示的实验前,由于弹簧自身有重力,为避免弹簧自身重力的影响,应将弹簧测力计沿竖直方向放置,然后进行调零,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,物体对弹簧测力计的拉力为3.6N。
【针对训练1】(23-24八年级下·云南曲靖·阶段练习)如图所示是某弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的量程为0.2N
B.使用前应将弹簧测力计在水平方向调零
C.该弹簧测力计的示数为2.6N
D.使用该弹簧测力计测出来的物体的重力没有误差
【答案】C
【详解】AC.由图可知,该弹簧测力计的最大测量值为5N,量程是0~5N;一大格(1N)分成5份,分度值为0.2N,示数为2.6N,故A错误,C正确;
B.图中弹簧测力计在竖直方向使用,所以应该在竖直方向调零,故B错误;
D.任何测量工具都会产生误差,使用该弹簧测力计测出来的物体的重力也有误差,故D错误。
故选C。
【针对训练2】(23-24八年级下·陕西榆林·期中)如图所示,把两个质量均为的钩码挂在弹簧测力计挂钩上,整个装置处于静止状态。下列说法错误的是( )
A.使用弹簧测力计时,所测的力不能超过测力计的量程
B.测钩码的重力前,需要把弹簧测力计在竖直方向调零
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.该弹簧测力计的分度值为,两个钩码的总重力为
【答案】D
【详解】A.使用弹簧测力计时,所测的力不能超过测力计的量程,若超过量程可能会将弹簧拉坏,无法恢复原状,故A正确,不符合题意;
B.测量钩码重力时需要沿竖直方向使用弹簧测力计,所以,测钩码的重力前,需要把弹簧测力计在竖直方向调零,使指针指到零刻度线处,故B正确,不符合题意;
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,否则可能影响弹簧的伸缩,使测量结果不准确,故C正确,不符合题意;
D.该弹簧测力计的一大格表示1N,一大格分为5小格,一小格表示0.2N,分度值为,两个钩码的总重力为,故D错误,符合题意。
故选D。
1.(2024八年级上·全国·专题练习)如图所示,运动员加速滑出时,冰刀所受支持力的施力物体是 ,冰刀对冰面的力 (选填“大于”“小于”或“等于”)冰面对冰刀的力。
【答案】 冰面 等于
【详解】[1][2]冰刀受到冰面向上的支持力,支持力的施力物体是冰面。冰刀对冰面的力和冰面对冰刀的力是相互作用,相互作用力大小相等,冰刀对冰面的力等于冰面对冰刀的力。
2.(2024八年级上·全国·专题练习)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
【详解】[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。
3.(23-24八年级下·广东揭阳·阶段练习)一根弹簧受4N的拉力时,长度为14cm,受8N的拉力时,长度为16cm,则不受外力时,弹簧的长度是 cm;如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是 cm;由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化 cm。
【答案】 12 18 0.5
【详解】[1][2][3]依题意得,弹簧每受1N的力,弹簧伸长
不受外力时,弹簧的长度是
如果在弹性限度内受12N的拉力时,弹簧的长度是
由此可得,在弹性限度内,每增加1N的弹力,弹簧的长度变化0.5cm。
4.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示是某次实验测得弹簧所受的拉力F与弹簧长度L的关系图像,由图像可知弹簧的原长为 cm;当弹簧伸长了0.06m时,受到外力F= N。
【答案】 10 2.4
【详解】[1]由图可知,当施加的力为0N时,弹簧的长度为10cm,即弹簧的原长为10cm。
[2]当弹簧受到拉力为2N时,弹簧伸长5cm,则当弹簧伸长为0.06m=6cm时,弹簧受到的拉力为
解得F=2.4N。
5.(23-24八年级下·河南洛阳·期中)有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如:液体温度计是利用液体体积的变化来显示温度高低的;弹簧测力计是利用 的变化来显示力的大小,图中弹簧测力计的分度值是 N,示数是 N。
【答案】 弹簧伸长的长度 0.2 1.6
【详解】[1]弹簧受到的拉力越大,形变越大,所以弹簧测力计根据弹簧的长度变化来确定力的大小。
[2][3]图中弹簧测力计一大格中有5个小格,则分度值为0.2N,读数为1.6N。
6.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)据报道,科学家们已研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。如图所示,把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上,狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的 较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,因此“碳海绵”具有很好的 。(填物理属性)
【答案】 密度 弹性
【详解】[1]由题知,相同体积的“碳海绵”与普通海绵相比,“碳海绵”的质量小得多,根据知,“碳海绵”这种材料的密度较小。
[2]将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是弹性形变,具有良好的弹性。
7.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如甲图所示为探究相互作用力的关系的情景,A测力计显示的 的作用力(选填“A对B”或“B对A”);弹簧测力计的工作原理是 。
【答案】 B对A 在一定范围内,弹簧所受拉力越大,弹簧的伸长越长
【详解】[1]图甲中,B对A的作用力,让A的弹簧发生弹性形变,所以A测力计显示出B对A的作用力。
[2]弹簧测力计是用来测量力的大小的工具,其工作原理为:在一定范围内,弹簧所受拉力越大,弹簧的伸长越长。
8.(24-25八年级上·全国·课后作业)下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】使用弹簧测力计测量力的大小时,拉力方向必须与弹簧轴线方向一致,并且要避免弹簧与外壳发生摩擦,由图可知ABC拉力方向与弹簧轴线方向一致,它们是正确的,D中拉力方向与弹簧轴线方向不一致,是错误的。
故选D。
9.(2024八年级上·全国·专题练习)关于弹力,下列说法正确的是( )
