7.2弹力-7.3和重力 讲义 2024-2025学年人教版八年级物理下册

第二节 弹力和重力 核心纲要 1.弹力的定义 发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力. 2.弹力的大小 (1)在弹性限度范围内，同一根弹簧的弹力的大小与弹簧的形变量成正比. (2)弹力的大小还与弹簧材质、粗细有关. 3.弹力的测量 图 7-2-1所示是弹簧测力计和它的内部构造. 使用弹簧测力计的注意事项： (1)使用前先观察量程、零刻度线、分度值，使用前来回拉动挂钩几次，检查指针和外壳是否有较大的摩擦. (2)使用时对拉杆施加的力要沿着螺旋弹簧的中轴线方向；读数时，视线与刻度面板垂直. 4.重力定义 由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力.(注：重力不是地球对物体的吸引力) 5.重力的三要素 重力的三要素是大小、方向和作用点. (1)重力的方向总是竖直向下. (2)重力的作用点被称为重心. 物体的每一部分都受到地球吸引.但从整个效果来看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这个点叫做物体的重心.如图 7-2-2所示.形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心；物体的重心可能不在物体上. (3)重力的大小： 的物理含义：在地面附近，1kg的物体受到的重力是9.8N. ②重力与质量的区别和联系如下表所示. 区别与联系 质量 重力 区别 定义 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力 方向 无 竖直向下 国际单位 千克(kg) 牛顿(N) 测量工具 天平 弹簧测力计 联系 在同一地点，G=mg，物体受到的重力G 跟它的质量m成正比，g是一个比例系数，g=9.8N/kg，它表示在地球表面附近，质量是1kg的物体受到的重力是9.8N 全能突破 易错精选 1.判断以下结论是否正确： (1)弹簧越长，弹簧所受拉力越大( ) (2)物体只要发生形变，一定产生弹力( ) (3)物体产生弹力，一定发生形变( ) (4)物体在重心位置受到重力作用，其他位置不受到重力作用( ) (5)物体的重心一定在该物体上( ) (6)物体的质量和物体所受重力成正比( ) (7)1kg的大小等于 9.8N( ) (8)在地球上同一地点，质量越大的物体，受到的重力越大( ) (9)屋顶上落下一物体，运动越来越快，是因为受到的重力越来越大( ) 2.(1)弹簧测力计左右两端各受到 10N的拉力，如图7-2-3所示，则弹簧测力计的示数为 N. (2)体育课上李老师拿来一根绳子给同学们进行拔河比赛.已知此绳子所能承受的最大拉力为4500N，现用此绳来拔河，若两队都用3500N的力拉绳子，则绳子将 (填“会”或“不会”)被拉断. (3)同一个物体在月球上所受重力为地球上重力的 倍，若小明同学在地球上可以举起294N的物体，则在月球上可以举起重 N的物体. 3.几个同学使用同一个弹簧拉力器比试臂力，每个同学都把手臂撑直，则( ) A.几个同学所用拉力一样大 B.臂力大的同学所用拉力大 C.手臂长的同学所用拉力大 D.体重大的同学所用拉力大 4.下列有关重力的说法中，正确的是( ) 表明：不同物体所受重力大小相同 B.放置于斜坡上的物体，重力方向垂直斜面向下 C.只有运动的物体才受到重力的作用 D.上升的电梯所受的重力与静止时大小几乎相同 能力提升 5.物体受力时形状发生改变.当外力撤去后，物体能恢复原状，则这样的形变叫做 ；若不能恢复原状，则这样的形变叫做塑性形变.因物体发生 而产生的力叫做弹力，通常所说的推力、拉力、压力等实质都是弹力. 6.实验室用来测量力的大小的工具是 .使用弹簧测力计前应 ，从而避免指针与外壳的摩擦过大而影响读数；还要观察它的 和 ，指针调到 的位置，加在弹簧测力计上的力不能超过它的 .