内容正文:
6.2 弹力 力的测量和表示
6.2 弹力 力的测量和表示 1
题型01 弹力的概念 1
题型02 判断弹力的施力物体 2
题型03 判断弹力的方向 4
题型04 影响弹簧弹力大小的因素 5
题型05 弹簧测力计的使用和读数 8
题型06 画力的示意图 9
题型01 弹力的概念
1.(23-24八年级下·湖北荆门·期末)如图所示为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时,弓弦因发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力,在弹性限度内,形变程度越大,弹力越 。
2.(23-24八年级下·四川南充·期末)如图,订书机钉槽内的订书钉受到右部的弹簧的弹力是因为 发生了弹性形变,在订书的过程中,订书钉越来越少,订书钉受到的弹力大小将 。
3.(23-24八年级下·陕西西安·期中)一只杯子放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.杯子和桌均不发生形变
B.杯子对桌的压力是因为杯子发生了形变
C.杯子和桌之间没有弹力作用
D.桌对杯子的支持力是因为杯子发生了形变
4.(23-24八年级下·河北沧州·期末)春季是流行性感冒的高发季节,同学们可以佩戴口罩预防。如图所示,一次性医用口罩由罩体、松紧和铝条组成,戴口罩时,罩体紧贴面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁,然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴。关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧发生弹性形变后会对耳根产生弹力的作用
D.松紧被拉得越长,产生的弹力一定越大
题型02 判断弹力的施力物体
5.(23-24八年级下·河南洛阳·期中)如图为运动员跳水的情景,跳板被压弯说明力可以改变物体的 ,其中跳板受到压力的施力物体是 ,同时运动员受到支持力,跳板对运动员的支持力是由于 发生形变产生的.
6.(23-24八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)如图,蹦床是很多小朋友喜爱的游戏项目,小朋友站在蹦床上时受到蹦床对他向上的弹力,这是因为 (填“小朋友”或“蹦床”)形变产生的;小朋友在空中先上升后下降,说明力可以改变 。
7.(23-24八年级下·陕西渭南·期末)如图所示,撑杆跳高运动员将杆压弯,松手后,撑杆会恢复原状。下列说法错误的是( )。
A.撑杆发生的是弹性形变
B.撑杆受到的弹力是由撑轩形变产生的
C.运动员受到的弹力是由撑杆形变产生的
D.在弹性限度内,撑杆的形变越大,产生的弹力越大
8.(23-24八年级下·河南新乡·期中)一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变,物体没有发生形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变,地面没有发生形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
9.(23-24八年级下·河北张家口·期中)一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的压力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的压力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的支持力,是由于茶杯发生了形变
题型03 判断弹力的方向
10.(23-24八年级下·河南濮阳·期中)如图所示,水杯静置在水平桌面上。桌面对水杯的支持力是由于 发生了向 的弹性形变,为了恢复原状而产生的向 的弹力。
11.(23-24八年级上·山东临沂·期末)用手拉弹簧或用手压弹簧时,弹簧发生 (填“弹性”或“非弹性”)形变;这时弹簧对手产生弹力,它的方向与手对弹簧作用力的方向 。(填“相同”或“相反”)
12.(23-24八年级上·河南南阳·期末)在跳板这一运动项目中,运动员在向下压跳板的过程中(如图),跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,从而产生 (选填“向上”或“向下”)的弹力。
13.(24-25九年级上·陕西榆林·开学考试)8月2日,在巴黎奥运会跳水男子双人三米板决赛中,中国选手王宗源/龙道一夺得金牌。如图所示,运动员站在三米跳板上,下列说法正确的是( )
A.跳板是利用弹性较差的材料制成的
B.运动员所受的弹力方向向下
C.运动员在起跳腾空后仍然受到跳板的弹力
D.跳板对跳水运动员有弹力作用,跳水运动员对跳板也有弹力的作用
14.(23-24八年级下·河南开封·期中)绳子的拉力属于弹力,关于绳子拉力,下列说法中正确的是( )
A.绳子与弹簧不同,不发生形变就可以产生弹力
B.绳子拉力的方向一定沿着绳子的方向
C.当绳子竖直拉紧时,拉力的方向才沿着绳子的方向
D.当绳子静止时,拉力的方向才沿着绳子的方向
15.(23-24八年级下·全国·课后作业)关于弹力,以下说法不正确的是( )
A.压力的方向总是垂直于接触面,并指向受力物体
