第二节 测量:用弹簧测力计测量力(高效培优讲义)物理沪科版2024八年级全一册
2025-08-15
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2份
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47页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 测量:用弹簧测力计测量力 |
| 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 | 4.30 MB |
| 发布时间 | 2025-08-15 |
| 更新时间 | 2025-08-15 |
| 作者 | 追梦者试卷达人✰ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-08-15 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2节 测量:用弹簧测力计测量力
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 弹力 1
题型2 弹簧测力计及其用弹簧测力计测量力 4
【能力培优练】 9
【链接中考】 28
【重难题型讲解】
题型1 弹力
1. 弹性和塑性
(1)形变:物体受力时,形状和体积发生的改变。
(2)弹性:物体受力时发生形变,不受力时,又自动恢复到原来的形状的性质。
(3)塑性:物体受力时发生形变,不受力时形变不能自动恢复到原来的形状的性质。
2. 弹力
(1)定义:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
(2)产生条件:
①物体相互接触。
②相互挤压或拉伸(发生弹性形变)。
(3)产生原因:
施力物体发生弹性形变而产生的;如脚对地面的压力属于弹力,它是由于脚(或鞋)发生弹性形变造成的。
(4)弹力方向:
与作用在物体上,使物体产生弹性形变力的方向相反。
(5)大小:
在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
(6)常见弹力:
压力、支持力、拉力、推力等。
【典例1-1】制造撑杆的材料应具有较小的密度和较好的 性。如下图所示,运动员刘飞亮压杆腾空时撑杆弯曲了,说明力可以改变物体的 。
【典例1-2】在《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上,此时竹竿发生了 形变,产生弹力:然后将弓弦大部分放入棉花中,用木锤频频击打弓弦的露出部分,可以使板上棉花疏松,使棉花变疏松的力的施力物体是 (填“竹竿”“木锤”或“弓弦”)。
跟踪训练1当代中学生普遍存在不同程度的心理问题,主要表现为抑郁和焦虑。小明在心理咨询室通过击打假人宣泄,假人腿部带弹簧固定在较重的物体上,小明击打假人的力量越大.弹簧发生的形变程度就 ,产生的弹力 ,假人摆动的幅度就越大。
跟踪训练2一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
题型2 弹簧测力计及其用弹簧测力计测量力
1.作用:测量力的大小。
2.结构:弹簧、指针、刻度盘等。
3.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。
4.使用方法:
(1)认清量程和分度值。
(2)看指针是否指零,若没有,则需要调零。
(3)力的方向应与弹簧轴线方向一致。
(4)读数时,视线和刻度板垂直。
5.用弹簧测力计测量拉力:
将物体悬挂于弹簧测力计挂钩上,读出物体对弹簧测力计的拉力F,将测量结果记录在实验表格中。重复实验。
【典例2-1】如图所示,弹簧测力计的工作原理是___________________ ;正在使用的弹簧测力计指针指在某一位置。这只弹簧测力计的量程是______,分度值是______ 。图中所示的拉力是______。
【典例2-2】如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
【典例2-3】如图所示,小莉同学用已调零的弹簧测力计测量物重时,误将物体挂在了挂环上,当物体静止时,弹簧测力计的示数正好是5.0N,则物体重( )
A.一定等于5.0N B.一定小于5.0N
C.一定大于5.0N D.无法确定
【典例2-4】实验是学生学好物理的重要手段,也是中学生必备的基本技能之一。亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。
(1)如图甲所示的弹簧测力计,使用前,要先______,若直接使用它测量力的大小,则测出的结果比实际值偏 ____ (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示的弹簧测力计的量程是_____ N,此时测力计的示数是_____N;
(3)如图丙所示的圆筒测力计,每个色环刻度值为0.5N,则手的拉力为_____N;
(4)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景,使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的_____方向不一致。
跟踪训练1如图,甲物重15N,乙物重5N,甲、乙均静止,不计测力计自重,则测力计示数为( )
A.5N B.10N C.15N D.2N
跟踪训练2如图所示将一固体挂在竖直的弹簧测力计下,则下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能沿竖直方向使用
B.钩码对弹簧测力计的拉力就是钩码所受的重力
C.此时弹簧测力计的示数为
D.把此固体带到月球上,其质量将减小
跟踪训练3科技小组同学自己制作弹簧测力计。他们选用弹簧甲和乙进行测试:在两根弹簧的下端分别挂相同钩码时,甲和乙的伸长不同,并画出弹簧伸长与所受拉力F的图像,如图所示。若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”);当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多 cm。
跟踪训练4如图甲所示,小江用手提着弹簧测力计的拉环在竖直方向上静止,这时他把物体M悬挂在弹簧测力计的挂钩上,待物体M静止时,他开始读取弹簧测力计的数据。
(1)请指出小江操作的错误之处: ;
(2)改正错误后,小江再次把物体M挂在弹簧测力计上,静止时如图乙所示,物体M受到的拉力是 N;
(3)图丙是另外一位同学所用弹簧测力计,这个弹簧测力计的分度值为 N,量程是0~ N,图中存在的错误操作是 。
【能力培优练】
1.“弹力”是生活、工农业生产中最常见的力之一,例如:弹簧测力计就是借助于“弹力”来工作的,以下关于“弹力”的理解正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个物体只要接触就一定产生弹力
C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
D.拉力属于弹力,支持力不属于弹力
2.如图所示,图中事例与弹力无关的是( )