力的方向要和弹簧测力计上螺旋弹簧的 在一条直线上. 7.下列说法正确的是( ) A.在弹性限度内，越长的弹簧，所受拉力一定越大 B.只要弹簧不断，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比 C.在弹性限度内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比 D.弹簧测力计只允许竖直使用 8.有一只弹簧测力计，挂钩上不受力时，指针不是指在零刻度线位置，而是指在0.2N的位置上，此时用手拉测力计的挂钩，使测力计示数为4N，则手拉挂钩的力是( ) A.4.2N B.4N C.3.8N D.无法判断 9.下列事例中，属于运用了重力方向的是( ) 10.下列物体中受到的重力约为30N 的是( ) A.一只羊 B.一只母鸡 C.一瓶饮料 D.一只鸡蛋 11.一艘宇宙飞船关闭发动机后在大气层外绕地球飞行，飞船可能出现的现象是( ) A.飞船中物体的质量消失 B.飞船的运动状态不会改变 C.飞船中物体的重力与在地表相同 D.飞船中水滴呈球形漂浮在空中 12.运动员将足球从后场踢到前场，足球在空中运动的过程中，不计空气阻力，其受力的情况是( ) A.只受踢力 B.只受重力 C.受踢力和重力 D.不受力的作用 13.某同学在用弹簧测力计测量一物体的重力时，错将物体挂在了拉环上，如图 7-2-4所示.当物体静止时，弹簧测力计的读数为6N，则物体的重力( ) A.一定等于 6N B.一定小于6N C.一定大于6N D.以上判断均不正确 14.(1)如图7-2-5所示，将两个轻质弹簧测力计的挂钩钩在一起，然后用两只手捏住外壳上的环水平地用力向两侧拉，两只手对拉环的拉力F₁、F₂大小相等且均为F，当弹簧测力计静止时( ) A.两个弹簧测力计的示数均为2F B.两个弹簧测力计的示数均为零 C.两个弹簧测力计的示数均为 F D.两个弹簧测力计的示数均为 F/2 (2)如图7-2-6所示的实验装置，甲重40N，乙重10N，则弹簧测力计的示数是( )(不计弹簧测力计自重) A.40N B.10N C.20N D.50N 15.有三个质量相等、球外半径也相等的空心铜球、铁球和铝球，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝.如果在三个球的空心部分灌满水，则灌水后，三个球所受重力G铜、G铁和G铝的关系应是( ) 16.画出图7-2-7中斜面上物体的重力示意图. 17.小刚自制一个弹簧测力计，他找来了弹簧、钩码、直尺和指针等器材，首先测出弹簧长度 然后在弹簧上挂上不同的钩码，测出弹簧长度L，算出比原长L。伸长△L(△L=L-L₀)，填在下面表格中.从表中数据可以看出弹簧的伸长量△L 与拉力F 的关系式为 . 拉力 F/N 1 2 3 4 5 6 长度L/ cm 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 伸长△L/ cm 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 18.小月在研究“物体所受的重力跟物体质量的关系”的实验中，先用天平测量不同物体的质量，再用弹簧测力计依次测量这些物体受到的重力，并把测得的数据记录在下面的表格中.根据实验数据，可以得出的结论是：同一地点，重力和质量的关系式是 . 序号 质量m/ kg 重力G/N 1 0.1 1 2 0.2 2 3 0.3 3 4 0.14 1.4 5 0.4 4 6 0.36 3.6 … 19.实验桌上有如下器材：带砝码的托盘天平一架、弹簧测力计一个、足够多的质量不同且质量未知的金属块、石块和木块；细线若干.请你利用这些材料设计实验证明“物体受到的重力跟其质量成正比”.请写出主要的实验步骤并设计实验数据记录表格. 20.一个实心铜球的体积是200cm³.求该实心铜球受到的重力. g取 10N/ kg) 21.如图7-2-8所示，弹簧测力计的示数为 N. 22.