内容正文:
7.1力 弹力
一、认识力
1.关于力的概念,下列说法正确的是( )
A.一个物体也可以产生力的作用
B.相互接触的物体之间一定有力的作用
C.一个物体受力时,一定与其他物体相互接触
D.物体受到力的作用时,一定有施力物体的存在
2.放在桌上的墨水瓶对桌面有 ,这个力的施力物体是 ;同时,桌面对墨水瓶也有一个 力,这个力的受力物体是 。
3.如图所示为球拍击打网球瞬间的照片,可观察网球拍表面出现凹陷,说明力可以 ;使网面凹陷的力的施力物体是 ;此外,根据网面和网球同时发生了形变的现象,还能说明物体之间力的作用是 的。
二、形变与弹力
4.下列各图所示的力中,不属于弹力的是( )
A.人对跳板的压力 B.绳子对车的拉力
C.地球对月亮的引力 D.推土机对泥土的推力
5.茶杯放在水平桌面上,下列关于茶杯和桌面受力情况的叙述中,正确的是( )
①桌面受到向下的弹力是因为茶杯发生了弹性形变
②桌面受到向下的弹力是因为桌面发生了弹性形变
③茶杯受到向上的弹力是因为桌面发生了弹性形变
④茶杯受到向上的弹力是因为茶杯发生了弹性形变
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
6.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (填“左”或“右”)的弹力,这个力的施力物体是 (选填“弹簧”或“订书针”),在使用过程中随着书钉的逐渐减少,这个力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、力的测量
7.使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上
B.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.所测的力不能超过弹簧测力计的量程
8.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 。
9.如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与 一致.纠正错误后在弹簧测力计下挂一重物如图b所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为 ,若将此弹簧测力计、重物如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将 .(选填“变大”或“变小”或“不变”)
四、弹力与形变量的关系
10.如图,选取甲、乙、丙三根完全相同的弹簧,将甲、乙左端固定在墙上,用大小为F的水平力拉甲的右端,用大小为F的水平力压乙的右端,在丙的左、右两端分别施加大小为的水平拉力。当三根弹簧都处于水平静止时,它们的长度分别是L甲、L乙、L丙,则( )
A.L丙>L甲>L乙 B.L丙=L甲>L乙 C.L甲>L乙>L丙 D.L甲>L丙>L乙
11.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即F=kx,x为形变量,k为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为100N/m,原始长度为10cm,当弹力为5N时,弹簧的长度可能为( )
A.5cm B.10cm C.20cm D.25cm
12.小宇在使用弹簧测力计时发现,弹簧长度随拉力变化。为进一步了解变化情况,小明对弹簧伸长与拉力的关系进行如下实验。
(1)要完成实验,除了需要如图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 。进行实验后小明记录数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△L/cm
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
(2)在坐标图中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线 。
(3)由图像可以确定弹簧伸长量与拉力成 比。
(4)由实验数据可知,弹簧伸长量△L与拉力F的比值为 cm/N,这个比值的物理意义是 。
13.下列说法正确的是
A.只有相互接触的物体才会产生力的作用
B.踢出去的足球受到踢力和重力的作用
C.“孤掌难鸣”说明“一个物体不能产生力的作用”
D.手握住绳子提起一条鱼,该鱼所受拉力的施力物体为手
14.如图所示,用手水平向右拉伸固定在竖直墙上的弹簧,下列说法正确的是( )
A.墙受到向右的弹力,施力物体是手
B.墙对弹簧有向左的弹力,但墙没有发生形变
C.手受到的弹力是由于弹簧力图恢复原状产生的
D.此时弹簧由于形变而具有能量叫作重力势能
15.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.6N C.3N D.12N
16.如图是小明利用橡皮筋、回形针、牙膏盒、刻度尺、塑料盘、砝码等自制的橡皮筋测力计,下列说法错误的是( )
A.可以把回形针的下端当做指针
B.可以向塑料盘中加砝码拉伸橡皮筋来标注刻度