A. B. C. D.
3.下列关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.测量力时,弹簧测力计只能竖直或水平放置,不得倾斜
B.加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值
C.弹簧测力计是用来测量物体质量的工具
D.空间站上无法使用弹簧测力计
4.在用弹簧测力计测量力的大小时,小华归纳出一些使用弹簧测力计的方法,其中错误的是( )
A.所测的力的大小不能超过弹簧测力计的最大测量值
B.弹簧测力计的工作原理是弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
C.弹簧测力计测量力的大小时,应避免弹簧测力计的指针、挂钩与外壳摩擦
D.使用前,要检查指针是否指在“0”刻度线的位置
5.要选用弹簧测力计测一个6N的力,下列弹簧测力计的规格最合适的是( )
A.量程为,分度值为
B.量程为,分度值为
C.量程为,分度值为
D.以上三种规格均可
6.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,以下说法错误的是( )
A.图甲中,手对橡皮泥的压力实际上是弹力
B.图乙中,用大小相同的力压或拉弹簧,弹簧长度不同,说明力的方向会影响力的效果
C.图乙中,用力压弹簧的同时,弹簧对手也会产生弹力
D.图乙中,在一定范围内,弹簧的长度与它受到的拉力成正比
7.如图,茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示茶杯作为施力物体产生的弹力的示意图是( )
A.B.C.D.
8.如图所示,将薄木板两端放上木块,当西红柿放在薄长木板上时,木板和西红柿均发生形变,那么使木板发生形变的力的施力物体是( )
A.西红柿 B.地球 C.木板 D.木块
9.一茶杯放在桌面上,如下图,下列关于茶杯和桌面受力的描述中。正确的是( )
A.茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,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
10.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.说明力能使物体发生形变
B.拉弹簧的力越大,弹簧伸长的长度越长
C.发生弹性形变的弹簧对手指产生弹力
D.弹簧对手的弹力方向向右
11.撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是一对相互作用力
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
12.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即,其中为弹力的大小,为形变量,为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为,原始长度为,当弹力为时,弹簧的长度可能为( )
A. B. C. D.
13.如图所示将一固体挂在竖直的弹簧测力计下,则下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能沿竖直方向使用
B.钩码对弹簧测力计的拉力就是钩码所受的重力
C.此时弹簧测力计的示数为
D.把此固体带到月球上,其质量将减小
14.如图甲,用力压橡皮泥;如图乙,在弹簧的弹性限度内,用力拉或压弹簧。以下说法正确的是( )
A.图甲,用力按橡皮泥,橡皮泥发生弹性形变
B.图甲,用力按橡皮泥,橡皮泥对手没有产生力的作用
C.图乙,如果用力压弹簧,弹簧不会发生形变
D.图乙,用力拉弹簧,手对弹簧的拉力是因为手发生了形变
15.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N B.5N,10N C.5N,5N D.10N,10N
16.在弹簧测力计的测量范围内,弹簧测力计下面挂1个钩码时长度为5cm,挂2个相同的钩码时长度为7cm,挂3个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量是( )
A.8cm B.6cm C.9cm D.4cm
17.利用同一根长橡皮筋自制简易测力计,如图a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b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,画出的刻度线如图c所示。下列说法正确的是( )
A.图b的刻度较准确
B.用小明的测力计测力,读数为2.0N,测量值小于真实值
C.用小华的测力计测力,读数为2.0N,测量值大于真实值
D.在图c原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻度线,每一格5等分即可
18.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,用一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点由静止释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.从A点下落到B点的过程中,小石块受到向下的弹力
B.从B点下落到C点的过程中,小石块受到向上的弹力
C.从B点下落到C点的过程中,小石块受到的弹力变小
D.小石块下落到C点时,受到的弹力最小
19.乒乓球是我国的国球,也是同学们喜爱的运动项目之一,如图所示是运动员比赛中的情景,击球时若力的 (选填“大小”或“方向”)不同,球的旋转方向会不同。乒乓球受到弹力是由于 (选填“球拍”或“乒乓球”)发生弹性形变。
20.如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
21.我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造了新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其变弯曲,说明力可以使物体发生 ;使玻璃弯曲的力是由于 发生形变产生的。
22.如图甲所示,弹簧的一端固定在木板上,如图乙用手向上拉弹簧,说明力能使物体发生 ; 如图丙用手向下压弹簧,是想说明力的作用效果与 有关;图丙中手对弹簧的力是 (选填“手”或“弹簧”)形变产生的。
23.如图甲所示,手对弹簧测力计挂钩的拉力是 N;若在弹簧测力计两端沿水平方向各加的拉力,如乙图所示,弹簧测力计的示数为 (不计弹簧测力计自重)。
24.(1)如图所示弹簧测力计是测量 的大小的工具;
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就 ;
(3)使用前看清它的量程和分度值。图乙中弹簧测力计的量程 N,0~1N之间有5小格,分度值为 ;
(4)某次使用弹簧测力计测物块重力之前,观察到指针在零刻度线的下方,如图甲所示,接下来他应该先______;
A.把挂钩向上托 B.把面板向下移
(5)来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图乙所示。挂钩对弹簧的拉力大小是 N;
(6)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,则拉力F为 N。
25.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,为了探究其原理他决定进行实验。