B.支持力的方向总是垂直于支持面,并指向受力物体
C.绳对物体拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向
D.两个物体不接触也能产生弹力
题型04 影响弹簧弹力大小的因素
16.(23-24八年级下·江苏徐州·期中)如图所示,一同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到弹簧长度L和拉力F的关系图像。由图可知,这根弹簧的原长是 cm,拉力为6N时,弹簧的伸长量为 cm;当这根弹簧的长度为6cm时,此时弹簧受到的拉力为 N。
17.(24-25八年级上·全国·课后作业)如图所示,甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲,L乙,L丙,L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲< L丙 L乙>L丁 B.L甲=L丙 L乙=L丁
C.L<L丙 L乙=L丁 D.L甲=L丙 L乙>L丁
18.(23-24八年级下·江苏徐州·期中)利用一根长橡皮筋自制简易测力计,装置如图甲所示,在制作测力计刻度面板时,小明和小华的方法不同。
小明:在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,等分刻度,画出的刻度线如图乙所示。
小华:在回形针上每次加挂一个50g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应的刻度线如图丙所示。
(1)测力计的工作原理是:使橡皮筋发生弹性形变的外力越大,橡皮筋的形变就 。
(2)实际操作后发现两人的刻线并不完全重合,图 的刻度较准确;若采用小明的测力计测力,读数为2.5N,则测量值 真实值。
(3)进一步思考:对比小华的长橡皮筋自制简易测力计和实验室的弹簧测力计示数情况,一个刻度不均匀,一个均匀,其原因是长橡皮筋的伸长量与所受拉力 。
19.(23-24八年级下·江苏南通·期中)小华为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,如图所示将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录相应实验数据如下:()
钩码质量/g
50
100
150
200
250
300
400
拉力(N)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
指针位置/
5.5
6.0
6.5
7.5
7.9
8.5
(1)根据数据可推知弹簧竖直悬挂时原长为 ;当挂钩码时,弹簧伸长量为 (伸长量指与弹簧原长的差值);
(2)若用该弹簧制作测力计的最小刻度为,则相邻刻度线之间的距离为 ;
(3)由实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程应不超过 N;
(4)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧限度内, ;
(5)小华用此弹簧制成测力计后,水平匀速拉动水平桌面的小车,则小车所受阻力 (选填“等于”、“大于”或“小于”)测力计读数。
20.(23-24八年级下·江苏淮安·期中)小丽利用如图所示的器材探究弹簧的伸长量与它受到的拉力的关系。
(1)要完成实验,除了如图甲所示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,还需要的一个测量仪器是 ;
(2)进行实验后小丽记录数据如下表,表格中未填写的一项栏目是 ;
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度L/cm
2.10
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
5.30
________________
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
3.20
(3)请根据表格中的数据,在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(4)由表可知,最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同,这是因为( );
A.弹簧太硬了 B.弹簧超出了弹性限度 C.所挂钩码太轻
(5)通过分析,可得出结论:在弹簧弹性限度内, ;
(6)小丽又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,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丙所示。
① B弹簧的原长为 cm,当在B弹簧上悬挂重为10N的物体时,弹簧B的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,则用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
题型05 弹簧测力计的使用和读数
21.(24-25八年级上·全国·课后作业)将一弹簧测力计按照图甲使用,弹簧测力计的读数为4.0N,若把弹簧测力计倒置,像图乙这样使用,两种情况下弹簧测力计下面挂的是同一物体,则图乙中弹簧测力计的读数应( )