C.用不同的橡皮筋做成的测力计,它们的量程都相同
D.此测力计指针指到零刻度位置时,橡皮筋的形变量一定不为零
17.如图所示,跳板被跳水运动员压弯的过程中,施力物体是 ,在此过程中跳板具有 能。
18.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)。
19.(1)如图甲所示,分别用同样大小的力向下压和向上拉弹簧,说明力能改变物体的 ;还说明力的 可以影响力的作用效果;撤去力之后,弹簧会恢复原状,说明弹簧具有 。
(2)小明对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图乙所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图丙所示。用A橡皮筋制成的测力计最大量程是 N,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为 N。若把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,如图丁所示,则它的最大测量值为 N。
20.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。
《7.1力 弹力》参考答案
题号
1
4
5
7
10
11
13
14
15
16
答案
D
C
A
B
D
A
C
C
B
C
1.D
【详解】AD.力是物体与物体间的相互作用,如果物体受到一个力的作用,那么一定有一个施力物体的存在,一个物体不可能产生力的作用,故A错误,D正确;
C.彼此不接触的物体之间也可能有力的作用,比如磁铁间的相互作用力,故C错误;
B.相互接触的两个物体,如果没有相互挤压,则不产生弹力的作用,故B错误。
故选D。
2. 压力 墨水瓶 支持力 墨水瓶
【详解】[1][2][3][4]放在桌上的墨水瓶对桌面有一个压力,这个力是墨水瓶施加的,施力物体是墨水瓶;同时,桌面对墨水瓶也有一个支持力,支持力施加在墨水瓶上,支持力的受力物体是墨水瓶。
3. 改变物体的形状 网球 相互
【详解】[1]网球拍表面在力的作用下出现凹陷,形状发生变化,说明力可以改变物体的形状。
[2]使网面凹陷的力是网球对网面施加的,所以,使网面凹陷的力的施力物体是网球。
[3]网球对网面的力使得网面形状发生变化,同时网面对网球的力可使得网球发生形变,说明物体间力的作用是相互的。
4.C
【详解】A.人对跳板施加压力时,相互接触,跳板发生了形变,属于弹力,故A不符合题意;
B.绳子拉动小车时是相互接触的,绳子发生了形变,属于弹力,故B不符合题意;
C.地球对月亮的引力,两个物体没有接触不属于弹力,故C符合题意;
D.推土机对泥土施加推力时,相互接触,推土机发生了形变,属于弹力,故D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力。①②桌面受到向下的弹力即杯子对桌面的压力,是因为杯子发生了弹性形变产生的,故正确,错误;③④杯子受到向上的弹力即桌面对杯子的支持力,是因为桌面发生了弹性形变产生的,故正确,错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 左 弹簧 减小
【详解】[1][2][3]弹力方向与物体的形变方向相反,固定在槽内后部处于压缩状态的弹簧,弹簧发生的形变方向是水平向右,则弹簧给订书钉的弹力方向是水平向左,所以处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的压力;在使用过程中,随着订书钉的逐渐减少,弹簧的形变程度减小,弹簧的压力将减小。
7.B
【详解】A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上,否则要调零,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计斜着使用、水平拉动都可以,只要力的方向和弹簧测力计的轴线在同一条直线上即可,故B错误,符合题意;
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦,若有摩擦会影响读数,故C正确,不符合题意;
D.所测的力不能超过弹簧测力计的量程,否则会损坏弹簧测力计,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 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。
9. 轴线方向 2.2N 变大
【详解】[1]使用弹簧测力计测力时,要使弹簧的轴线方向(即弹簧伸长的方向)与被测量的力的方向一致;由图可知,图中操作的错误在于没有使弹簧受到的拉力方向与弹簧的轴线方向一致。
[2]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
[3]若将此弹簧测力计、重物如图c所示进行测量,由于弹簧测力计的外壳自身重力的影响,静止时测力计的示数与b相比将变大。
10.D