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
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(1)要完成实验,除了需要如图1所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、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所示,表中数据明显错误的是第 次实验。
(2)由剩下的正确数据可推出伸长量与拉力的关系是:在弹性限度内, 。
(3)与小明同组的同学们,准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (甲/乙);若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (甲/乙)。
(4)另一组的小华同学用橡皮筋、回形针、棉线、小托盘、牙膏盒、铁丝和刻度尺等,做了一个如下图所示的橡皮筋测力计。则“0”刻度线应该标在 (a点/b点/c点/都可以),小华若想准确地标注测力计的刻度,可以用若干质量 (相同/不同)的小铁球放入小托盘中,若最后制成的测力计刻度线分布不均匀,说明伸长量与拉力 (成/不成)正比。
26.在综合实践课上,物理小组同学开展了“自制测力计”的项目化学习活动。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙和丙。
(1)【项目制作】选择材料时, (填“弹簧”或“橡皮筋”)更适合。理由是一定范围内,这种材料的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)若选用了图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的 (填“上方”或“下方”)。
(3)【项目评价】用该测力计测量水平拉力时,应先将测力计 放置,让弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时;挂上0.1牛的重物,发现测力计示数几乎没有变化,为使测力计更精确,需选取图乙中 (填“a”或“c”)材料取代b材料制作测力计。
27.小明在“探究弹簧的伸长量与它受到拉力大小的关系”实验中。小明进行了如下实验。
(1)要完成实验,除了需要如图1中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的已知重力的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。实验中,小华记录数据如下表,表中①处忘记记录的物理量是 。
实验次数
拉力(钩码总重)
____①____/
弹簧伸长量/
0
(2)请根据表格中记录的相关数字,在图2中画出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线 。
(3)综合分析实验数据及图像发现,在弹性限度内,弹簧的伸长量跟所受的拉力成 。当弹簧长度为4cm时,所受拉力大小为 N。
(4)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计,那么弹簧测力计的测量范围是 。
【链接中考】
1.(2024·海南·中考真题)下列物体测量操作正确的是( )
A.测量木块的边长B.测量水平拉力
C.测量水温 D.测量木块质量
2.(2025·贵州·中考真题)如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。
3.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)文具中蕴含着大量的物理知识。手用力捏橡皮时橡皮发生形变,松手后,橡皮能恢复原状,这是因为橡皮具有 (选填“弹性”或“塑性”),橡皮在发生形变的过程中体积变小,密度 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
4.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
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第2节 测量:用弹簧测力计测量力
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 弹力 1
题型2 弹簧测力计及其用弹簧测力计测量力 4
【能力培优练】 9
【链接中考】 28
【重难题型讲解】
题型1 弹力
1. 弹性和塑性
(1)形变:物体受力时,形状和体积发生的改变。
(2)弹性:物体受力时发生形变,不受力时,又自动恢复到原来的形状的性质。
(3)塑性:物体受力时发生形变,不受力时形变不能自动恢复到原来的形状的性质。
2. 弹力
(1)定义:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
(2)产生条件:
①物体相互接触。
②相互挤压或拉伸(发生弹性形变)。
(3)产生原因:
施力物体发生弹性形变而产生的;如脚对地面的压力属于弹力,它是由于脚(或鞋)发生弹性形变造成的。
(4)弹力方向:
与作用在物体上,使物体产生弹性形变力的方向相反。
(5)大小:
在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
(6)常见弹力:
压力、支持力、拉力、推力等。
【典例1-1】制造撑杆的材料应具有较小的密度和较好的 性。如下图所示,运动员刘飞亮压杆腾空时撑杆弯曲了,说明力可以改变物体的 。
【答案】 弹 形状
【详解】[1]撑杆在撤去外力作用时,能很好的恢复原状,物体具有的这种性质是弹性。
[2]运动员压杆腾空时,压力改变了撑杆的形状,说明力改变了物体的形状。
【典例1-2】在《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上,此时竹竿发生了 形变,产生弹力:然后将弓弦大部分放入棉花中,用木锤频频击打弓弦的露出部分,可以使板上棉花疏松,使棉花变疏松的力的施力物体是 (填“竹竿”“木锤”或“弓弦”)。
【答案】 弹性 弓弦
【详解】[1]当木弓用细绳吊在一根竹竿上时,由于重力的作用,竹竿会发生弯曲,这种弯曲在撤去外力后能恢复就,故是弹性形变。
[2]由于力的作用是相互的,弓弦在振动的同时也会对棉花施加一个力,这个力就是使棉花疏松的原因,因此,使板上棉花疏松的力的施力物体是弓弦。
跟踪训练1当代中学生普遍存在不同程度的心理问题,主要表现为抑郁和焦虑。小明在心理咨询室通过击打假人宣泄,假人腿部带弹簧固定在较重的物体上,小明击打假人的力量越大.弹簧发生的形变程度就 ,产生的弹力 ,假人摆动的幅度就越大。
【答案】 越大 越大
【解析】【小题1】[1][2]施加的力越大,发生形变程度就越大,弹力大小与形变程度有关,形变量越大弹力越大。
跟踪训练2一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【详解】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故B正确,不符合题意;
C.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力造成的,故C错误,符合题意;
D.足球产生的弹力受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,故D正确,不符合题意。
故选C。
题型2 弹簧测力计及其用弹簧测力计测量力
1.作用:测量力的大小。
