内容正文:
第1节 力 弹力
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、力 2
知识点二:弹力 4
知识点三:实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系 7
知识点四:弹簧测力计 12
【巩固训练】 14
【学习目标】
1、知道什么是力;
2、理解力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的运动状态;
3、知道什么是弹力及弹力产生的条件;
4、了解弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计。
重点:
1、力的概念:理解力是物体对物体的作用
2、弹力的产生条件及弹簧测力计的使用
难点:
1、理解“没有物体就不会有力”的抽象概念
2、探究弹簧伸长量与拉力之间的定量关系,并能初步解释其线性规律
3、弹簧测力计的使用注意事项
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、力
一、力(F )
1.现象探究:什么是力
图示
现象
分析
施力物体
受力物体
作用
用力推、拉课桌
人
课桌
推、拉
拉伸或压缩弹簧
人
弹簧
拉、压
用脚踢足球
脚
足球
踢
运动员举杠铃
运动员
杠铃
举
磁铁吸引铁屑
磁铁
铁屑
吸引
2、概念: 力是物体对物体的作用;物体间力的作用是相互的 。
3、理解:
(1)力 不能 脱离物体而单独存在,即有力作用就一定会涉及两个物体;
(2)一个物体是施力物体(受力物体)同时也是受力物体(施力物体);
(3)相互接触物体间不一定发生力的作用(如靠在一起的两个物体没有相互挤压)
没有接触的物体间也有可能有力的作用(如磁铁吸引铁钉、电荷间作用)
(4)一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也 同时 对它施加力的作用。
4、单位:牛顿(N)。托起一个鸡蛋的力大约为0.5N。
【典例1】(2024•六合区校级开学)关于力的认识,下列说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.要想产生力的作用,只要有施力物体就可以了
C.要想产生力的作用,只要有受力物体就可以了
D.只有相互接触的物体才会产生力的作用
【变式1】手握住系有水桶的绳子,从井中往上提水的过程中,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是( )
A.水桶 B.地球 C.手 D.绳子
【变式2】如图所示,汽车在平直路面行驶时,受到牵引力的施力物体是( )
A.路面 B.空气 C.车轮 D.发动机
【变式3】(2025春•姜堰区期中)关于力的概念,下列说法错误的是( )
A.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的
B.一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C.从空中降落的雨滴不受力的作用
D.不接触的两个物体之间也能产生力的作用
知识点二:弹力
1、现象探究:弹性和塑形
图示
现象1
现象2
橡皮筋被拉长
不拉时橡皮筋恢复原来的长度
按压直尺的一端,直尺变弯
撤去外力,直尺恢复原状
捏橡皮泥,橡皮泥变形
不捏后,橡皮泥不能恢复原来的形状
走在松软的沙滩上留下的足印
脚离开沙面,沙面不能恢复原状
2、形变
1.弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来形状的性质。
2.塑性:物体发生形变后不能自动地 恢复到原来形状 的性质。
3.弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。
4.区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。
3、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.弹力大小:弹力的大小是随着 物体形变程度 的变化而变化的。对同一物体而言,发生的 弹性形变程度 越大,产生的弹力越大。
3. 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。
相互接触的物体间不一定产生弹力,如相互接触但没有发生相互作用的物体间是没有弹力的。
4. 举例:拉力、压力、支持力、推力等。
【典例2】放在水平桌面上的茶杯,受到桌面对茶杯的支持力,下列有关桌面对茶杯支持力的说法正确的是( )。
A.桌面对茶杯的支持力是由于茶杯发生弹性形变而产生的;
B.桌面对茶杯的支持力是作用在桌面上;
C.桌面对茶杯的支持力不属于弹力;
D.桌面对茶杯的支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的
【典例3】下列关于弹力说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.只要物体接触就一定会产生弹力
C.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
D.只有弹簧才产生弹力
【变式1】下列物体的形变中,不属于弹性形变的是( )
A.被拉长的橡皮筋
B.被挤压变形的汽车外壳
C.被拉弯的弓
D.被拉长的弹簧(未超出弹性限度)
【变式2】(2025•六合区校级开学)下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.具有弹性的物体就一定有弹力
B.只要两个物体接触就一定有弹力
C.只有橡皮筋才能产生弹力
D.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
【变式3】如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是( )
A. 压弯的跳竿 B. 拉长的弹簧
C. 拉开的弓 D. 捏成团的橡皮泥
知识点三:实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系
【实验探究】弹簧的伸长量与拉力的关系
