6.2 弹力 力的测量和表示(考点解析)-2024-2025学年八年级物理下册同步考点解析与训练(沪粤版2024)
2025-02-23
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2份
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28页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 6.2 弹力 力的测量和表示 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 力的概念及性质,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 | 2.85 MB |
| 发布时间 | 2025-02-23 |
| 更新时间 | 2025-02-23 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50555970.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
6.2 弹力 力的测量和表示
一、弹力
1.弹性和塑性
(1)弹性:跳板、弹簧、钢锯条、竹竿等物体在外力的作用下会发生形变,撤去外力时,又会恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。
(2)塑性:有些物体,如橡皮泥等发生形变后不能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
2.弹力
(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如图所示,用手拉弹簧的同时感觉弹簧对手也有力的作用。
(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:弹力的方向总是与使物体发生形变的外力方向相反,并作用在同一条直线上。
二、测量力的大小
1.人们常用弹簧测力计来测量力的大小。
2.弹簧测力计
(1)原理:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长。(在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比)
(2)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。
3.认识弹簧测力计
(1)结构:由刻度板、弹簧和指针等部件组成。如下图所示。
刻度板上的字母“N”是国际单位制中力的单位“牛顿”
(2)测量范围和分度值:上图弹簧测力计的测量范围是0~5N,分度值为0.1N。
4.弹簧头测力计的使用
(1)测量前要使指针对准零刻度线,若有偏差,可通过调零拉扣进行校正,这一步骤叫做调零。
(2)测量时,先要明确弹簧测力计的测量范围和分度值,被测力的大小应在测量范围之内。
(3)测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要与所测力的方向在同一条直线上。
(4)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。
三、力的示意图
1.力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。具体来说,就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。
2.力的示意图画法
①先确定受力物体;
②在受力物体上找出力的作用点;
③最后沿力的方向画一条带箭头的线段,标出力的符号、数值和单位。
点拨 力的示意图
力的作用点可以在线段的起点,也可以在线段的终点;同一图中,力越大,表示该力的线段越长;线段要用实线;线段末端标出力的符号,有时还需用数值和单位标出力的大小
▲拓展培优
探究弹簧测力计的原理
【实验装置】
【实验过程】
参照如图所示的装置,将弹簧悬挂起来,下面挂上不同的钩码,分别测出弹簧各次的伸长量。
【探究归纳】通过实验可以发现,在弹簧限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,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测量原理。
胡克定律:当弹簧的伸长量在一定范围内时,它的伸长量与其所受拉力的大小成正比。这个规律后来被叫做胡克定律。
考点1 弹力的概念
【典例1】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.使木板形变的力是球产生的
B.球产生的弹力使球发生形变
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产生的支持力
【针对训练1】(多选)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,开始时小球通过压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上所受弹簧弹力的大小和方向,则( )
A.从A运动到O,弹力方向向右,弹力逐渐减小
B.从A运动到O,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O运动到B,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O运动到B,弹力方向向右,弹力逐渐减小
【针对训练2】下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.蹦床受到的压力是蹦床形变产生的
考点2 弹簧测力计
【典例2】(23-24八年级下·上海·期末)如图所示是实验室里常用的测量仪器,它是用来测量 大小的。请 仔细观察该仪器:它的量程是 N,最小分度值是 N,此时 读数是 N。