A.小于4.0N B.等于4.0N C.大于4.0N D.无法确定
22.(23-24八年级下·重庆开州·阶段练习)如图所示的弹簧测力计,有关它的下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计是利用了弹簧的长度和受到的拉力成正比的原理
B.图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为4N
C.弹簧测力计使用之前可以不调零
D.弹簧测力计无论在任何方向上使用,都要保证被测力的方向与弹簧的轴线方向一致
23.(23-24八年级下·全国·课后作业)小明想感受一下4N的拉力有多大。他将一个完好的弹簧测力计在竖直方向上调零后,然后手持挂钩朝上,用手向下拉动吊环,如图所示,当弹簧测力计的示数为4N时停止拉动,则此时手向下的拉力( )
A.一定小于4N
B.一定等于4N
C.一定大于4N
D.以上都有可能
题型06 画力的示意图
24.(2024·河南洛阳·一模)如图所示,重为2N的杯子静止在水平桌面上,请画出它对桌面压力的示意图。
25.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图所示,一垃圾桶放在静止的小车水平底面上,请画出垃圾桶受到的支持力的示意图。
26.(23-24八年级下·河南平顶山·期中)如图所示,请画出小球受到的拉力()以及斜面对小球的支持力()的示意图。
27.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图所示,用手将一端固定的弹簧向右拉伸,请画出弹簧对手指和墙对弹簧弹力的示意图。
28.(23-24八年级下·江苏淮安·阶段练习)小费同学用斜向右上的拉力拉动物体,请在图中画出细线对物体的拉力F。
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6.2 弹力 力的测量和表示
6.2 弹力 力的测量和表示 1
题型01 弹力的概念 1
题型02 判断弹力的施力物体 3
题型03 判断弹力的方向 5
题型04 影响弹簧弹力大小的因素 8
题型05 弹簧测力计的使用和读数 13
题型06 画力的示意图 14
题型01 弹力的概念
1.(23-24八年级下·湖北荆门·期末)如图所示为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时,弓弦因发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力,在弹性限度内,形变程度越大,弹力越 。
【答案】 弹性 大
【详解】[1]拉弓弦时,弓弦发生形变之后会恢复原状,故弓弦发生的形变是弹性形变。
[2]发生弹性形变的物体,在弹性限度内,形变程度越大,产生的弹力就越大。
2.(23-24八年级下·四川南充·期末)如图,订书机钉槽内的订书钉受到右部的弹簧的弹力是因为 发生了弹性形变,在订书的过程中,订书钉越来越少,订书钉受到的弹力大小将 。
【答案】 弹簧 变小
【详解】[1][2]订书机钉槽内的订书钉受到右部的弹簧发生了弹性形变产生的弹力;在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧形变程度变小,弹簧对订书钉的弹力会变小。
3.(23-24八年级下·陕西西安·期中)一只杯子放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.杯子和桌均不发生形变
B.杯子对桌的压力是因为杯子发生了形变
C.杯子和桌之间没有弹力作用
D.桌对杯子的支持力是因为杯子发生了形变
【答案】B
【详解】杯子放在水平桌面上,杯子受到桌面的支持力,是桌面发生了形变;杯子对桌面的压力,是杯子发生了形变,这两个力都是弹力,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.(23-24八年级下·河北沧州·期末)春季是流行性感冒的高发季节,同学们可以佩戴口罩预防。如图所示,一次性医用口罩由罩体、松紧和铝条组成,戴口罩时,罩体紧贴面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁,然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴。关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧发生弹性形变后会对耳根产生弹力的作用
D.松紧被拉得越长,产生的弹力一定越大
【答案】C
【详解】A.物体间力的作用是相互的,松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧也有力的作用,故A错误;
B.铝条被压弯后,撤去外力,铝条不能恢复原状,故发生的不是弹性形变,故B错误;
C.松紧发生的形变是弹性形变,故形变后会对耳根处产生弹力的作用,故C正确;
D.在弹性限度内,松紧拉的越长,形变量越大,产生的弹力越大,故D错误。
故选C。
题型02 判断弹力的施力物体
5.(23-24八年级下·河南洛阳·期中)如图为运动员跳水的情景,跳板被压弯说明力可以改变物体的 ,其中跳板受到压力的施力物体是 ,同时运动员受到支持力,跳板对运动员的支持力是由于 发生形变产生的.