A.只有物体发生弹性形变才能产生弹力
B.相互接触的物体间一定产生弹力
C.放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的
D.弹簧测力计弹簧受到的拉力与弹簧伸长量一定成正比
【答案】A
【详解】A.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,只有物体发生弹性形变,才能产生弹力,故A正确;
B.相互接触的物体如果不发生相互挤压而发生弹性形变,物体间不存在弹力作用,故B错误;
C.放在桌面的书本受到向上的弹力,是桌面作用于书本,因此是由于桌面发生弹性形变而产生的,故C错误;
D.弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧受到的拉力和伸长量成正比的原理制成的。若超出弹性限度,弹簧受到的拉力与弹簧伸长量不一定成正比,故D错误。
故选A。
10.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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。
11.(23-24八年级下·吉林长春·期中)用线将吊灯悬挂在天花板上,吊灯所受拉力的施力物体是( )
A.吊灯 B.线 C.地球 D.天花板
【答案】B
【详解】用线将吊灯悬挂在天花板上,灯受到拉力是弹力,拉力的施力物体是线。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.(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。
13.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
【答案】B
【详解】ABC.弹簧测力计的示数为5N,说明弹簧测力计里的弹簧受到的拉力为5N,即乙对弹簧测力计的拉力应为5N;而弹簧测力计整体要处于平衡状态,故左侧拉力也应为5N,即甲对测力计的拉力为5N,测力计对甲的拉力是5N,故B正确,AC错误;
D.在弹性限度内,弹簧伸长量与所受的拉力成正比。故D错误。
故选B。
14.(23-24八年级下·辽宁铁岭·期中)如图中挂在竖直墙上的小球,受到细绳的拉力为15N,请画出小球除了重力以外所有力的示意图。
【答案】
【详解】除重力外,小球还受到绳子沿绳方向的拉力,墙壁对球的支持力,如下图所示:
15.(23-24八年级下·广西贺州·期中)如图所示,有一铅球放在水平桌面上。请画出桌面对铅球的支持力的示意图。
【答案】
【详解】过铅球的重心做竖直向上的力F支,如图所示:
16.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图甲是物理实验中常用的测量工具——弹簧测力计。请回答下面问题:
(1)弹簧测力计的制作原理是 ;
(2)弹簧测力计所测的力不能超过它的 ;
(3)小明用弹簧测力计直接测量铁块所受的重力,读数如图乙所示:测完后他发现了问题,问题是 ;如果要改正问题,他要 (选“A”或“B”):
A.把刻度板向上拉,指针对准零刻度线 B.把刻度板向下拉,指针对准零刻度线
用调整好后的此弹簧测力计测量铁块所受的重力,铁块所受的重力应为 N。
【答案】(1)见解析
(2)量程
(3) 指针没指在零刻度线上 B 1.8
【详解】(1)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)使用弹簧测力计时需要注意,所测的力不能超过它的量程。量程是弹簧测力计能够测量的最大值。如果施加的拉力超过了量程,弹簧可能会因为过度伸长而失去弹性,甚至发生塑性形变,导致弹簧测力计无法准确测量力的大小,甚至损坏。
(3)[1]由图甲可知,指针没有对准零刻度线,则没有校零,故问题是没有校零。
[2]图中使用的弹簧测力计的校零方法:移动刻度板,应向下轻拉刻度板让指针对准零刻度线,故选B。
[3]由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,没挂重物时读数为0.4N;由图乙知,调整前测得铁块重2.2N,则铁块的实际重力为
2.2N-0.4N=1.8N
17.(24-25八年级上·上海徐汇·阶段练习)小刚同学通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:F=kx,其中k为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计,则用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
(2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线,这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 ;由此可知,用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)有实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。
【答案】(1) 10 A
(2) 弹性限度 B
(3)100
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,在A弹簧上不挂重物时,弹簧的长度是5cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A伸长量
∆x=15cm-5cm=10cm
由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用弹簧A制成的测力计伸长10cm,而用弹簧B制成的测力计伸长
∆x'=10cm-5cm=5cm
所以,用弹簧A制成的测力测量的精确程度高。
(2)[1]在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的力成正比,若弹簧受到的力,超过弹簧的弹性限度,则弹簧的伸长量与弹簧受到的力不成正比,所以图乙中的图线不完全是一条直线。
[2]测力计是根据在测量范围内,弹簧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,则用弹簧B制成的测力计量程大。
(3)由F-L图像和F=kx分析知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,当F=0时,即横坐标的截距为弹簧的原长,所以据图所知,横截距为5cm,即弹簧的原长为5cm; 图像的斜率
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