2.结构:弹簧、指针、刻度盘等。
3.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。
4.使用方法:
(1)认清量程和分度值。
(2)看指针是否指零,若没有,则需要调零。
(3)力的方向应与弹簧轴线方向一致。
(4)读数时,视线和刻度板垂直。
5.用弹簧测力计测量拉力:
将物体悬挂于弹簧测力计挂钩上,读出物体对弹簧测力计的拉力F,将测量结果记录在实验表格中。重复实验。
【典例2-1】如图所示,弹簧测力计的工作原理是___________________ ;正在使用的弹簧测力计指针指在某一位置。这只弹簧测力计的量程是______,分度值是______ 。图中所示的拉力是______。
【答案】见解析。
【详解】弹簧测力计是根据一定范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的。
由图可知,该弹簧测力计上,最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;其中1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N;图中弹簧测力计指针恰好在“4.4”小格处,所以弹簧测力计的示数为4.4N。
【典例2-2】如图所示,甲、乙两同学沿水平方向分别向左、右用力拉弹簧测力计,测力计静止时示数为5N,若不计弹簧测力计自身的重力,下列说法正确的是( )
A.乙对测力计的拉力是2.5N
B.测力计对甲的拉力是5N
C.甲对测力计的拉力是10N
D.在弹性限度内,弹簧的弹力大小和弹簧长度成正比
【答案】B
【详解】ABC.弹簧测力计的示数为5N,说明弹簧测力计里的弹簧受到的拉力为5N,即乙对弹簧测力计的拉力应为5N;而弹簧测力计整体要处于平衡状态,故左侧拉力也应为5N,即甲对测力计的拉力为5N,测力计对甲的拉力是5N,故B正确,AC错误;
D.在弹性限度内,弹簧伸长量与所受的拉力成正比。故D错误。
故选B。
【典例2-3】如图所示,小莉同学用已调零的弹簧测力计测量物重时,误将物体挂在了挂环上,当物体静止时,弹簧测力计的示数正好是5.0N,则物体重( )
A.一定等于5.0N B.一定小于5.0N
C.一定大于5.0N D.无法确定
【答案】B
【详解】当将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在提环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身的重力和物体的重力之和,所以此时物体的重力要小于测力计示数5.0N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例2-4】实验是学生学好物理的重要手段,也是中学生必备的基本技能之一。亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。
(1)如图甲所示的弹簧测力计,使用前,要先______,若直接使用它测量力的大小,则测出的结果比实际值偏 ____ (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示的弹簧测力计的量程是_____ N,此时测力计的示数是_____N;
(3)如图丙所示的圆筒测力计,每个色环刻度值为0.5N,则手的拉力为_____N;
(4)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景,使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的_____方向不一致。
【答案】见解析。
【详解】(1)如图甲所示的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小,因为指针没有指在零刻度线上,需要调零。若直接使用它测量力的大小,由于原来已经有了示数,会导致测出的结果比实际值偏大。
(2)图乙中的弹簧测力计的最大刻度值是5N,因此量程是0~5N;每1N被分成5等份,故该弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.0N。
(3)图丙中每个色环代表0.5N,图中被拉出的色环有4个,则图示中手的拉力为0.5N×4=2.0N。
(4)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景,使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的轴线方向不一致,会由于存在较大的摩擦力导致测量结果不准确。
跟踪训练1如图,甲物重15N,乙物重5N,甲、乙均静止,不计测力计自重,则测力计示数为( )
A.5N B.10N C.15N D.2N
【答案】A
【详解】乙的重力5N,乙静止,处于平衡状态,受平衡力,乙的重力与绳的拉力平衡,,拉乙的绳子绕过定滑轮对测力计右端的拉力为5N,测力计静止,测力计左右两端所受拉力相等都等于5N,测力计挂钩上的拉力为5N,所以测力计示数为5N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
跟踪训练2如图所示将一固体挂在竖直的弹簧测力计下,则下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能沿竖直方向使用
B.钩码对弹簧测力计的拉力就是钩码所受的重力
C.此时弹簧测力计的示数为
D.把此固体带到月球上,其质量将减小
【答案】C
【详解】A.只要拉力方向与弹簧轴线方向一致,弹簧测力计就可以根据需要测量不同方向的拉力,并不是只能沿竖直方向使用,故A错误;
B.钩码对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力受力物体不同,施力物体也不同,二者不是同一个力,故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计的分度值为,指针在2N下面第一个小格,示数为,故C正确;
D.质量是物体的一种属性,不随位置的变化而改变,把此固体带到月球上,位置发生变化,但质量不变,故D错误。
故选C。
跟踪训练3科技小组同学自己制作弹簧测力计。他们选用弹簧甲和乙进行测试:在两根弹簧的下端分别挂相同钩码时,甲和乙的伸长不同,并画出弹簧伸长与所受拉力F的图像,如图所示。若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”);当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多 cm。
【答案】 甲 2
【详解】[1]由图像知,在拉力相同时,弹簧甲的伸长量比乙更大,相同的拉力能标示的刻度线更多,则测量的精确度更高,因此它适合制作精确度较高的测力计。
[2]由图像可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。由图像甲知,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,当受拉力均为2N时,甲的伸长量
乙的伸长量
甲的伸长量比乙多ΔL=L甲-L乙=3cm﹣1cm=2cm
跟踪训练4如图甲所示,小江用手提着弹簧测力计的拉环在竖直方向上静止,这时他把物体M悬挂在弹簧测力计的挂钩上,待物体M静止时,他开始读取弹簧测力计的数据。
(1)请指出小江操作的错误之处: ;
(2)改正错误后,小江再次把物体M挂在弹簧测力计上,静止时如图乙所示,物体M受到的拉力是 N;
(3)图丙是另外一位同学所用弹簧测力计,这个弹簧测力计的分度值为 N,量程是0~ N,图中存在的错误操作是 。