【答案】 形状 运动员 跳板
【详解】[1]运动员对跳板施加力,跳板被压弯,形状发生变化,说明力可以改变物体的形状。
[2]运动员与跳板相互作用,跳板所受的压力的施力物体是运动员,运动员所受到的支持力的施力物体是跳板。
[3]物体由于弹性形变而产生的力是弹力,推力、拉力、压力、支持力是常见的弹力,跳板对运动员的支持力是弹力,是由于跳板发生形变产生的。
6.(23-24八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)如图,蹦床是很多小朋友喜爱的游戏项目,小朋友站在蹦床上时受到蹦床对他向上的弹力,这是因为 (填“小朋友”或“蹦床”)形变产生的;小朋友在空中先上升后下降,说明力可以改变 。
【答案】 蹦床 物体的运动状态
【详解】[1]弹力是由于施力物体发生形变产生的,小朋友站在蹦床上,蹦床发生形变产生一个对小朋友向上的弹力。
[2]小朋友被弹起后,先上升后下落,说明力可以改变物体的运动状态。
7.(23-24八年级下·陕西渭南·期末)如图所示,撑杆跳高运动员将杆压弯,松手后,撑杆会恢复原状。下列说法错误的是( )。
A.撑杆发生的是弹性形变
B.撑杆受到的弹力是由撑轩形变产生的
C.运动员受到的弹力是由撑杆形变产生的
D.在弹性限度内,撑杆的形变越大,产生的弹力越大
【答案】B
【详解】A.撑杆跳高运动员将杆压弯,松手后撑杆能够恢复原状,这是弹性形变的典型特征。故A正确,不符合题意;
B.根据力是物体间的相互作用,撑杆受到的弹力是由运动员产生的,故B错误,符合题意;
C.运动员在压弯撑杆时,撑杆发生弹性形变,根据弹力的定义,撑杆会对运动员产生弹力。这个弹力是由撑杆的形变产生的,用于抵抗运动员的压力。故C正确,不符合题意;
D.在弹性限度内,物体的形变越大,它为了恢复原状而产生的弹力就越大,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.(23-24八年级下·河南新乡·期中)一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变,物体没有发生形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变,地面没有发生形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
【答案】B
【详解】物体放在水平地面上,使地面发生形变,由于地面要恢复形变,所以地面对物体产生了向上的弹力;同时物体也发生形变,由于物体要恢复原状,所以对地面产生向下的弹力,故B正确,ACD错误。
故选B。
9.(23-24八年级下·河北张家口·期中)一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的压力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的压力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的支持力,是由于茶杯发生了形变
【答案】C
【详解】A.杯子对桌面有压力,桌面会发生形变;物体间力的作用是相互的,桌面对杯子有支持力,杯子也会发生形变,故A错误;
BC.桌面受到向下的压力,是由于杯子发生了形变,故B错误,C正确;
D.茶杯受到向上的支持力,是由于桌面发生了形变,故D错误。
故选C。
题型03 判断弹力的方向
10.(23-24八年级下·河南濮阳·期中)如图所示,水杯静置在水平桌面上。桌面对水杯的支持力是由于 发生了向 的弹性形变,为了恢复原状而产生的向 的弹力。
【答案】 桌面 下 上
【详解】[1][2][3]放在桌面上的水杯受到的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生向下的弹性形变,由于要恢复原状,而给物体一个向上的弹力的作用,即为支持力。
11.(23-24八年级上·山东临沂·期末)用手拉弹簧或用手压弹簧时,弹簧发生 (填“弹性”或“非弹性”)形变;这时弹簧对手产生弹力,它的方向与手对弹簧作用力的方向 。(填“相同”或“相反”)
【答案】 弹性 相反
【详解】[1]用力拉弹簧或用力压弹簧,当外力撤销后,弹簧会回复原状,所以弹簧发生的是弹性形变。
[2]弹簧对手产生的弹力是弹簧形变引起,因此该弹力的方向是指向阻碍它恢复原状的物体,与手对弹簧的作用力相反。
12.(23-24八年级上·河南南阳·期末)在跳板这一运动项目中,运动员在向下压跳板的过程中(如图),跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,从而产生 (选填“向上”或“向下”)的弹力。
【答案】 弹性 向上
【详解】[1]跳水运动员向下压跳板,跳板发生形变,撤去力后,跳板的形变恢复,压跳板的力使跳板发生弹性形变。
[2]因为物体间力的作用是相互的,运动员在向下压跳板的过程中对跳板有向下的力,同时跳板对运动员有一个向上的弹力。
13.(24-25九年级上·陕西榆林·开学考试)8月2日,在巴黎奥运会跳水男子双人三米板决赛中,中国选手王宗源/龙道一夺得金牌。如图所示,运动员站在三米跳板上,下列说法正确的是( )
