内容正文:
7.3弹力 弹簧测力计 强基训练 2024-2025学年教科版(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A.绳子对物体的拉力 B.弦对箭的推力
C.熊猫对竹子的拉力 D.磁体之间的排斥力
2.如图所示是用手压弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对手的作用力
B.手对弹簧的压力
C.地面对弹簧的支持力
D.弹簧的重力
3.下列各图属于测力计的有( )
A.①②③④⑤ B.①②④⑤ C.①②③⑤ D.①④⑤
4.关于弹簧测力计的使用的方法中,小李说法错误的是( )
A.用弹簧测力计测量之前将指针调零
B.被测力的大小不允许超过测力计的量程
C.测量时指针不要与外壳接触
D.弹簧测力计只能测竖直方向的力
5.如下图所示,一名女士在弹力带的辅助下做引体向上,锻炼身体。下列关于图中三个位置的弹力带的弹力大小的说法,正确的是( )
A.左侧的弹力带弹力最大 B.中间的弹力带弹力最大
C.右侧的弹力带弹力最大 D.三个位置的弹力带弹力一样大
6.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
7.如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是( )。
A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N;
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N;
C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N;
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
8.小明使用弹簧测力计前发现指针指在0.4N处,没有调节就测一拉力,且读数为2.5N,则该拉力的准确值应为( )
A.2.1 N B.2.5 N C.2.7 N D.2.9 N
二、填空题
9.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。
10.有些物体受力时会发生 ,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种特性叫 ;有些物体,如橡皮泥,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做 。
11.在进行篮球比赛时,篮球撞到地面后马上会弹起来,使其弹起的力是 ,它是由于地面发生了 而产生的力。
12.包饺子、捏面人是利用了面团的 ;撑竿跳高运动员练习跳高时,利用了撑竿的 。(均选填“弹性”或“塑性”)
13.如图所示,弹簧测力计的示数是 N。如果错将弹簧测力计倒着使用,测量结果将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14.弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成 。如图,这个弹簧测力计的测量范围是 N,分度值是 N。
三、实验题
15.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。
16.某实验小组在探究弹簧的伸长量x与弹簧受到的拉力F关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图A的数据,得到实验结论:=常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧的k值大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的最是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变。
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小。
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大。
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图B,则此时弹簧长度为 ;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图C所示,每个钩码对弹簧产生的拉力大小为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 ;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表。
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在图A中描点,并画出图像(对应图线记为b) ;
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
四、科普阅读题
17.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.D
【详解】A.绳子对物体的拉力,是因为绳子在拉伸过程中发生了弹性形变,要恢复原状从而对物体产生拉力,所以绳子对物体的拉力属于弹力。故A不符合题意;
B.弦对箭的推力,是弦在被拉开发生弹性形变后,要恢复原状而对箭产生的力,因此弦对箭的推力属于弹力。故B不符合题意;
C.熊猫对竹子的拉力,熊猫拉竹子时竹子发生弹性形变,竹子要恢复原状就会受到熊猫的拉力,所以熊猫对竹子的拉力属于弹力。故C不符合题意
D.磁体之间的排斥力,是由于磁体的磁性产生的,并不是因为物体发生弹性形变产生的,所以磁体之间的排斥力不属于弹力。故D符合题意。
故选D。
2.A
【详解】弹簧形变产生的力叫弹力,作用在手上,即由于弹簧形变产生的力是弹簧对手的作用力,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.B
【详解】①②④⑤都是利用弹力与弹簧的形变程度成正比原理而制作的用来测量力的工具,③是利用杠杆原理制作的用来测量质量的工具。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.使用弹簧测力计之前,必须先将指针调零,若直接测量可能会造成测量结果错误,故A正确,不符合题意;
B.使用弹簧测力计所测力的大小不能超过量程,否则会损坏测力计,故B正确,不符合题意;
C.测量时指针不要与外壳接触,要避免弹簧与外壳间发生摩擦,故C正确,不符合题意;
D.弹簧测力计可以沿竖直方向使用,也可以沿水平或其它方向使用,故D错误,符合题意。
故选D。
5.C
【详解】物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力,物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。由图可知,最右侧的弹力带形变程度最大,因此产生的弹力最大。故ABD错误,C正确。
故选C。
6.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。
7.D
【详解】弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N,而把弹簧测力计作为研究对象,在一对平衡力作用下,合力是零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.A
【详解】弹簧测力计使用前指针指在0.4N处,测量拉力时,读数为2.5N,则拉力
F拉=F示-F'=2.5N-0.4N=2.1N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 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。
10. 形变 弹性 塑性
【详解】[1][2]物体在受力时会发生形变,不受力时又能自动恢复到原来的形状,物体的这种特性叫做弹性;物体受力时发生形变,力撤消后不能自动恢复到原来的形状,物体这种特性叫做塑性。
11. 弹力 弹性形变
【详解】[1][2]篮球撞到地面后马上会弹起来,使地面发生了弹性形变,地面要恢复原状,对篮球施加一个向上的弹力作用,使篮球向上弹起,所以,使篮球弹起的力是弹力。
12. 塑性 弹性
【详解】[1][2]包饺子、捏面人时,对面施加力的作用,面发生形变,力消失后面团没有恢复原状,利用了面团的塑性;撑竿跳高运动员在跳高时撑杆弯曲后恢复原状,对人产生弹力,所以是利用了撑竿的弹性。
13. 4.6 偏大
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为4.6N。
[2]如果错将测力计倒着使用,弹簧受到的拉力为物体与弹簧测力计的自身重力之和,则其示数包括了弹簧测力计自身的重力,故测量结果将偏大。
14. 正比 0~5 0.2
【详解】[1]弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
[2][3]由图可知,弹簧测力计的测量范围为0~5N。弹簧测力计的1大格是1N,之间有5小格,每一小格为0.2N,因此分度值为0.2N。
15. 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。
16.(1)
(2) 3.00 2.5 2.50 丙
【详解】(1)[1][2]拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为。
(2)①[1]如图B,刻度尺的分度值为1mm,此时弹簧长度为11.50cm-8.50cm=3.00cm。
②[2][3]如图C所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量。
④[4]在图A中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤[5]图线b的k值为,大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
17. 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
答案第1页,共2页
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