【答案】(1)用前指针没有调零(2)1.1(3) 0.1 2.5 拉力方向没有在弹簧的中心轴线方向
【详解】(1)每次使用弹簧测力计是都要观察指针是否指在零刻度线处,不在零点的就要校零,所以小江操作的错误是使用前没有调零。
(2)由图可知,弹簧测力计的量程是0~2.0N,分度值是0.1N,读数为1.1N。
(3)[1]由图知,该弹簧测力计上0.5N平均分成5等份,所以一份是0.1N,即该弹簧测力计的分度值是0.1N。
[2]由图丙可知,弹簧测力计最大可测量2.5N的力,所以其量程为0~2.5N。
[3]使用弹簧测力计测量力的大小时、拉力方向必须与弹簧轴线方向一致。该图中存在的操作错误是拉力的方向与弹簧的轴线方向不一致。
【能力培优练】
1.“弹力”是生活、工农业生产中最常见的力之一,例如:弹簧测力计就是借助于“弹力”来工作的,以下关于“弹力”的理解正确的是( )
A.物体发生形变就一定产生弹力
B.两个物体只要接触就一定产生弹力
C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
D.拉力属于弹力,支持力不属于弹力
【答案】C
【详解】A.相互接触的物体不发生弹性形变,不会产生弹力,故A错误;
B.弹力只有在两个相互接触并发生形变的物体之间才有弹力;若两物体的形变不是因为相互作用产生的,则不会有弹力,故B错误;
C.根据弹力产生的条件可知,只有发生弹性形变的物体才能产生弹力作用,故C正确;
D.拉力、压力、支持力都属于弹力,故D错误。
故选 C。
2.如图所示,图中事例与弹力无关的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.人拉弹簧时,弹簧变长发生形变,会产生弹力,故A不符合题意;
B.跳板在人的压力的作用下弯曲,发生形变,会产生弹力,故B不符合题意;
C.拉弓射箭时,弓发生形变,会产生弹力,故C不符合题意;
D.地球与月亮之间是引力的作用,与弹力无关,故D符合题意。
故选D。
3.下列关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.测量力时,弹簧测力计只能竖直或水平放置,不得倾斜
B.加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值
C.弹簧测力计是用来测量物体质量的工具
D.空间站上无法使用弹簧测力计
【答案】B
【详解】A.测量力时,弹簧测力计既能竖直或水平放置,也能倾斜,但要使测量的力与弹簧的轴线在一条直线上,故A错误;
B.加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值,若超量程,可能导致超出弹簧的弹性限度,损坏弹簧测力计,故B正确;
C.弹簧测力计是用来测量物体力的工具,故C错误;
D.空间站上可以使用弹簧测力计测量拉力,由于空间站上物体受到的重力几乎为零,不能使用弹簧测力计测重力,故D错误。
故选B。
4.在用弹簧测力计测量力的大小时,小华归纳出一些使用弹簧测力计的方法,其中错误的是( )
A.所测的力的大小不能超过弹簧测力计的最大测量值
B.弹簧测力计的工作原理是弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
C.弹簧测力计测量力的大小时,应避免弹簧测力计的指针、挂钩与外壳摩擦
D.使用前,要检查指针是否指在“0”刻度线的位置
【答案】B
【详解】A.所测的力的大小不能超过弹簧测力计的最大测量值,否则会损坏弹簧测力计,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,选项中缺少 “在弹性限度内” 这一条件,故B错误,符合题意;
C.弹簧测力计测量力的大小时,应避免弹簧测力计的指针、挂钩与外壳摩擦,否则会影响测量结果,故C正确,不符合题意;
D.使用前,要检查指针是否指在 “0” 刻度线的位置,若不在,需要校零,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.要选用弹簧测力计测一个6N的力,下列弹簧测力计的规格最合适的是( )
A.量程为,分度值为
B.量程为,分度值为
C.量程为,分度值为
D.以上三种规格均可
【答案】A
【详解】要测量一个6N的力,所选弹簧测力计的量程应大于6N,由于分度值越小,读数越精确,所以弹簧测力计的规格可为:量程为0~10N,分度值为0.2N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.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,以下说法错误的是( )
A.图甲中,手对橡皮泥的压力实际上是弹力
B.图乙中,用大小相同的力压或拉弹簧,弹簧长度不同,说明力的方向会影响力的效果
C.图乙中,用力压弹簧的同时,弹簧对手也会产生弹力
D.图乙中,在一定范围内,弹簧的长度与它受到的拉力成正比
【答案】D
【详解】A.图甲中,手对橡皮泥施加压力,手发生了弹性形变,所以手对橡皮泥的压力实际上是弹力,故A正确,不符合题意;
B.图乙中,用大小相同的力压或拉弹簧,力的方向不同,弹簧长度不同,这表明力的方向会影响力的效果,故B正确,不符合题意;
C.因为力的作用是相互的,图乙中用力压弹簧时,弹簧发生弹性形变,同时弹簧对手也会产生弹力,故C正确,不符合题意;
D.在一定范围内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比,而不是弹簧的长度与拉力成正比,故D 错误,符合题意。
故选D。
7.如图,茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示茶杯作为施力物体产生的弹力的示意图是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】A.图中力的方向是垂直于桌面向下,符合茶杯对桌面压力的方向,此时茶杯是施力物体,桌面是受力物体,故A符合题意;
B.图中力的方向是竖直向上,而茶杯作为施力物体时产生的弹力(茶杯对桌面的压力)方向应垂直于桌面向下,不是竖直向上,故B不符合题意;
CD.由图可知,图中的受力物体都是杯子,所以茶杯不是施力物体,故CD不符合题意。
故选A。
8.如图所示,将薄木板两端放上木块,当西红柿放在薄长木板上时,木板和西红柿均发生形变,那么使木板发生形变的力的施力物体是( )
A.西红柿 B.地球 C.木板 D.木块
【答案】A
【详解】发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。使木板发生形变的力是西红柿对木板的弹力,根据弹力的定义可知,此力的施力物体是西红柿。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.一茶杯放在桌面上,如下图,下列关于茶杯和桌面受力的描述中。正确的是( )
A.茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,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.已知茶杯放在桌面上,茶杯和桌面由于彼此相互挤压而发生弹性形变,产生弹力;茶杯由于发生弹性形变而产生对桌面的压力,桌面由于发生弹性形变而产生对茶杯的支持力,茶杯和桌面都会发生形变,故A错误;
BC.桌面受到茶杯向下的压力,是由于茶杯发生了弹性形变而产生的,故B错误,C正确;
D.茶杯受到向上的支持力,是由于桌面发生了弹性形变而产生的,故D错误。
故选C。
10.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法错误的是( )