A.跳板是利用弹性较差的材料制成的
B.运动员所受的弹力方向向下
C.运动员在起跳腾空后仍然受到跳板的弹力
D.跳板对跳水运动员有弹力作用,跳水运动员对跳板也有弹力的作用
【答案】D
【详解】A.跳板发生弹性形变产生弹力,跳板是利用弹性较好的材料制成的,故A错误;
B.运动员所受的弹力方向向上,故B错误;
C.力是物体对物体的作用,运动员在起跳腾空后,没有受到跳板的弹力,故C错误;
D.物体间力的作用是相互的,跳板对跳水运动员有弹力作用,跳水运动员对跳板也有弹力的作用,故D正确。
故选D。
14.(23-24八年级下·河南开封·期中)绳子的拉力属于弹力,关于绳子拉力,下列说法中正确的是( )
A.绳子与弹簧不同,不发生形变就可以产生弹力
B.绳子拉力的方向一定沿着绳子的方向
C.当绳子竖直拉紧时,拉力的方向才沿着绳子的方向
D.当绳子静止时,拉力的方向才沿着绳子的方向
【答案】B
【详解】A.绳子与弹簧相同,在发生形变时可以产生弹力,故A错误;
BCD.绳子拉力的方向一定沿着绳子的方向,无论绳子是被竖直拉伸还是处于静止状态,故B正确,CD错误。
故选B。
15.(23-24八年级下·全国·课后作业)关于弹力,以下说法不正确的是( )
A.压力的方向总是垂直于接触面,并指向受力物体
B.支持力的方向总是垂直于支持面,并指向受力物体
C.绳对物体拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向
D.两个物体不接触也能产生弹力
【答案】D
【详解】A.压力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向受力物体,故A正确,不符合题意;
B.支持力是弹力,方向总是垂直于支持面,并指向受力物体,故B正确,不符合题意;
C.绳对物体的拉力是弹力,拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向,故C正确,不符合题意;
D.弹力的产生需要两个物体相互接触,并且相互挤压或拉伸,故D错误,符合题意。
故选D。
题型04 影响弹簧弹力大小的因素
16.(23-24八年级下·江苏徐州·期中)如图所示,一同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到弹簧长度L和拉力F的关系图像。由图可知,这根弹簧的原长是 cm,拉力为6N时,弹簧的伸长量为 cm;当这根弹簧的长度为6cm时,此时弹簧受到的拉力为 N。
【答案】 2 3 8
【详解】[1]弹簧不受外力时,由图像可知,弹簧伸长2cm,此时的长度就是弹簧的原长L0=2cm。
[2]根据图像可知,弹簧在受到6N的拉力时,弹簧长L=5cm,则弹簧伸长量为
ΔL=L-L0=5cm-2cm=3cm
[3]从图中可以看出,在弹性限度内,弹簧的长度与拉力的变化图线呈线性变化,说明弹簧的伸长量与拉力成正比,6N的拉力伸长3cm,所以2N拉力伸长1cm;当弹簧长度是6cm时,伸长量为
6cm-2cm=4cm
弹簧受到的拉力为
4cm×2N/cm=8N
17.(24-25八年级上·全国·课后作业)如图所示,甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲,L乙,L丙,L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲< L丙 L乙>L丁 B.L甲=L丙 L乙=L丁
C.L<L丙 L乙=L丁 D.L甲=L丙 L乙>L丁
【答案】B
【详解】在弹性限度内,弹簧所受拉力或压力的大小,与弹簧形变量的大小成正比,甲、丙弹簧受到的是拉力,且两端的拉力相等,所以弹簧伸长的长度相等,有L甲=L丙;乙、丁弹簧受到的是压力,且两端的压力相等,弹簧压缩的长度相等,所以有L乙=L丁。
故选B。
18.(23-24八年级下·江苏徐州·期中)利用一根长橡皮筋自制简易测力计,装置如图甲所示,在制作测力计刻度面板时,小明和小华的方法不同。
小明:在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,等分刻度,画出的刻度线如图乙所示。
小华:在回形针上每次加挂一个50g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应的刻度线如图丙所示。
(1)测力计的工作原理是:使橡皮筋发生弹性形变的外力越大,橡皮筋的形变就 。
(2)实际操作后发现两人的刻线并不完全重合,图 的刻度较准确;若采用小明的测力计测力,读数为2.5N,则测量值 真实值。
(3)进一步思考:对比小华的长橡皮筋自制简易测力计和实验室的弹簧测力计示数情况,一个刻度不均匀,一个均匀,其原因是长橡皮筋的伸长量与所受拉力 。
【答案】(1)越大
(2) 丙 小于
(3)不成正比
【详解】(1)根据弹簧测力计的原理,弹簧发生弹性形变,外力越大,形变就越大。
(2)[1]根据小华的实际测量可知,该测力计的刻度是不均匀的,故小明利用平均法等分刻度不合理,小华的刻度较准确,即图丙的刻度较准确。