【详解】由于用大小为F的水平力拉甲的右端,则甲被拉伸,长度最长;用大小为F的水平力压乙的右端,则乙被压缩,长度最短;在丙的左、右两端分别施加大小为 的水平拉力,其中一端的拉力起固定作用,所以弹簧受到的拉力为,小于甲弹簧受到的拉力,所以丙弹簧的形变小于甲弹簧的形变,所以丙弹簧的长度小于甲弹簧的长度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.A
【详解】根据公式,弹簧的伸长量为
弹簧的原长
L0=10cm
所以弹簧的长度为
L=L0+x=10cm+5cm=15cm
L=L0-x=10cm-4cm=5cm
综上所述,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 刻度尺 在一定范围内,弹簧的伸长量与它受到拉力成正比。 0.40 每增加1N的拉力,弹簧伸长0.40cm。
【详解】(1)[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)[2]将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,依次在坐标中描出各点,然后连成平滑的线,如图
(3)[3]由图象可知,在0~6N拉力作用下,弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比,故可以得出的结论是:在一定范围内,弹的伸长量与它受到拉力成正比。
(4)[4]在弹性限度范围内,弹簧伸长量L与拉力F的比值为
[5]这个比值的物理意义是:在弹性限度范围内,每增加1N的拉力,弹簧伸长0.40cm。
13.C
【详解】力是物体对物体的作用,相互作用的两个物体可以相互接触也可以不相互接触,故选项A说法错误;
踢出去的足球离开足后不再受到踢力的作用;选项B说法错误;
力是物体对物体的作用,一个物体不能产生力的作用,故C说法正确;
物理学中研究的对象为直接作用对象,故选项D中手握住绳子提起一条鱼,该鱼所受拉力的施力物体为绳子。
故答案选C.
14.C
【详解】A.由图知墙受到的力是墙与弹簧之间发生相互作用产生的,墙受到向右的弹力,墙是受力物体,弹簧受到向左的力,墙是施力物体,故A错误;
B.由题意知墙对弹簧有向左的弹力,是由于墙发生微小的形变产生的,故B错误;
C.手受到的力,是手与弹簧之间产生的,是由于弹簧要恢复原状时对手产生一个向左的弹力,故C正确;
D.弹簧由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能,物体由于被举高而产生的能量叫重力势能,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了力产生条件,施力物体和受力物力及弹力的相关知识。
15.B
【详解】弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了6N的力,所以弹簧测力计的示数为6N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16.C
【详解】A.由图可知,回形针在橡皮筋的下部,可以把回形针上端当作测力计的指针,故A正确,不符合题意;
B.钩码上标有质量的数值,且每个钩码的质量相同,故可以用钩码拉伸皮筋标注刻度,故B正确,不符合题意;
C.橡皮筋的长短、粗细都影响着测力计的量程,所以不同橡皮筋做的测力计量程不相同,故C错误,符合题意;
D.由于回形针具有重力,测力计指针指到零刻度位置时,橡皮筋的形变量一定不为零,故D正确,不符合题意。
故选C。
17. 跳水运动员 弹性势
【详解】[1]运动员起跳时,用力向下踏跳板,对跳板有一个向下的作用力,是由运动员施加给跳板的,施力物体是跳水运动员。
[2] 跳板受力发生弹性形变,具有弹性势能。
18. 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。
19. 形状 方向 弹性 10 1 10
【详解】(1)[1][2][3]用力压弹簧和用力拉弹簧,施加的力的方向是不同的,压弹簧,弹簧就缩短,拉弹簧,弹簧会伸长,说明力能使弹簧发生形变,且力的作用效果是不同的;力的作用效果不同是由于力的方向不同造成的,说明力的作用效果跟力的方向有关;撤去力之后,弹簧会恢复原状,说明弹簧具有弹性。
(2)[4][5][6]在弹性限度内,A能承受的最大拉力是10N,即单独用A橡皮筋制成的测力计最大量程是10N;由图乙可知,在弹性限度内,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,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为
将两根相同的粗橡皮筋串联起来代替弹簧测力计使用时,因为力作用的是相互的,所以它们受到的拉力是相同的,B能承受的最大拉力是15N,所以两根橡皮筋串联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为10N。
20. 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。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$