A.说明力能使物体发生形变
B.拉弹簧的力越大,弹簧伸长的长度越长
C.发生弹性形变的弹簧对手指产生弹力
D.弹簧对手的弹力方向向右
【答案】D
【详解】A.用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧受到了力的作用,发生弹性形变。这说明力能改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.手拉弹簧弹簧发生形变,在弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧的伸长量就越大,故B正确,不符合题意;
C.手拉弹簧,弹簧发生了弹性形变。会对使它发生形变的物体产生弹力的作用,故C正确,不符合题意;
D.弹簧被拉伸,弹簧对手的弹力的方向与弹簧形变方向相反,即弹簧对手的弹力方向向左,故D错误,符合题意。
故选D。
11.撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是一对相互作用力
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
【答案】B
【详解】A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变在撤去外力后会恢复原状,也是弹性形变,故A错误;
B.手对撑竿的作用力施力物体是手,受力物体是撑杆,撑竿对手作用力施力物体是撑杆,受力物体是手,这两个力是一对相互作用力,同时产生、同时消失,故B正确;
C.手对撑竿的作用力施力物体是手,施力物体发生弹性形变,所以是由于手的形变产生的,故C错误;
D.撑竿对手的作用力是由于撑杆要恢复原状发生的弹性形变,撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相反,故D错误。
故选B。
12.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,即,其中为弹力的大小,为形变量,为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为,原始长度为,当弹力为时,弹簧的长度可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据公式,弹簧的形变量
弹簧原长,形变量可能为伸长或压缩;伸长时:长度
压缩时:长度
故选C。
13.如图所示将一固体挂在竖直的弹簧测力计下,则下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能沿竖直方向使用
B.钩码对弹簧测力计的拉力就是钩码所受的重力
C.此时弹簧测力计的示数为
D.把此固体带到月球上,其质量将减小
【答案】C
【详解】A.只要拉力方向与弹簧轴线方向一致,弹簧测力计就可以根据需要测量不同方向的拉力,并不是只能沿竖直方向使用,故A错误;
B.钩码对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力受力物体不同,施力物体也不同,二者不是同一个力,故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计的分度值为,指针在2N下面第一个小格,示数为,故C正确;
D.质量是物体的一种属性,不随位置的变化而改变,把此固体带到月球上,位置发生变化,但质量不变,故D错误。
故选C。
14.如图甲,用力压橡皮泥;如图乙,在弹簧的弹性限度内,用力拉或压弹簧。以下说法正确的是( )
A.图甲,用力按橡皮泥,橡皮泥发生弹性形变
B.图甲,用力按橡皮泥,橡皮泥对手没有产生力的作用
C.图乙,如果用力压弹簧,弹簧不会发生形变
D.图乙,用力拉弹簧,手对弹簧的拉力是因为手发生了形变
【答案】D
【详解】A.图甲,用力按橡皮泥,橡皮泥发生塑性形变,撤去力后无法恢复原状,故A错误;
B.图甲,用力按橡皮泥,因为力的作用是相互的,所以橡皮泥对手也有力的作用,故B错误;
C.力可以使物体发生形变,图乙,如果用力压弹簧,弹簧会发生弹性形变,故C错误;
D.图乙,用力拉弹簧,手对弹簧的拉力是因为手发生了形变后要恢复原状产生的,故D正确。
故选D。
15.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N B.5N,10N C.5N,5N D.10N,10N
【答案】C
【详解】弹簧测力计的工作原理是测量单边拉力,无论另一端是固定在墙上还是连接另一个物体,测力计显示的始终是作用在其活动端的拉力大小。在本题中,虽然弹簧测力计B两端都连接物体,但每个物体对测力计的拉力都是独立的5N,测力计显示的仍是单边拉力5N。弹簧测力计A一端固定一端连接物体,与B的情况本质相同,都是测量单边拉力。因此两个测力计的示数都应该是5N。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C
16.在弹簧测力计的测量范围内,弹簧测力计下面挂1个钩码时长度为5cm,挂2个相同的钩码时长度为7cm,挂3个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量是( )
A.8cm B.6cm C.9cm D.4cm
【答案】B
【详解】设一个砝码对弹簧测力计的拉力为F,弹簧的原长为L,在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,可得解得弹簧的原长。挂一个钩码时,弹簧测力计的伸长量是,则挂3个砝码时,弹簧伸长为6cm。
故选B。
17.利用同一根长橡皮筋自制简易测力计,如图a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b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,画出的刻度线如图c所示。下列说法正确的是( )
A.图b的刻度较准确
B.用小明的测力计测力,读数为2.0N,测量值小于真实值
C.用小华的测力计测力,读数为2.0N,测量值大于真实值
D.在图c原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻度线,每一格5等分即可
【答案】B
【详解】A.由小华的方法可知,受到拉力时,橡皮筋的实际伸长量与受到的拉力不成正比,则刻度不均匀,所以,一次挂6个50g的钩码后,记下指针位置再等分刻度,误差较大,故图c的刻度较准确,故A错误;
B.若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,由于橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋形变程度越大,则真实值要大于2.0N,故测量值小于真实值,故B正确;
C.图c的刻度较准确,用小华的测力计测力,读数为2.0N,测量值等于真实值,故C错误;
D.由小华的方法可知,受到拉力时,橡皮筋的实际伸长量与受到的拉力不成正比,则刻度不均匀,在图c原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻度线,每一格5等分是不正确的操作,故D错误。
故选B。
18.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,用一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点由静止释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.从A点下落到B点的过程中,小石块受到向下的弹力
B.从B点下落到C点的过程中,小石块受到向上的弹力