[2]由图乙、图丙对比可知,小明的2.5N在实际值的下方,即小于真实值。
(3)由图丙知,小华的长橡皮筋自制简易测力计刻度不均匀,其原因是长橡皮筋的伸长量与所受拉力不成正比。
19.(23-24八年级下·江苏南通·期中)小华为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,如图所示将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录相应实验数据如下:()
钩码质量/g
50
100
150
200
250
300
400
拉力(N)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
指针位置/
5.5
6.0
6.5
7.5
7.9
8.5
(1)根据数据可推知弹簧竖直悬挂时原长为 ;当挂钩码时,弹簧伸长量为 (伸长量指与弹簧原长的差值);
(2)若用该弹簧制作测力计的最小刻度为,则相邻刻度线之间的距离为 ;
(3)由实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程应不超过 N;
(4)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧限度内, ;
(5)小华用此弹簧制成测力计后,水平匀速拉动水平桌面的小车,则小车所受阻力 (选填“等于”、“大于”或“小于”)测力计读数。
【答案】(1) 5.0 2
(2)0.2
(3)2.5
(4)弹簧的伸长量与拉力成正比
(5)等于
【详解】(1)[1]由表格数据知道,拉力为0.5N,弹簧长度为5.5cm;拉力为1.0N,弹簧长度为6.0cm,拉力为1.5N,弹簧长度为6.5cm,即拉力每增大0.5N,弹簧的伸长量增大0.5cm,故当弹簧不挂钩码时,弹簧测力计的长度为
5.5cm-0.5cm=5.0cm
[2]当挂200g钩码时,弹簧长度为
6.5cm+0.5cm=7.0cm
弹簧伸长量为
7.0cm-5.0cm=2.0cm
(2)若用该弹簧制作测力计的最小刻度为0.2N,对应弹簧测力计的伸长量为0.2cm,即相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
(3)由表格数据知道,当拉力为3N时,弹簧的伸长量变小,说明超过了最大力,故若用此弹簧做成弹簧测力计,量程应不超过2.5N。
(4)分析实验数据可知,拉力每增大0.5N,弹簧的伸长量为0.5cm,即拉力每增大1N时,弹簧的伸长量增大0.1cm,成正比,可以得到的结论是:在弹簧限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(5)水平匀速拉动水平桌面的小车,小车受力平衡,故小车所受阻力等于测力计读数。
20.(23-24八年级下·江苏淮安·期中)小丽利用如图所示的器材探究弹簧的伸长量与它受到的拉力的关系。
(1)要完成实验,除了如图甲所示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,还需要的一个测量仪器是 ;
(2)进行实验后小丽记录数据如下表,表格中未填写的一项栏目是 ;
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度L/cm
2.10
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
5.30
________________
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
3.20
(3)请根据表格中的数据,在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像 ;
(4)由表可知,最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同,这是因为( );
A.弹簧太硬了 B.弹簧超出了弹性限度 C.所挂钩码太轻
(5)通过分析,可得出结论:在弹簧弹性限度内, ;
(6)小丽又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,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丙所示。
① B弹簧的原长为 cm,当在B弹簧上悬挂重为10N的物体时,弹簧B的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,则用弹簧 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度更高。
【答案】(1)刻度尺
(2)弹簧的伸长量Δl/cm
(3)
(4)B
(5)弹簧的伸长量与所受拉力成正比
(6) 5 10 A
【详解】(1)实验中需要测量弹簧的长度,因此还需要的测量工具是刻度尺。
(2)由第一次实验可知,此时拉力为0,弹簧应处于原长,没有被拉伸,此时弹簧的伸长量为0,所以未填写的一项栏目表示的是弹簧的伸长量。