图7-2-9是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是( ) 23.如图7-2-10所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧测力计A 和B的示数分别为( ) A.1N 0N B.0N 1N C.2N 1N D.1N 1N 24.如图7-2-11所示，一个小球在挡板的作用下静止在斜面上，请画出小球所受重力的示意图. 25.重庆朝天门长江大桥主桥长932m，全桥永久用钢达到国内创纪录的 (1)大桥永久用钢受重力多大? (取g=10N/ kg) (2)如果从桥上人行通道过桥的路人步行速度约为1.2m/s，则他通过主桥所用的时间为多少?(结果保留整数) 巅峰突破 26.对天平和弹簧测力计的使用，下面结论正确的是( ) A.天平在地球、月球和太空中均能正常使用 B.天平只有在地球上可以正常使用，在月球、太空中测量值都不准确 C.弹簧测力计在地球、月球和太空中均能使用 D.弹簧测力计在地球、月球可以正常使用，在太空中测量值不准确 27.如图7-2-13 所示，两个静止物体 A和B的质量均为0.5kg，弹簧测力计C和D的质量均为100g，此时弹簧测力计C和 D上的示数分别为( ) A.5.88N 4.9N B.10.78N 4.9N C.9.8N 5.88N D.10.78N 9.8N 28.在实验时，小明将一个正常的铁质外壳弹簧测力计的挂钩挂在铁架台上，静止时有如图7-2-14 所示的示数.接着，他把这个测力计像图 7-2-14中乙那样，上下各挂一个50g的钩码A、B，并挂到甲测力计下，则甲乙两测力计的示数分别是( )(g取10N/kg) A.1.0N、1.5N B.1.0N、0.5N C.2.0N、1.0N D.2.0N、1.5N 29.(多选)关于重心的说法，正确的是( ) A.重心就是物体内最重的一点 B.运动中的物体重心位置有可能变化 C.把一物抬到高处，其重心在物体内的位置也升高了 D.背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外 30.弹簧测力计的弹簧断了，拆去断掉的较短部分，把剩下的较长部分弹簧仍装在原来的弹簧测力计上，零点校正后，用它测力，结果( ) A.测量值比实际值大 B.测量值比实际值小 C.测量值和实际值相等 D.以上情况都有可能 31.如图7-2-15 甲所示，在研究弹簧的伸长量与外力关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度L。 ，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力 F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F 与弹簧的伸长量x做出的F-x图像如图7-2-15 乙所示. (1)由上图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm. (2)当弹簧受到4N的拉力作用时，弹簧的长度为 cm. (3)弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成 . (4)该图线不过原点的原因是 . 第二节 弹力和重力 1.× × ✔ × × × × ✔ × 【解析】(1)弹力大小与弹簧的形变程度、弹簧材料、粗细等因素有关，与弹簧原长无直接关系. (2)形变分为弹性形变和塑性形变，只有当物体发生弹性形变时才有弹力产生. (4)物体的每一部分都受到地球吸引，重心是各部分所受重力的等效作用点. (5)重心不一定在该物体上，比如圆环的重心. (6)逻辑关系错误，应该描述为“重力”与“质量”成正比. 2.(1)10 (2)不会 (3)294 【解析】(1)利用等效的思想.把弹簧测力计左侧栓在墙壁上，右侧提供10N 的拉力(如下图左)，则示数是10N，此时左侧拉力也为10N；受力和本题相同，可推断出本题中弹簧测力计示数为10N，而不是感觉中的20N. 