【针对训练1】关于弹簧测力计的使用,说法正确的是( )
A.弹簧测力计使用时必须要竖直放置,不能倾斜
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与受到的拉力成正比
C.使用弹簧测力计之前,要注意观察指针是否在零刻线和分度值、测量范围
D.如图所示,此时弹簧测力计的示数为
【针对训练2】(23-24八年级下·四川绵阳·期中)在实验时,小明将一个铁质外壳的弹簧测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时示数如图所示。接着,他在吊环上挂一个物体,物体对吊环的拉力为1N,则测力计的示数是( )
A.2N B.1N C.0N D.3N
考点3 探究弹簧测力计的原理
【典例3】(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。
【针对训练1】(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同钩码、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表,表中数据明显错误的是第 次实验。
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AL/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线 。
(3)由图像可验证小明的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)。
(4)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图丙所示图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“A”或“B”);
(5)如图丁所示的弹簧测力计,在使用前应先调零,并观察量程和分度值,该弹簧测力计的量程为 N,最小分度值为 N。如果测量前指针指在零刻度下方,未调零就使用它测重力,会导致测量值 (选填“偏大”或“偏小”)。
考点4 力的示意图
【典例4】(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1】(2024·江苏南京·二模)如图,小球静止,以球心为各力作用点,作出小球所受弹力的示意图。
1.书放在水平桌面上受到支持力作用,这个支持力是 形变产生的,同时桌面会受到书的 。
2.(24-25九年级上·广东深圳·开学考试)图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的 ,弓发生了 形变,产生了弹力;在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力 。
3.(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图所示),若看到弹簧测力计A的示数为10N,则看到B的示数是 (选填“0”“10”或“20”)N。
4.(23-24八年级下·陕西安康·期中)如图1所示,某人用大小相同的力先后作用于同一根弹簧,观察比较两次作用的记录图,实验者两次施加力的 不同,产生的效果也不同。如图2所示是一种常见的订书机,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弹簧给钉子一个向左的 力。在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧给钉子的这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.(23-24八年级下·陕西榆林·阶段练习)某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是 cm;
(2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm,此时弹簧发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变;
(3)分析图象及有关数据,你可得出的结论是: 。
6.(23-24八年级下·安徽阜阳·阶段练习)下列现象中,没有发生弹性形变的是( )
A.被挤压的气球 B.捏成团的橡皮泥
C.被拉弯的竹子 D.被压缩的弹簧
7.下列关于弹簧测力计使用方法的说法中,错误的是( )
A.使用前指针应指在零刻度线 B.所测力不能超过测力计的量程
C.必须竖直提着用弹簧测力计 D.读数时视线应该与刻度盘垂直
8.(23-24八年级下·江苏南京·阶段练习)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,整个装置处于静止状态,关于“弹力与弹簧测力计”有以下说法:
(1)弹簧受到的拉力是由弹簧发生弹性形变而产生的力
(2)只要物体发生弹性形变就一定会产生弹力
(3)只有相互接触的物体才有弹力的作用
(4)弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
以上说法正确的是:( )
A.(1)(3) B.(2)(3)
C.(1)(2)(3) D.(2)(3)(4)
9.(23-24八年级上·福建厦门·期末)2023年杭州亚运会,中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最高点A下落至最低点C的简化图,下列说法正确的是( )
A.运动员在A点时受到弹力最大
B.运动员在B点时受到弹力最大
C.从B到C运动员受到的弹力逐渐变大
D.从B到C运动员受到的弹力保持不变
10.将甲、乙两个弹簧测力计的挂钩互相钩起来,固定甲的提环,拉动乙的提环,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲有示数,乙的示数为0 B.乙有示数,甲的示数为0