【实验过程】如图所示,将弹簧固定在支架上,旁边直立放置一刻度尺,记下挂钩上挂钩码前弹簧下端的位置,然后每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N),使弹簧所受拉力逐渐增大,通过刻度尺读出弹簧每次的总伸长量Δl,记录实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量Δl/cm
0
1
2
3
4
7
11
【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。当超过弹簧的弹性限度后(如本实验中当拉力超过4N后),弹簧发生非弹性形变,撤去外力后弹簧将无法自动恢复到原状。
【典例4】为制作弹簧测力计,某物理实验小组对“弹簧的伸长量与拉力的关系”做了探究。如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一:
甲弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.00
15.0
18.0
21.0
24.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.55
12.0
13.5
15.0
(1)小组交流时,细心的小明发现该实验表格设计有缺陷,优化表格再增加一行,该行的表头设计为 。
(2)纠正缺陷后,分析表一和表二数据可知:
①在一定范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成 ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长量比乙弹簧 (大/小)
(3)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧制成,它们的外壳长度相同,刻度线部分长度相同均为9cm,且均匀分为30小格,则量程较大的测力计的量程是 N。
【变式1】小华在课外探究:弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系,利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下:
钩码重量/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)根据数据分析可知弹簧的原长为 cm;
(2)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内, ;
(3)小华做出了如图乙三个图像,其中正确的是图 ;
(4)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是 。
【变式2】晓舟同学用如图所示装置(装置有:弹簧、钩码、铁架台等器材),探究“弹簧伸长量与其所受拉力大小的关系”。在没有挂钩码时,画下弹簧上下端的位置标记,之后每挂上一个钩码在下端做一个标记,并将一部分数据记录下来。实验中所使用的钩码上标有“50g”字样;
钩码质量/g
50
100
150
200
250
300
350
钩码所受重力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
拉力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
弹簧原长度/cm
15
15
15
15
15
15
15
弹簧伸长后长度/cm
16.1
17.2
18.3
19.4
20.5
22.9
23.4
弹簧伸长量/cm
1.1
2.2
3.3
5.5
7.9
8.4
(1)该实验中,因变量是 ;
(2)当挂4个钩码时,弹簧的伸长量是 cm;
(3)从表中数据可以看出,最后两次实验中弹簧的伸长量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
(4)晓舟通过实验,可以得到的结论是 。
【答案】弹簧伸长量 4.4 B 在弹簧弹性限度内,弹簧所受拉力越大,其伸长量越大
【详解】(1)[1]该实验中,自变量弹簧受到的拉力(钩码所受重力),弹簧因受到拉力而伸长,故因变量是弹簧伸长量。
(2)[2]由实验记录表格知,当挂4个钩码时,弹簧的伸长量为
(3)[3]从表中数据可以看出,前五次实验中有,每增加一个钩码重的拉力
即在弹簧弹性限度内,弹簧伸长量跟所受拉力成正比,最后两次实验中弹簧的伸长量分别为
故最后两次实验中弹簧的伸长量跟所受拉力不成正比,弹簧超出了弹性限度,综上分析知,故A C不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]晓舟通过实验和(3)的解析,可以得到的结论是在弹簧弹性限度内,弹簧所受拉力越大,其伸长量越大。
【变式3】小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表。
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
弹簧长度/cm
2.00
2.50
3.00
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
弹射的伸长/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
(1)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是 。
(2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度。
①该“密度秤”的零刻度线应在 cm 刻度处。
②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是 cm3。
③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3。
④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是 g/cm3。
⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是 (只要一种即可)。
知识点四:弹簧测力计
1.构造:主要由 弹簧、指针和刻度盘组成。
2.原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