如何理解左侧绳子拉力为10N而不是0N?假设法，假设绳子不受力，那么剪断左侧绳子可以起到相同的效果，此时弹簧测力计无法保持平衡，可以判断出实际上左侧绳子给弹簧测力计 10N向左的拉力(如下方右图).结论：水平放置的弹簧测力计在水平方向只受两个力的作用处于静止时弹簧测力计的示数等于挂钩上的拉力. (2)参照(1)可知，若在绳子中间增加一个量程符合要求的弹簧测力计，两边施加3500N 的拉力之后，弹簧测力计的读数为3500N，即绳子受到的拉力为3500N，小于能承受的最大拉力，因此不会被拉断. (3)人的力量无论在地球和月球上都相同，因此能够举起重物的最大质量虽然不同，但能够举起重物的最大重力是相同的. 3. C 【解析】同一根弹簧的弹力大小只与弹簧的形变程度有关，手臂长的同学撑直后，弹簧拉力器的形变程度最大，此时弹簧的弹力最大，该同学所用拉力最大. 4. D 【解析】地表附近相同质量的物体，任何状态下所受重力大小相同；方向总是竖直向下，而不是垂直向下. 5.弹性形变 弹性形变 6.弹簧测力计 来回拉动挂钩几次 量程 分度值零刻度线 量程 中轴线 7. C;8. C;9. A;10. B 11. D 【解析】D选项中，飞船中的水滴处于完全失重状态，在液体表面张力的作用下呈现完美的球形；而在地球附近由于受到重力的拉扯作用，水分子往下运动时是水滴状. 12. B 13. B 【解析】倒挂的时候，弹簧测力计显示的示数是弹簧测力计金属外壳和物体的重力之和. 14.(1)C (2)B 【解析】(1)题结论参照第2题解析. (2)题中重10N的乙处于悬吊状态，因此绳子对乙有10N的拉力，则弹簧测力计右端的绳子受到10N水平向右的拉力；弹簧测力计左侧可以等效固定在墙壁上，则弹簧测力计的示数为10N. 15. A 【解析】空心铜球、铁球、铝球的质量相同，由于ρ铜>ρ铁>ρ铝,则三个金属球外壳的体积V铜<V铁<V铝.三个球的外半径相同，则可以推断出铜球装水最多，铁球其次，铝球最少.因此，金属球的总质量m铜>m铁>m铝,根据G= mg,得到 16.如下图所示. 17.△L=0.4cm/N·F 18. G=10 N/ kg·m 19.(1)实验步骤 ①用调好的天平测出金属块(或石块或木块)的质量m₁，用细绳把金属块(或石块或木块)拴好，用调好的弹簧测力计测出金属块(或石块或木块)受到的重力 G₁，把测量数据记录在表格中； ②再用天平依次测出不同金属块(或石块或木块)的质量m₂、…、m₆，用弹簧测力计测出它们受到的重力G₂、…、G₆，并把测量数据记录在表格中. (2)实验数据记录表格(如下表所示) G= mg=1.78kg×10N/ kg=17.8N 21.4 22. B;23. D 24.如下图所示. 25.(1)大桥永久性用钢所受的重力 (2)行人通过主桥所用的时间 26. C 【解析】天平两端所受压力相同时能够保持平衡；在月球上天平平衡时砝码和物体对托盘的压力相同，此时物体的质量和砝码质量相等，可以正常测量；而太空中由于物体失重，所有物体对托盘无压力，不能正常测量.弹簧测力计受到相应的力之后，能产生对应大小的弹性形变，因此总能正确读数. 27. B 【解析】研究弹簧测力计 C的示数时，把其下端的所有物体当一个大的整体，即弹簧测力计下端拉着物体B、A和弹簧测力计 D组成的整体，三者重力之和为10.78N；弹簧测力计 D下端拉着物体 A,因此示数为4.9N.选 B 28. D 【解析】开始时弹簧测力计显示的示数是 1N，说明弹簧测力计外壳的重力是1N.在图中，甲测量的是 A、B和弹簧测力计外壳的重力之和，为2.0N；乙测量的是 B 和弹簧测力计外壳的重力之和,为1.5N. 29. BD 30. B 【解析】弹簧的长度减小后，若需要伸长相同的长度，需要施加的力更大.因此只用剩下的一部分弹簧测量弹力时，拉到相同的位置时实际所需的力更大，也就是说读数偏小. 31.(1)0.5 (2)12.5 (3)正比(4)弹簧由于受到竖直向下的重力，所以有一定的伸长 学科网（北京）股份有限公司 $$