内容正文:
6.2弹力 同步习题
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.傍晚,龙潭公园水面波光粼粼是光的折射现象
B.体育训练课上,向上抛出的排球能继续向上运动一段距离是因为排球受到惯性的作用
C.清明节,妈妈用艾草汁拌糯米面揉制成青团,是利用了糯米面团的塑性
D.法拉第最早发现了电流的磁效应
2.小星和小华分别购买了两只不同品牌的乒乓球,为了比较两只乒乓球的弹性大小,他们设计了几种方案,你认为能够解决这个问题的最好方案是( )
A.把两球向墙面掷去,比较它们反弹后离墙的距离
B.用同一个乒乓球拍分别击打两球,比较两球飞出去的距离
C.让两球置于乒乓球桌面上方同一高度自由落下,比较它们反弹高度
D.用手捏乒乓球,比较它们的硬度
3.李华同学在使用弹簧测力计前没有注意调零,指针指在处,他测量拉力时指针的示数为,则实际拉力的大小为( )
A. B. C. D.无法确定
4.某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的实验图像可能是哪一个图?( )
A. B. C. D.
5.用力压橡皮泥,如图甲所示;在弹簧的弹性限度内,用力压或拉弹簧,如图乙所示.以下说法正确的是( )
A.图甲中,手对橡皮泥的压力不是弹力
B.图乙中,用力压弹簧,弹簧对手没有产生弹力
C.图乙中,只有用力拉弹簧才能说明力可以使物体形变
D.图乙中用力拉弹簧,当两手拉开的距离越大感到越费力,是因为弹簧被拉得更长
6.如图所示,为正在太空中运行的我国天宫空间站,假设该空间站处于完全失重状态,驻留在空间站中的航天员们不能完成的是( )
A.用弹簧测力计测拉力 B.用托盘天平测物体的质量
C.让笔记本悬浮在空中 D.用握力棒锻炼臂力
二、填空题
7.物体由于发生 而产生的力叫弹力;放在桌面上的水杯受到的桌面对它的 力就是弹力。
8.“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明“碳海绵”这种材料的 较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是 形变。
9.请读出如图中测量工具的读数:图弹簧测力计读数为 N。
10.篮球撞击到地面时发生弹性形变,产生 (选填“弹力”、“重力”或“摩擦力”);当篮球静止在地面上时,所受重力和 是一对平衡力。
11.测量力的大小的工具叫 。物理实验中常用的测力计是弹簧测力计,其测量原理是:弹簧受到的拉力越大,弹簧的 就越长。
12.如图甲所示,用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到的水平拉力为 N,水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向 。
三、实验题
13.弹簧测力计的原理是:在一定范围内,弹簧的 与所受拉力成正比。如图所示:读数为 N。
14.在探究“重力的大小跟质量关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g
100
200
300
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)把表格中的空格填写完整 ;
(2)图甲中弹簧测力计的示数为 N, g= ;
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像 ;
(4)由此可知物体所受的重力跟质量成 。
四、作图题
15.如图,物块水平向左压缩弹簧,请在O点画出弹簧对物块施加的力的示意图。
五、科普阅读题
16.阅读短文,回答问题。
自动驾驶汽车
2022北京冬奥会首次基于5G自动驾驶汽车实现火炬接力,开启了自动驾驶汽车的里程碑。
如图甲为一款自动驾驶汽车,其控制系统能根据路面情况作出应对,确保车辆正常行驶,上坡时,会自动切换到低速挡,使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶;车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍:前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车,以防车轮抱死,减小刹车片磨损,由于车辆座椅材质上乘,刹车时乘客几乎感受不到颠簸。
车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源,电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池,行驶中燃油机既向车轮提供动力,又给蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,由燃油机和电动机共同驱动车辆前进,具有省油、能量利用率高等特点。
车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置,其结构原理图如图乙,在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B,中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块,滑块可沿箱底无摩擦滑动,车辆静止时,两弹簧均处于压缩状态,已知弹簧的弹力与其形变量成正比。
测试时,该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中,牵引力做功W与速度v的对应关系如表。