(3)将表中各点描在图中对应的位置,再用光滑的曲线将各点连接起来,如图所示:
(4)在弹性限度内,弹簧的伸长量随拉力的增大而增大,当超过了这一限度,就不在成比例增加。最后一次实验中弹簧的长度变化与前几次规律不同,这是因为弹簧超出了弹性限度。
故选B。
(5)由(3)中所画的图像可知,是一条过原点的倾斜直线,说明在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(6)[1][2]由图可知,拉力为0N时,A、B弹簧的长度为5cm,即A、B弹簧的原长都是5cm。当B弹簧的拉力为10N时,弹簧长度为15cm,弹簧B的伸长量为
15cm-5cm=10cm
[3]由图可知,受到同样大小的拉力作用,A弹簧的伸长量大于B弹簧,所以A弹簧制成的弹簧测力计精确度较高。
题型05 弹簧测力计的使用和读数
21.(24-25八年级上·全国·课后作业)将一弹簧测力计按照图甲使用,弹簧测力计的读数为4.0N,若把弹簧测力计倒置,像图乙这样使用,两种情况下弹簧测力计下面挂的是同一物体,则图乙中弹簧测力计的读数应( )
A.小于4.0N B.等于4.0N C.大于4.0N D.无法确定
【答案】C
【详解】将弹簧测力计倒过来使用时,弹簧测力计的示数等于弹簧测力计自身重力和物体对弹簧的拉力之和,所以弹簧测力计的示数大于4.0N。
故选C。
22.(23-24八年级下·重庆开州·阶段练习)如图所示的弹簧测力计,有关它的下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计是利用了弹簧的长度和受到的拉力成正比的原理
B.图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为4N
C.弹簧测力计使用之前可以不调零
D.弹簧测力计无论在任何方向上使用,都要保证被测力的方向与弹簧的轴线方向一致
【答案】D
【详解】A.弹簧测力计的原理是:在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故A错误;
B.图中弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为2N,故B错误;
C.弹簧测力计使用前一定要在所测力的方向上调零,故C错误;
D.弹簧测力计无论在任何方向上使用,都要保证被测力的方向与弹簧的轴线方向一致,避免与外壳摩擦产生摩擦力,故D正确。
故选D。
23.(23-24八年级下·全国·课后作业)小明想感受一下4N的拉力有多大。他将一个完好的弹簧测力计在竖直方向上调零后,然后手持挂钩朝上,用手向下拉动吊环,如图所示,当弹簧测力计的示数为4N时停止拉动,则此时手向下的拉力( )
A.一定小于4N
B.一定等于4N
C.一定大于4N
D.以上都有可能
【答案】A
【详解】弹簧秤的读数等于弹簧相连的挂钩受到力的大小,当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在吊环上,因为弹簧测力计本身受重力,则弹簧秤显示的示数等于手向下的拉力和弹簧测力计本身重力之和,所以此时手向下的拉力小于4N。
故选A。
题型06 画力的示意图
24.(2024·河南洛阳·一模)如图所示,重为2N的杯子静止在水平桌面上,请画出它对桌面压力的示意图。
【答案】
【详解】水杯静止放在水平桌面上,则水杯对桌面的压力F=G,受力物体是桌面,作用点在桌面上;方向垂直于水平桌面,即竖直向下,从力的作用点起,沿力的方向画一条带箭头的线段,水杯对桌面压力的示意图,如图所示:
25.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图所示,一垃圾桶放在静止的小车水平底面上,请画出垃圾桶受到的支持力的示意图。
【答案】
【详解】垃圾桶所受弹力的方向是垂直于小车水平底面向上,力的作用点在重心,如图所示:
26.(23-24八年级下·河南平顶山·期中)如图所示,请画出小球受到的拉力()以及斜面对小球的支持力()的示意图。
【答案】
【详解】小球受到的拉力方向沿绳子向上,拉力大小是;斜面对小球的支持力与小球对斜面的压力是一对相互作用力,小球对斜面的压力方向垂直于斜面向下,所以斜面对小球的支持力垂直于斜面向上,支持力大小是;小球受到的拉力和支持力这两个力的作用点都可以画在小球的重心上,如图所示:
27.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图所示,用手将一端固定的弹簧向右拉伸,请画出弹簧对手指和墙对弹簧弹力的示意图。
【答案】
【详解】被拉长的弹簧对手指的弹力F弹簧作用在食指和拇指之间,方向水平向左;墙对弹簧的弹力F墙作用在弹簧上,方向水平向左,如图所示:
28.(23-24八年级下·江苏淮安·阶段练习)小费同学用斜向右上的拉力拉动物体,请在图中画出细线对物体的拉力F。
【答案】
【详解】绳子对物体的拉力F,方向沿绳子向上,作用在物体与绳子的接触点上,如图所示:
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