C.甲、乙都有示数,且相等 D.以上三种情况都有可能
11.(24-25八年级上·全国·课后作业)在图上画出用10N的力按压图钉的示意图。
12.(24-25八年级上·全国·课后作业)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。
13.(23-24八年级下·江苏南通·期中)如图“探究弹性细绳的伸长量与外力的定量关系”,R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将左端A固定,用弹簧测力计将右端B向右拉,R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N;细绳对弹簧测力计的拉力是因为 (选填“细绳”或“弹簧测力计”)的形变产生的;
(2)由数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是 (选填“均匀”或“不均匀”)伸长的。若将图丁中B端再向右拉动1cm,此时弹簧测力计示数F= N;
(3)A端不固定,手拉绳两端使绳处于伸长状态,当标识R1位于5cm处时,A端向左、B端向右,让绳两端沿绳所在直线方向同时匀速运动,要使R1仍位于5cm处,则A、B两端移动的速度之比v1∶v2= 。
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6.2 弹力 力的测量和表示
一、弹力
1.弹性和塑性
(1)弹性:跳板、弹簧、钢锯条、竹竿等物体在外力的作用下会发生形变,撤去外力时,又会恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。
(2)塑性:有些物体,如橡皮泥等发生形变后不能恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
2.弹力
(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如图所示,用手拉弹簧的同时感觉弹簧对手也有力的作用。
(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:弹力的方向总是与使物体发生形变的外力方向相反,并作用在同一条直线上。
二、测量力的大小
1.人们常用弹簧测力计来测量力的大小。
2.弹簧测力计
(1)原理:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长。(在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比)
(2)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。
3.认识弹簧测力计
(1)结构:由刻度板、弹簧和指针等部件组成。如下图所示。
刻度板上的字母“N”是国际单位制中力的单位“牛顿”
(2)测量范围和分度值:上图弹簧测力计的测量范围是0~5N,分度值为0.1N。
4.弹簧头测力计的使用
(1)测量前要使指针对准零刻度线,若有偏差,可通过调零拉扣进行校正,这一步骤叫做调零。
(2)测量时,先要明确弹簧测力计的测量范围和分度值,被测力的大小应在测量范围之内。
(3)测量时,弹簧测力计的弹簧伸长方向要与所测力的方向在同一条直线上。
(4)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。
三、力的示意图
1.力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。具体来说,就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。
2.力的示意图画法
①先确定受力物体;
②在受力物体上找出力的作用点;
③最后沿力的方向画一条带箭头的线段,标出力的符号、数值和单位。
点拨 力的示意图
力的作用点可以在线段的起点,也可以在线段的终点;同一图中,力越大,表示该力的线段越长;线段要用实线;线段末端标出力的符号,有时还需用数值和单位标出力的大小
▲拓展培优
探究弹簧测力计的原理
【实验装置】
【实验过程】
参照如图所示的装置,将弹簧悬挂起来,下面挂上不同的钩码,分别测出弹簧各次的伸长量。
【探究归纳】通过实验可以发现,在弹簧限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,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测量原理。
胡克定律:当弹簧的伸长量在一定范围内时,它的伸长量与其所受拉力的大小成正比。这个规律后来被叫做胡克定律。
考点1 弹力的概念
【典例1】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.使木板形变的力是球产生的
B.球产生的弹力使球发生形变
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产生的支持力
【答案】A
【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正确;
B.球发生形变,产生的弹力作用在与球接触的木板上,是木板发生形变,故B错误;
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A。
【针对训练1】(多选)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,开始时小球通过压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上所受弹簧弹力的大小和方向,则( )
A.从A运动到O,弹力方向向右,弹力逐渐减小