C.从B点下落到C点的过程中,小石块受到的弹力变小
D.小石块下落到C点时,受到的弹力最小
【答案】B
【详解】A.从A点下落到B点的过程中,橡皮筋自然下垂,没有发生弹性形变,所以小石块没有受到向下的弹力,故A错误;
B.小石块过B点后,橡皮筋开始伸长,发生弹性形变,小石块受到向上的弹力,故B正确;
C.从B点下落到C点的过程中,橡皮筋的弹性形变越大,小石块受到的弹力越大,故C错误;
D.小石块下落到最低点C点时, 橡皮筋的弹性形变最大,受到的弹力最大,故D错误。
故选B。
19.乒乓球是我国的国球,也是同学们喜爱的运动项目之一,如图所示是运动员比赛中的情景,击球时若力的 (选填“大小”或“方向”)不同,球的旋转方向会不同。乒乓球受到弹力是由于 (选填“球拍”或“乒乓球”)发生弹性形变。
【答案】 方向 球拍
【详解】[1]如图所示,乒乓球的旋转与摩擦力密切相关,而摩擦力的方向决定了球的旋转方向。当球拍从不同方向对球施力时,会产生不同方向的摩擦力,从而使球产生不同的旋转,如顺旋、逆旋、侧旋等,所以击球时若力的方向不同,球的旋转方向也会不同。[2]根据弹力的产生原理,当乒乓球与球拍接触时,球拍的胶皮和底板会发生弹性形变,由于要恢复原状,会对乒乓球产生一个弹力,这个弹力的方向指向球心,所以乒乓球受到弹力是由于球拍发生弹性形变产生的。
20.如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
【答案】 2.2 变大
【详解】[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
[2]当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
21.我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造了新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其变弯曲,说明力可以使物体发生 ;使玻璃弯曲的力是由于 发生形变产生的。
【答案】 形变 手指
【详解】[1]玻璃受到手指的压力,形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变。
[2]手指使玻璃弯曲的力是手指给的,是手指由于发生形变而产生的。
22.如图甲所示,弹簧的一端固定在木板上,如图乙用手向上拉弹簧,说明力能使物体发生 ; 如图丙用手向下压弹簧,是想说明力的作用效果与 有关;图丙中手对弹簧的力是 (选填“手”或“弹簧”)形变产生的。
【答案】 形变 方向 手
【详解】[1]如图乙用手向上拉弹簧,弹簧伸长,说明力能使物体发生形变。
[2]如图丙用手向下压弹簧,弹簧缩短,说明力的作用效果与力的方向有关。
[3]图丙中手对弹簧的力是手施加的,是由于手发生形变产生的。
23.如图甲所示,手对弹簧测力计挂钩的拉力是 N;若在弹簧测力计两端沿水平方向各加的拉力,如乙图所示,弹簧测力计的示数为 (不计弹簧测力计自重)。
【答案】 1.2 2
【详解】[1]弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在1.2N处,所以手对弹簧测力计挂钩的拉力是1.2N。
[2]弹簧测力计两端拉力为2N,弹簧测力计的示数等于挂钩端受到的拉力,所以示数为2N。
24.(1)如图所示弹簧测力计是测量 的大小的工具;
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就 ;
(3)使用前看清它的量程和分度值。图乙中弹簧测力计的量程 N,0~1N之间有5小格,分度值为 ;
(4)某次使用弹簧测力计测物块重力之前,观察到指针在零刻度线的下方,如图甲所示,接下来他应该先______;
A.把挂钩向上托 B.把面板向下移
(5)来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图乙所示。挂钩对弹簧的拉力大小是 N;
(6)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,则拉力F为 N。
【答案】(1)力(2)越长(3) 0~5 0.2N(4)B(5)3.6(6)0.8
【详解】(1)弹簧测力计是测量力的大小的工具,通过弹簧的形变量反映拉力的大小,常用于实验室或工程中测量重力、拉力等。
(2)根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。因此拉力越大,弹簧的伸长量越长,这是弹簧测力计的工作原理。
(3)[1]图乙中弹簧测力计的最大刻度为5N,故量程为0~5N。
[2]0~1N之间分为5小格,每小格代表0.2N,因此分度值为0.2N。
(4)使用前若指针未对准零刻度线,需进行调零。图甲中指针在零刻度线下方,说明弹簧初始状态被压缩,应向下移动面板使指针归零,故B符合题意,A不符合题意
故选B。
(5)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.6N,因此挂钩对弹簧的拉力大小为3.6N,即物块的重力为3.6N。
(6)圆筒测力计下方的重物重G=2N,共有10个格,故分度值为0.2N,当向下施加拉力F时,共有4个格,所以拉力大小为0.8N。
25.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,为了探究其原理他决定进行实验。
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
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(1)要完成实验,除了需要如图1所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、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所示,表中数据明显错误的是第 次实验。
(2)由剩下的正确数据可推出伸长量与拉力的关系是:在弹性限度内, 。
(3)与小明同组的同学们,准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (甲/乙);若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (甲/乙)。
(4)另一组的小华同学用橡皮筋、回形针、棉线、小托盘、牙膏盒、铁丝和刻度尺等,做了一个如下图所示的橡皮筋测力计。则“0”刻度线应该标在 (a点/b点/c点/都可以),小华若想准确地标注测力计的刻度,可以用若干质量 (相同/不同)的小铁球放入小托盘中,若最后制成的测力计刻度线分布不均匀,说明伸长量与拉力 (成/不成)正比。
【答案】(1) 刻度尺 4
(2)弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量就越大
(3) 乙 甲
(4) b 相同 不成
【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]除第4次实验数据外,其余几次弹簧的伸长量跟受到的拉力大小的比值相同。因此,第4次实验数据是错误的。
(2)由图表中数据可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比,即弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长量就越大。
(3)[1][2]由图2可知,甲能承受的最大拉力为4N,此时其伸长量为。乙能承受的最大拉力为8N,此时其伸长量为。要制作量程较大的弹簧测力计,应选用乙弹簧。要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用甲弹簧。