3.使用:
(1)测量前要使指针对准零刻度线,若有偏差,必须校零;
(2)要明确弹簧测力计的测量范围和分度值,测量力时,被测力的大小应在测量范围之内;
(3)在测量过程中,要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。
4.说明:弹簧的伸长量 不是 指弹簧被拉后的长度,而是弹簧被拉后的长度减去弹簧原长,如弹簧的原长为L0,弹簧伸长后的长度为L1,弹簧的伸长量不是L1,而是 L2=L1-L0 。
【典例5】(2024春•沭阳县校级月考)小明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,如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为10N,则物体的重力为( )
A.一定等于10N B.一定小于10N
C.一定大于10N D.以上判断都不正确
【变式1】图中的测力计在两个水平拉力作用下处于静止,拉力的大小均为F,该测力计的示数为( )。
A.0 B.F/2 C.F D.2F
【变式2】使用弹簧测力计时,下面必须注意的几点中不正确的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指零
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
【变式3】(2025春•宝应县期中)如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB= N(均不计弹簧测力计和绳的重)
【巩固训练】
1.关于力的概念,下列说法错误的是( )
A.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的
B.一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C.从空中降落的雨滴不受力的作用
D.不接触的两个物体之间也能产生力的作用
2.(2024上·广西贵港·八年级统考期末)下列比赛情景中,没有应用到弹力的是( )
A.撑竿跳高 B.射箭运动员将箭射出
C.游泳运动员在水中前进 D.跳水运动员从跳板上跃起
3.下列物体的形变属于弹性形变的是( )
A.被打破的鸡蛋 B.被捏碎的饼干
C.被拉长的橡皮筋 D.被压瘪的橡皮泥
4.关于力,下列说法正确的是( )
A.“孤掌难鸣”是因为一只手掌的力太小
B.相互接触的物体间一定有力的作用
C.施力物体同时也是受力物体
D.一个物体不可能同时与两个物体有力的作用
5.如图所示,用手压气球,气球形变,下列关于弹力说法正确的是( )。
A.气球对手的弹力是气球发生形变产生的;
B.手对气球的弹力是气球发生形变产生的;
C.手对气球有弹力作用,气球对手没有弹力作用;
D.气球对手有弹力作用,手对气球没有弹力作用
6.关于弹簧测力计的使用,下列说法中不正确的是( )。
A.使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向;
B.使用时必须检查指针是否对准零刻度线;
C.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜;
D.不能用来测量超过它的测量范围的力
7.用力挤压矿泉水瓶,瓶子外形发生变化,松手后又恢复原状,矿泉水瓶发生的这种形变叫 形变;放在桌子上的矿泉水瓶 (选填“会”或“不会”)发生形变,矿泉水瓶对桌面的压力实质上是 (选填“重力”或“弹力”)。
8.(2025春•东海县期中)小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,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5N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm,此时弹簧发生了 形变。
(3)该弹簧如果做成测力计,则量程是 。
9.(2024春•工业园区校级期中)如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,请指出图中存在的操作错误:
,纠正错误后在弹簧测力计下挂一物体,如图b所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为 N,若将此弹簧测力计、物体如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将 (变大/不变/变小)。
10.(2025春•丹阳市月考)一本书放在桌面上,桌面对书的支持力,这个力的施力物体是 ,受力物体是 ,支持力是 (填“桌面”或“书”)弹性形变产生的。
11.请你把下面弹簧测力计的使用方法补全,并把正确的顺序填空下面的横线上: 。
①观察弹簧测力计的 ,了解刻度值的大小。
②测量时,要使弹簧测力计内弹簧的 与测力的方向一致,观察时,视线必须与刻度盘 。
③了解弹簧测力计的 ,使用时不能超过它。
④校正 ,并将弹簧测力计按测量时所需的位置放好。
12、若两人同时用2N的力水平方向拉一弹簧测力计的两端,则弹簧测力计的示数为 N;若将此弹簧测力计的一端固定在墙上,另一端用4N的力拉它,则弹簧测力计的示数为 N。
13.(2025春•锡山区期中)从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,直接测量铁柱的重量,读数如图乙所示,测完后同学发现了问题,如果要改正问题,他要 (选A或B)。
A.把刻度板向上拉,指针对准零刻度线。
B.把刻度板向下拉,指针对准零刻度线。
用调整好后的此弹簧测力计测量铁柱的重量应为 N。若将此弹簧测力计、重物按如图丙所示再进行测量,静止时测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.将椭圆形厚玻璃瓶装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,如图,沿不同的方向用力捏厚玻璃瓶,沿长轴捏(即往圆了捏)时,水柱下降;沿短轴捏(往扁了捏)时,水柱上升。说明在捏的时候力改变了 ,松手后,水柱复原,说明玻璃瓶发生了 。(选填“弹性形变”或“塑性形变”)
15、(2025春•靖江市月考)为制作弹簧测力计,某物理实验小组对“弹簧的伸长量与拉力的关系”做了探究。如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一:
甲弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.00
15.0
18.0
21.0
24.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.55
12.0
13.5
15.0
(1)小组交流时,细心的小明发现该实验表格设计有缺陷,优化表格再增加一行,该行的表头设计为 。
(2)纠正缺陷后,分析表一和表二数据可知:
①在一定范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成 ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长量比乙弹簧 (大/小)
(3)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧制成,它们的外壳长度相同,刻度线部分长度相同均为9cm,且均匀分为30小格,则量程较大的测力计的量程是 N。
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第1节 力 弹力
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、力 2
知识点二:弹力 4
知识点三:实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系 7
知识点四:弹簧测力计 12
【巩固训练】 14
【学习目标】
1、知道什么是力;
2、理解力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的运动状态;
3、知道什么是弹力及弹力产生的条件;
4、了解弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计。
重点:
1、力的概念:理解力是物体对物体的作用
2、弹力的产生条件及弹簧测力计的使用
难点:
1、理解“没有物体就不会有力”的抽象概念
2、探究弹簧伸长量与拉力之间的定量关系,并能初步解释其线性规律
3、弹簧测力计的使用注意事项
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、力
一、力(F )
1.现象探究:什么是力
图示
现象
分析
施力物体
受力物体
作用
用力推、拉课桌
人
课桌
推、拉
拉伸或压缩弹簧
人
弹簧
拉、压
用脚踢足球
脚
足球
踢
运动员举杠铃
运动员
杠铃
举
磁铁吸引铁屑
磁铁
铁屑
吸引
2、概念: 力是物体对物体的作用;物体间力的作用是相互的 。
3、理解:
(1)力 不能 脱离物体而单独存在,即有力作用就一定会涉及两个物体;
(2)一个物体是施力物体(受力物体)同时也是受力物体(施力物体);
(3)相互接触物体间不一定发生力的作用(如靠在一起的两个物体没有相互挤压)
没有接触的物体间也有可能有力的作用(如磁铁吸引铁钉、电荷间作用)
(4)一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也 同时 对它施加力的作用。
4、单位:牛顿(N)。托起一个鸡蛋的力大约为0.5N。
【典例1】(2024•六合区校级开学)关于力的认识,下列说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.要想产生力的作用,只要有施力物体就可以了
C.要想产生力的作用,只要有受力物体就可以了
D.只有相互接触的物体才会产生力的作用
【答案】A
【详解】解:A、力是物体对物体的作用,故A正确;
BC、力是物体对物体的作用,必须要有两个物体才可以产生力,必然一个是施力物体、一个是受力物体;故BC错误;
D、不相互接触的物体,也可能产生力的作用,如磁力;故D错误。
故选:A。
【变式1】手握住系有水桶的绳子,从井中往上提水的过程中,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是( )
A.水桶 B.地球 C.手 D.绳子
【答案】D
【详解】力是物体对物体的相互作用,拉力是绳子和手之间的相互作用。受力物体是手,施力物体是绳子。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2】如图所示,汽车在平直路面行驶时,受到牵引力的施力物体是( )
A.路面 B.空气 C.车轮 D.发动机
【答案】A
【详解】解:汽车行驶时,地面给汽车向前的摩擦力驱动汽车向前运动,故使汽车向前进的牵引力的施力物体是地面。
故选:A。
【变式3】(2025春•姜堰区期中)关于力的概念,下列说法错误的是( )
A.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的
B.一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C.从空中降落的雨滴不受力的作用
D.不接触的两个物体之间也能产生力的作用
【答案】C
【解析】解:A、要发生力的作用,至少要有两个物体,单个的物体不会产生力的作用,力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的,故A正确;
B、一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用,故B正确;
C、从空中降落的雨滴受到重力和阻力的作用,故C错误;
D、两个物体不直接接触时,相互间也会发生力的作用,例如磁体之间的相互作用,故D正确。
故选:C。
知识点二:弹力
1、现象探究:弹性和塑形
图示
现象1
现象2
橡皮筋被拉长
不拉时橡皮筋恢复原来的长度
按压直尺的一端,直尺变弯
撤去外力,直尺恢复原状
捏橡皮泥,橡皮泥变形
不捏后,橡皮泥不能恢复原来的形状
走在松软的沙滩上留下的足印
脚离开沙面,沙面不能恢复原状
2、形变
1.弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来形状的性质。
2.塑性:物体发生形变后不能自动地 恢复到原来形状 的性质。
3.弹性限度:物体的弹性都有一定的限度,超过了这个限度,形变将无法恢复。
4.区别:物体的弹性和塑性是相对的,发生弹性形变的物体,如果用力过大,将不能恢复到原来的形状。比如弯曲的直尺,如果用力过大将会被折断。