B.从A运动到O,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O运动到B,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O运动到B,弹力方向向右,弹力逐渐减小
【答案】AC
【详解】AB.小球从A运动到O的过程中,弹簧处于压缩状态,此时小球所受弹力方向向右,由于弹簧在逐渐恢复原状,压缩量在减小,根据在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大(反之越小),则弹簧对小球的弹力在逐渐减小,故从A运动到O的过程中,小球所受弹力方向向右,弹力逐渐减小,故A符合题意,B不符合题意;
CD.小球从O运动到B的过程中,弹簧处于伸长状态,此时小球所受弹力方向向左,由于弹簧在逐渐被拉长,伸长量在逐渐增大,根据在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大,则弹簧对小球的弹力在逐渐增大,故小球从O运动到B的过程中,小球所受弹力方向向左,弹力逐渐增大,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
【针对训练2】下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.蹦床受到的压力是蹦床形变产生的
【答案】C
【详解】A.力的作用是相互的,人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人也会产生弹性形变,故A错误;
B.人在起跳腾空后,与蹦床分开,不会受到蹦床的弹力,故B错误;
C.人降到最低点时,蹦床产生的弹性形变最大,则受到蹦床的弹力最大,故C正确;
D.使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,故D错误。
故选C。
考点2 弹簧测力计
【典例2】(23-24八年级下·上海·期末)如图所示是实验室里常用的测量仪器,它是用来测量 大小的。请 仔细观察该仪器:它的量程是 N,最小分度值是 N,此时 读数是 N。
【答案】 力 0~5 0.2 3
【详解】[1][2][3][4]由图知,该仪器的名称是弹簧测力计,用来测量力的大小;在弹簧测力计上,最小示数和最大示数分别为“0”和“5”,所以测量范围为0~5N,在1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2A,也就是最小刻度为0.2N,此时的示数为3N。
【针对训练1】关于弹簧测力计的使用,说法正确的是( )
A.弹簧测力计使用时必须要竖直放置,不能倾斜
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与受到的拉力成正比
C.使用弹簧测力计之前,要注意观察指针是否在零刻线和分度值、测量范围
D.如图所示,此时弹簧测力计的示数为
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计可以测任何方向的力,弹簧测力计测力时,弹簧伸长和力的方向在同一直线上即可,故A错误;
B.弹簧受到的拉力越大,伸长的长度越长,弹簧测力计的原理是弹簧的伸长长度与受到的拉力成正比,故B错误;
C.使用弹簧测力计之前,一定要注意观察标尺的零刻线、分度值和测量范围,零刻线不指零,要进行调零,故C正确;
D.测力计的分度值是0.2N,此时弹簧测力计的示数为,故D错误。
故选C。
【针对训练2】(23-24八年级下·四川绵阳·期中)在实验时,小明将一个铁质外壳的弹簧测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时示数如图所示。接着,他在吊环上挂一个物体,物体对吊环的拉力为1N,则测力计的示数是( )
A.2N B.1N C.0N D.3N
【答案】A
【详解】由图知,弹簧测力计的示数为1N,则弹簧测力计铁质外壳的重力为1N;物体对吊环的拉力为1N,则弹簧测力计受到向下的拉力为
所以,测力计的示数分别是2N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点3 探究弹簧测力计的原理
【典例3】(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
【针对训练1】(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同钩码、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表,表中数据明显错误的是第 次实验。
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AL/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线 。
(3)由图像可验证小明的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)。
(4)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图丙所示图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“A”或“B”);
(5)如图丁所示的弹簧测力计,在使用前应先调零,并观察量程和分度值,该弹簧测力计的量程为 N,最小分度值为 N。如果测量前指针指在零刻度下方,未调零就使用它测重力,会导致测量值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 刻度尺 4
(2)
(3)正确
(4)B
(5) 0~5 0.2 偏大
【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]分析数据发现,除第4次实验数据外,其他数据伸长量跟受到的拉力成正比,因此第4次实验数据是错误的,其正确的数据应该为1.20cm。