(4)[1]橡皮筋在原长时,橡皮筋测力计的示数为零,即“0”刻度线应该标在橡皮筋的底端,即b点。
[2]如果每次增加的力相同,橡皮筋的伸长量是均匀变化的,这样可以在牙膏盒上等分标注力的大小,确保刻度线是准确的,所以应放质量相同的小铁球放入小托盘中。
[3]若最后制成的测力计刻度线分布不均匀,说明增大相同的力时,橡皮筋的伸长量不是均匀增加的,说明伸长量与拉力不成正比。
26.在综合实践课上,物理小组同学开展了“自制测力计”的项目化学习活动。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙和丙。
(1)【项目制作】选择材料时, (填“弹簧”或“橡皮筋”)更适合。理由是一定范围内,这种材料的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)若选用了图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的 (填“上方”或“下方”)。
(3)【项目评价】用该测力计测量水平拉力时,应先将测力计 放置,让弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时;挂上0.1牛的重物,发现测力计示数几乎没有变化,为使测力计更精确,需选取图乙中 (填“a”或“c”)材料取代b材料制作测力计。
【答案】(1) 弹簧 正比(2) 0.2 下方(3)水平(4)a
【详解】(1)[1][2]选择材料时,在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,更便于标注均匀刻度,所以选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。
(2)[1]由题意知,图乙中b弹簧制作测力计,在“0”和“2N”之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为
[2]用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的下方,指针在零刻度线下方,未挂物体时已有示数,测量结果会比实际大。
(3)用测力计测量水平拉力时,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量。
(4)实测时,挂上0.1牛的重物,发现测力计示数几乎没有变化,说明弹簧的精确度不够,为使“精确度”指标表现更优秀,需选受力时伸长更明显的弹簧,由图乙知,同样受力时,a弹簧的伸长量更大,所以应先a弹簧取代b弹簧制作测力计。
27.小明在“探究弹簧的伸长量与它受到拉力大小的关系”实验中。小明进行了如下实验。
(1)要完成实验,除了需要如图1中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的已知重力的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。实验中,小华记录数据如下表,表中①处忘记记录的物理量是 。
实验次数
拉力(钩码总重)
____①____/
弹簧伸长量/
0
(2)请根据表格中记录的相关数字,在图2中画出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线 。
(3)综合分析实验数据及图像发现,在弹性限度内,弹簧的伸长量跟所受的拉力成 。当弹簧长度为4cm时,所受拉力大小为 N。
(4)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成弹簧测力计,那么弹簧测力计的测量范围是 。
【答案】(1) 刻度尺 弹簧的总长度L
(2)
(3) 正比 2.5
(4)0~6N
【详解】(1)[1]在“探究弹簧的伸长量与它受到拉力大小的关系”实验中,需要测量弹簧的伸长量,而弹簧的伸长量是通过测量弹簧的长度变化得到的,所以除了需要弹簧、钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是刻度尺。
[2]根据实验内容,要探究弹簧的伸长量与它受到拉力大小的关系,弹簧的伸长量ΔL等于弹簧受到拉力后的长度L减去弹簧的原长L0,结合表中拉力及弹簧伸长量的数据及第三行数据可知,表中①处忘记记录的物理量是弹簧的长度L。
(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,可得弹簧伸长量与所受拉力的关系图象,如下图所示:
(3)[1]由图可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力的大小图像是一条倾斜的直线,说明弹簧的伸长量与拉力的大小比值是一个定值,故弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。
[2]弹簧伸长量与所受拉力的比值为
当弹簧长度是4cm时,此时伸长量为ΔL=4cm-3cm=1cm
此时拉力为
(4)由图象可知,在6N之后,拉力与长度不能成正比,故弹簧测力计的测量范围为0~6N。
【链接中考】
1.(2024·海南·中考真题)下列物体测量操作正确的是( )
A.测量木块的边长B.测量水平拉力
C.测量水温 D.测量木块质量
【答案】B
【详解】A.用刻度尺测量物体的长度时,刻度尺要放正,与所测长度平行,故A错误;
B.测量拉力时,弹簧测力计应该水平拉物体,故B正确;
C.温度计测量液体的温度时,温度计的玻璃泡要完全浸入被测液体,不能碰到容器底和容器壁,故C错误;
D.天平称量过程中,不能调节平衡螺母,故D错误。
故选B。
2.(2025·贵州·中考真题)如图所示,茶杯静置于水平桌面上,请在答题卡上画出桌面对茶杯支持力F的示意图。
【答案】
【详解】桌面对茶杯的支持力作用在茶杯底部,方向向上,如图所示:
3.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)文具中蕴含着大量的物理知识。手用力捏橡皮时橡皮发生形变,松手后,橡皮能恢复原状,这是因为橡皮具有 (选填“弹性”或“塑性”),橡皮在发生形变的过程中体积变小,密度 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 弹性 变大
【详解】[1][2]手用力捏橡皮时橡皮发生形变,松手后,橡皮能恢复原状,这是因为橡皮具有弹性,发生的是弹性形变;橡皮在发生形变的过程中体积变小,质量不变,根据知,密度变大。
4.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,将一物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 。
【答案】 2.2 变大
【详解】[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N。此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体重力为2.2N。
[2]当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力外,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力。因此,弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
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