v/m•s﹣1
5
10
17.5
20
25
W/J
2.0×105
8.0×105
2.45×106
3.2×106
5.0×106
(1)刹车时通过 的方式增加了刹车片的内能;技术人员在解释刹车“不颠簸”的原因时做了如下实验:用相同的力把两个相同的湿篮球分别在硬板凳和软垫上按压,其中图丙右侧水渍较小的是在 上按压留下的;
(2)下列关于自动驾驶汽车的说法中,正确的是 ;
A.汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功
B.汽车上坡换挡,使行驶速度减小的目的是增大牵引力
C.汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中,内能转化为机械能
D.汽车静止时,速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同
(3)如图丁所示,当汽车车轮通过一石块时,可将图中 点看作支点,设车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2可以推断,石块越高(不高于车轮半径),所需水平牵引力越 (选填“大”或“小”);
(4)汽车匀速运动时,水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时,传感器B的示数为8N,则车行驶方向 (选填“向左”或“向右”),传感器A的示数为 N;
(5)根据表中数据在图戊中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像 。汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中,给蓄电池充入了6×105J的电能(忽略蓄电池和电动机的能量损失),该车燃油机的效率为40%,则该过程需完全燃烧燃油的质量为 g。(q燃油=4.0×107J/kg)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】A.微风拂过湖面时,湖面会出现起伏的波纹,太阳光经过凹凸不平的湖面的反射,会出现波光粼粼的现象,故A错误;
B.向上抛出的排球由于具有惯性能继续向上运动一段距离,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.艾草汁拌糯米面揉制成青团的过程中,给糯米面团施加力产生塑性形变后,外力去除不能自行恢复原状,故C正确;
D.奥斯特实验发现了通电导体周围存在着磁场,即电流的磁效应,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.把两球向墙掷去,它们反弹后离墙的距离除去与它们的弹性大小有关外,还可能与用力的大小有关,所以此方案无法比较,故A不符合题意;
B.用乒乓球拍分别打击两球,两球飞出去的距离除去与它们的弹性大小有关外,还可能与用力的大小有关,所以此方案无法比较,故B不符合题意;
C.让两球置于乒乓球桌面上方同一高度自由落下时,它们反弹的高度能说明其弹性的大小,所以此方案可行,故C符合题意;
D.用手捏乒乓球,它们的硬度不能反映弹性的大小,所以此方案无法比较,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】使用弹簧测力计前弹簧测力计的指针指在0.1N处,没有调零就去测力,相当于从0.1N处开始测起,测量拉力时指针的示数为3.8N,所测力的大小为3.8N-0.1N=3.7N
故选B。
4.C
【详解】弹簧平放时长度为原长,伸长量为0,竖直悬挂且未挂钩码时,拉力为0,弹簧产生的弹力也为0,由于自身重力的影响,有一定的伸长量;当挂钩码后,在弹性限度内,弹簧产生的弹力与弹簧的伸长量成正比,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.图甲中,手对橡皮泥施加压力的同时,橡皮泥也在对手施加力,力的作用是相互的,手由于受力发生弹性形变,所以产生弹力,所以手对橡皮泥的压力是弹力,故A错误;
B.图乙中,用力压弹簧的同时,弹簧也在对手施加力,力的作用是相互的,弹簧由于发生弹性形变产生弹力,所以弹簧对手有产生弹力,故B错误;
C.图乙中,对弹簧施加拉力或者压力都可以使弹簧发生形变,故C错误;
D.图乙中用力拉弹簧,弹簧被拉得更长,弹性形变程度越大,弹簧产生的弹力就越大,所以拉开弹簧就感到越费力,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.太空中虽然失重,但弹簧的弹力依然存在,所以用弹簧测力计测拉力是能完成的,故A不合题意;
B.天平是等臂杠杆,根据杠杆的平衡条件可测量出物体的质量。而在失重状态下,物体不能产生对托盘的压力,故不能用托盘天平测物体的质量,故B符合题意;
C.太空中物体处于失重状态,因此,可以让笔记本悬浮在空中,故C不合题意;
D.太空中虽然失重,但弹力依然存在,所以用握力棒锻炼臂力是可行的,故D不合题意。
故选B。
7. 弹性形变 支持
【详解】[1][2]物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,通常说的拉力、压力、支持力等都属于弹力,所以放在桌面上的水杯受到的桌面对它的支持力就是弹力。
8. 密度 弹性
【详解】[1]“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多。由m=ρV可知,体积相同的两种物质,说明“碳海绵”这种材料的密度较小。