(2)将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,描点连线,图像如下:
(3)图像是一条过原点的直线,则由图像可以得出的结论是:弹簧的伸长量与它受到拉力成正比,因此小明的猜想是正确的。
(4)在弹性限度内,A能承受的最大拉力是4N,而B能承受的最大拉力是8N;显然,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选用B。
(5)[1]由图丁可知:该弹簧测力计最大测量值为5N,弹簧测力计的量程为0~5N。
[2]由图可知,0~1N间有5个小格,则弹簧测力计的最小刻度值为0.2N。
[3]如果测量前指针指在零刻度下方,未调零就使用它测重力,会导致测量值偏大。
考点4 力的示意图
【典例4】(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1】(2024·江苏南京·二模)如图,小球静止,以球心为各力作用点,作出小球所受弹力的示意图。
【答案】
【详解】图中小球受到竖直向下的重力、沿绳斜上方的拉力,墙面对小球垂直墙面向左的支持力,三个力中属于弹力的有绳的拉力和墙面的支持力,作用点在物体的重心上,如图所示:
1.书放在水平桌面上受到支持力作用,这个支持力是 形变产生的,同时桌面会受到书的 。
【答案】 桌面 压力
【详解】[1]书发生弹性形变产生的是对桌面的压力,桌面发生弹性形变产生的是对书的支持力,因此这个弹力是桌面形变产生的。
[2]根据相互作用力可知,桌面会受到书对它的压力。
2.(24-25九年级上·广东深圳·开学考试)图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的 ,弓发生了 形变,产生了弹力;在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力 。
【答案】 形状 弹性 越大
【详解】[1]人们用力拉弓时,弓弦发生了弯曲,弓弦在力的作用下形状发生改变,说明力可以改变物体的形 状。
[2][3]弓发生的性贬值可以自动恢复原状,因此属于弹性形变。且在一定限度内,弓拉得越满,弓发生的弹性形变越大,弹力越大,即箭受到的弹力越大。
3.(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图所示),若看到弹簧测力计A的示数为10N,则看到B的示数是 (选填“0”“10”或“20”)N。
【答案】10
【详解】因为物体间力的作用是相互的,从两端拉弹簧测力计,与一端固定,只拉另一端,效果是相同的,弹簧测力计都只能显示一个力的大小,所以当看到弹簧测力计A的示数为10N,则看到B的示数是也为10N。
4.(23-24八年级下·陕西安康·期中)如图1所示,某人用大小相同的力先后作用于同一根弹簧,观察比较两次作用的记录图,实验者两次施加力的 不同,产生的效果也不同。如图2所示是一种常见的订书机,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弹簧给钉子一个向左的 力。在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧给钉子的这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 方向 弹 减小
【详解】[1]图1中,左图向下压弹簧,弹簧缩短,右图向上拉弹簧,弹簧伸长,两次施加力的方向不同,产生的效果不同。
[2]订书钉的作用力让弹簧向右发生了弹性形变,弹簧对钉子有一个向左的弹力。
[3]使用过程,钉子减少,弹簧的形变程度变小,弹力变小,所以弹簧给钉子的力将减小。
5.(23-24八年级下·陕西榆林·阶段练习)某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是 cm;
(2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm,此时弹簧发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变;
(3)分析图象及有关数据,你可得出的结论是: 。
【答案】 2 6 弹性 在弹性限度内,弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比(合理即可)
【详解】(1)[1]读图可知,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,这就是它的原长。
(2)[2][3]弹簧在受6N拉力时,其长度为8cm,则其伸长量为8cm-2cm=6cm,由图像可以看出,此时伸长量与拉力成正比,此时弹簧发生了弹性形变。
(3)[4]从图中可以看出,在拉力不大于6N的范围内,弹簧的长度与拉力的变化图线呈线性变化,说明在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
6.(23-24八年级下·安徽阜阳·阶段练习)下列现象中,没有发生弹性形变的是( )
A.被挤压的气球 B.捏成团的橡皮泥
C.被拉弯的竹子 D.被压缩的弹簧
【答案】B
【详解】A.挤压的气球松手后会变回原来的形状,属于弹性形变,故A不符合题意;
B.橡皮泥在松手后会保持现有的形状,属于塑性形变,故B符合题意;
C.拉弯的竹子在失去拉力后会变回原来的形状,属于弹性形变,故C不符合题意;
D.压缩的弹簧松手后会变回原长,属于弹性形变,故D不符合题意;
故选B。
7.下列关于弹簧测力计使用方法的说法中,错误的是( )
A.使用前指针应指在零刻度线 B.所测力不能超过测力计的量程
C.必须竖直提着用弹簧测力计 D.读数时视线应该与刻度盘垂直
【答案】C
【详解】A.使用前指针应指在零刻度线,是正确的,故A不符合题意;
B.所测的力不能超过量程,以免损坏测力计,故B正确,B不符合题意;