3、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.弹力大小:弹力的大小是随着 物体形变程度 的变化而变化的。对同一物体而言,发生的 弹性形变程度 越大,产生的弹力越大。
3. 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。
相互接触的物体间不一定产生弹力,如相互接触但没有发生相互作用的物体间是没有弹力的。
4. 举例:拉力、压力、支持力、推力等。
【典例2】放在水平桌面上的茶杯,受到桌面对茶杯的支持力,下列有关桌面对茶杯支持力的说法正确的是( )。
A.桌面对茶杯的支持力是由于茶杯发生弹性形变而产生的;
B.桌面对茶杯的支持力是作用在桌面上;
C.桌面对茶杯的支持力不属于弹力;
D.桌面对茶杯的支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的
【答案】D
【详解】ACD.桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力,故D正确,AC错误;
B.桌面对茶杯的支持力的受力物体是茶杯,作用点在茶杯上,故B错误。
故选D。
【典例3】下列关于弹力说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.只要物体接触就一定会产生弹力
C.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
D.只有弹簧才产生弹力
【答案】C
【详解】A、弹力只发生在相互接触的物体间,不接触不会产生弹力。
B、物体相互接触,并且物体间有形变产生,才会产生弹力。
C、物体形变程度影响弹力的大小,形变越大,弹力越大。
D、只要物体能发生弹性形变,就能产生弹力。
故选C
【变式1】下列物体的形变中,不属于弹性形变的是( )
A.被拉长的橡皮筋
B.被挤压变形的汽车外壳
C.被拉弯的弓
D.被拉长的弹簧(未超出弹性限度)
【答案】B
【详解】解:A、橡皮筋被拉长,橡皮筋具有弹性,撤去外力能恢复原状,是弹性形变,故A不符合题意;
B、被挤压变形的汽车外壳,撤去外力不能恢复原状,是非弹性形变,故B符合题意;
C、拉弯的弓具有弹性,撤去外力能恢复原状,是弹性形变,故C不符合题意;
D、被拉长的弹簧(未超出弹性限度),撤去外力能恢复原状,是弹性形变,故D不符合题意。
故选:B。
【变式2】(2025•六合区校级开学)下列关于弹力的说法中正确的是( )
A.具有弹性的物体就一定有弹力
B.只要两个物体接触就一定有弹力
C.只有橡皮筋才能产生弹力
D.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
【答案】D
【详解】解:A、具有弹性的物体没有发生弹性形变就没有弹力,故A错误;
B、两个物体接触不一定有弹力产生,物体还必须有相互作用而发生弹性形变。故B错误。
C、只要物体具有弹性,比如弹簧、桌面等在发生弹性形变时都可以产生弹力,故C错误;
D、弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,故D正确。
故选:D。
【变式3】如图所示物体正常使用时,不属于弹性形变的是( )
A. 压弯的跳竿 B. 拉长的弹簧
C. 拉开的弓 D. 捏成团的橡皮泥
【答案】D
【详解】A.压弯的跳竿发生的是弹性形变,故A不符合题意;
B.拉长的弹簧发生的是弹性形变,故B不符合题意;
C.拉开的弓发生的是弹性形变,故C不符合题意;
D.捏成团的橡皮泥发生的是塑性形变,故D符合题意。
故选D。
知识点三:实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系
【实验探究】弹簧的伸长量与拉力的关系
【实验过程】如图所示,将弹簧固定在支架上,旁边直立放置一刻度尺,记下挂钩上挂钩码前弹簧下端的位置,然后每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N),使弹簧所受拉力逐渐增大,通过刻度尺读出弹簧每次的总伸长量Δl,记录实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量Δl/cm
0
1
2
3
4
7
11
【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。当超过弹簧的弹性限度后(如本实验中当拉力超过4N后),弹簧发生非弹性形变,撤去外力后弹簧将无法自动恢复到原状。
【典例4】为制作弹簧测力计,某物理实验小组对“弹簧的伸长量与拉力的关系”做了探究。如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一:
甲弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.00
15.0
18.0
21.0
24.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.55
12.0
13.5
15.0
(1)小组交流时,细心的小明发现该实验表格设计有缺陷,优化表格再增加一行,该行的表头设计为 。
(2)纠正缺陷后,分析表一和表二数据可知:
①在一定范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成 ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长量比乙弹簧 (大/小)
(3)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧制成,它们的外壳长度相同,刻度线部分长度相同均为9cm,且均匀分为30小格,则量程较大的测力计的量程是 N。
【答案】(1)弹簧的伸长量/cm;(2)正比;大;(3)6。
【详解】解:(1)要探究弹簧伸长的长度与拉力关系,要增加弹簧的伸长量一行,更方法比较分析;
(2)①根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;
②计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度,发现甲弹簧伸长的长度总大于乙弹簧伸长的长度;