[2]可以恢复原状的形变为弹性形变,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。
9.1.1
【详解】如图所示,弹簧测力计的每一大格代表0.5N,平均分成了5小格,每小格为0.1N,即分度值为0.1N,故读数为1.1N。
10. 弹力 支持力
【详解】[1][2]物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,篮球撞击到地面时发生弹性形变,会产生弹力;当篮球静止在地面上时,处于平衡状态,它在竖直方向上所受重力和地面对篮球的支持力是一对平衡力。
11. 测力计 伸长量
【详解】[1][2]测量力的大小的工具叫做测力计;物理实验室中常用测量力的工具是弹簧测力计,其制造的原理是在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
12. 2.6 右
【详解】[1][2]用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块,使其做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力,拉力水平向右,摩擦力水平向左,由于物体间力的作用是相互的,所以水平桌面因此受到摩擦力的方向为水平向右;由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.6N,木块受到的拉力为2.6N。
13. 伸长量 3.6
【详解】[1]由实验得,在弹簧弹性限度范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
[2]由图得,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N。
14. 400 2 10N/kg 正比
【详解】(1)[1] 从表格中的数据可知,重力与质量的比值为
那么当G=4N时,则质量为
(2)[2] 如图甲所示,分度值为0.2N,但是指针指在2N的位置,故读数为2N。
[3] 重力与质量的比值为
(3)[4] 描点,用平滑的曲线连接各点,当m=0时,重力为0,故该直线与原点连上,如下图所示
(4)[5] 如图所示,重力与质量的图像是一条向上倾斜的直线,说明重力与质量之比是一个定值,重力与质量成正比。
15.
【详解】物块水平向左压缩弹簧,根据物体间力的作用是相互的可知:物块在水平方向上受到弹簧对它向右的弹力F,如图所示:
16. 做功 硬板凳 B O2 大 向右 12 150
【详解】(1)[1]刹车时,要克服摩擦做功,是通过做功的方式增加了刹车片的内能。
[2]用相同的力把两个相同的湿篮球分别在硬板凳和软垫上按压,硬板凳与篮球的接触面积小,导致产生的压强较大,软垫与篮球的接触面积大,导致产生的压强较小,其中图丙右侧水渍较小的是在硬板凳上按压留下的。
(2)[3]A.高度一定时,斜面越长越省力,汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省力,而使用任何机械都不省功,故A错误;
B.由可知,在功率一定时,汽车上坡换挡,使行驶速度减小的目的是增大牵引力,故B正确;
C.汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中,汽车克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故C错误;
D.由图乙知汽车静止时,两个相同的弹簧均处于相同的压缩状态,则速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能相同,故D错误。
故选B。
(3)[4]如图丁所示,当汽车车轮通过一石块时,车轮将绕O2点转动,故可将图中O2点看作支点。
[5]设车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2,动力臂和阻力臂如图所示:
可以推断,石块越高(不高于车轮半径)阻力臂越大,动力臂越小,由杠杆平衡条件知,所需水平牵引力越大。
(4)[6]汽车匀速运动时,水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N;当车加速行驶时,由于滑块具有惯性导致滑块运动滞后,滑块向后方移动会导致车前进方向弹簧压缩程度减小,而另一侧弹簧压缩程度增大,由右侧传感器B的示数由10N变为8N,可知车向右行驶。
[7]对于相同的弹簧,弹力的大小与弹性形变程度成正比,静止时左右两侧的弹簧形变程度是相同的,加速时一侧弹性形变程度减少多少,另一侧的弹性形变程度要增加相同的量,所以当传感器B的示数由10N变为8N,减少2N时,传感器A的数值要增加2N,故传感器A的示数为
(5)[8]根据表中数据,在图戊中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像,如图所示:
[9]由表格数据分析可知汽车牵引力做功W与速度v的平方成正比,汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中,15m/s是5m/s的3倍,则此时汽车牵引力做功W是加速到5m/s时做功的9倍,加速到5m/s时做功为2.0×105J,则加速到15m/s时做功为
此过程中汽车做的有用功为
该车燃油机的效率为40%,由得,该过程需完全燃烧燃油的质量
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