C.用弹簧测力计需沿轴线拉动,可以竖直拉,也可以水平拉,故C错误,C符合题意;
D.读数时视线应该与刻度盘垂直,以免读数时出现错误,故D正确,D不符合题意。
故选C。
8.(23-24八年级下·江苏南京·阶段练习)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,整个装置处于静止状态,关于“弹力与弹簧测力计”有以下说法:
(1)弹簧受到的拉力是由弹簧发生弹性形变而产生的力
(2)只要物体发生弹性形变就一定会产生弹力
(3)只有相互接触的物体才有弹力的作用
(4)弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
以上说法正确的是:( )
A.(1)(3) B.(2)(3)
C.(1)(2)(3) D.(2)(3)(4)
【答案】B
【详解】(1)弹簧受到的拉力的施力物体是钩码,故(1)错误;
(2)(3)弹力产生的条件有两个:一是两个物体必须直接接触,二是发生弹性形变,故(2)(3)正确;
(4)弹簧测力计可以测量竖直方向的力,也可以测量其它方向的力,只要测量时,使弹簧测力计的受力方向沿着弹簧的轴线方向即可,所以弹簧测力计使用时可以倾斜,故(4)错误。
故选B。
9.(23-24八年级上·福建厦门·期末)2023年杭州亚运会,中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最高点A下落至最低点C的简化图,下列说法正确的是( )
A.运动员在A点时受到弹力最大
B.运动员在B点时受到弹力最大
C.从B到C运动员受到的弹力逐渐变大
D.从B到C运动员受到的弹力保持不变
【答案】C
【详解】A.运动员在A点时不与蹦床接触,不受弹力,故A错误;
BCD.蹦床的弹性形变越大,弹力越大,所以,从B到C运动员受到的弹力逐渐变大,运动员在C点时受到弹力最大,故C正确,BD错误。
故选C。
10.将甲、乙两个弹簧测力计的挂钩互相钩起来,固定甲的提环,拉动乙的提环,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲有示数,乙的示数为0 B.乙有示数,甲的示数为0
C.甲、乙都有示数,且相等 D.以上三种情况都有可能
【答案】C
【详解】弹簧测力计显示的是弹簧挂钩上所受到的拉力的大小,甲乙两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,挂钩处受到的力是相互作用力,两个力的大小相等,甲乙弹簧测力计的示数相等,故C正确,ABD错误。
故选C。
11.(24-25八年级上·全国·课后作业)在图上画出用10N的力按压图钉的示意图。
【答案】
【详解】按压图钉时,力垂直作用在图钉上,作用点在图钉上,从作用点垂直图钉做水平向右的有向线段,标上力的符号和大小,即为压力的示意图,如图
12.(24-25八年级上·全国·课后作业)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。
【答案】
【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:
13.(23-24八年级下·江苏南通·期中)如图“探究弹性细绳的伸长量与外力的定量关系”,R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将左端A固定,用弹簧测力计将右端B向右拉,R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N;细绳对弹簧测力计的拉力是因为 (选填“细绳”或“弹簧测力计”)的形变产生的;
(2)由数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是 (选填“均匀”或“不均匀”)伸长的。若将图丁中B端再向右拉动1cm,此时弹簧测力计示数F= N;
(3)A端不固定,手拉绳两端使绳处于伸长状态,当标识R1位于5cm处时,A端向左、B端向右,让绳两端沿绳所在直线方向同时匀速运动,要使R1仍位于5cm处,则A、B两端移动的速度之比v1∶v2= 。
【答案】(1) 1.6 细绳
(2) 均匀 5
(3)1∶2
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值0.2N,由乙图可知,测力计的读数为1.6N。
[2]细绳对弹簧测力计的拉力是因为细绳受力发生弹性形变后要恢复原状产生的弹力。
(2)[1][2]图乙中,弹性细绳长度为6.00cm,伸长了3.00cm,测力计的示数为1.6N,图丙中,弹性细绳长度为9.00cm,伸长了6.00cm,测力计的示数为3.2N,丁图中,弹性细绳长度为12.00cm,伸长了9.00cm,测力计的示数为4.8N,由以上实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是均匀伸长的,且伸长量与所受拉力成正比。每受到1.6N的拉力,伸长量为3.00cm,则伸长量为1cm时,拉力约为0.53N,则若将图丁中B端再向右拉动1cm,此时弹簧测力计示数将为
超过测力计量程,所以最终示数为5N。
(3)由图甲可知,R1左侧弹性细绳长度为1.00cm,右侧弹性细绳的长度为2.00cm;
由图乙可知,R1左侧弹性细绳长度为2.00cm,右侧弹性细绳的长度为4.00cm;
由图丙可知,R1左侧弹性细绳长度为3.00cm,右侧弹性细绳的长度为6.00cm;
由图丁可知,R1左侧弹性细绳长度为4.00cm,右侧弹性细绳的长度为8.00cm;
综上可知,R1左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的一半,则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动,若发现标识R1不动,由可知,A、B两端的速度之比为1∶2。
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