(3)根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,可得出在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,由题意知,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是B测力计,9cm×=6N,则量程较大的测力计的量程是0~6N;
故答案为:(1)弹簧的伸长量/cm;(2)正比;大;(3)6。
【变式1】小华在课外探究:弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系,利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下:
钩码重量/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)根据数据分析可知弹簧的原长为 cm;
(2)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内, ;
(3)小华做出了如图乙三个图像,其中正确的是图 ;
(4)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是 。
【答案】2 弹簧伸长量与它所受的拉力成正比 2 0~2.5N
【详解】(1)[1]由表中第一组数据可知,弹簧不挂重物时指针在2cm刻线处,因此弹簧的原长为2cm。
(2)[2]分析实验数据可知,表中所挂物体对弹簧的拉力等于物体的重力,故拉力分别为0、0.5N、1N、1.5N、2N、2.5N、3N、4N,拉力与伸长量的比值
后两组数据已经超出了弹簧的弹性限度,故不符合规律,可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比。
(3)[3]弹簧的原长为2cm,因此图像的起点应在(2,0),因为弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比,所以图像为一条直线,当拉力2.5N时,拉力超出了弹簧的弹性限度能承受的拉力,弹簧不再伸长,故图2正确。
(4)[4]分析实验数据可知,在弹簧的使用范围内,弹簧能承受的拉力为2.5N,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是0∼2.5N。
【变式2】晓舟同学用如图所示装置(装置有:弹簧、钩码、铁架台等器材),探究“弹簧伸长量与其所受拉力大小的关系”。在没有挂钩码时,画下弹簧上下端的位置标记,之后每挂上一个钩码在下端做一个标记,并将一部分数据记录下来。实验中所使用的钩码上标有“50g”字样;
钩码质量/g
50
100
150
200
250
300
350
钩码所受重力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
拉力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
弹簧原长度/cm
15
15
15
15
15
15
15
弹簧伸长后长度/cm
16.1
17.2
18.3
19.4
20.5
22.9
23.4
弹簧伸长量/cm
1.1
2.2
3.3
5.5
7.9
8.4
(1)该实验中,因变量是 ;
(2)当挂4个钩码时,弹簧的伸长量是 cm;
(3)从表中数据可以看出,最后两次实验中弹簧的伸长量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
(4)晓舟通过实验,可以得到的结论是 。
【答案】弹簧伸长量 4.4 B 在弹簧弹性限度内,弹簧所受拉力越大,其伸长量越大
【详解】(1)[1]该实验中,自变量弹簧受到的拉力(钩码所受重力),弹簧因受到拉力而伸长,故因变量是弹簧伸长量。
(2)[2]由实验记录表格知,当挂4个钩码时,弹簧的伸长量为
(3)[3]从表中数据可以看出,前五次实验中有,每增加一个钩码重的拉力
即在弹簧弹性限度内,弹簧伸长量跟所受拉力成正比,最后两次实验中弹簧的伸长量分别为
故最后两次实验中弹簧的伸长量跟所受拉力不成正比,弹簧超出了弹性限度,综上分析知,故A C不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]晓舟通过实验和(3)的解析,可以得到的结论是在弹簧弹性限度内,弹簧所受拉力越大,其伸长量越大。
【变式3】小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表。
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
弹簧长度/cm
2.00
2.50
3.00
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
弹射的伸长/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
(1)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是 。
(2)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度。
①该“密度秤”的零刻度线应在 cm 刻度处。
②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是 cm3。
③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3。
④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是 g/cm3。
⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是 (只要一种即可)。
【答案】在弹性限度的范围内,弹簧的伸长量与拉力的大小成正比 3 100 4 0.1 更轻质量的桶
【详解】(1)[1]从图中的数据可知,当拉力变大时,伸长量变大,且拉力变为原来两倍,弹簧的伸长量也变为了两倍,故结论为在弹性限度的范围内,弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。
(2)[2]从图乙可知,弹簧的长度为3.5cm,钩码有3个,伸长1.5cm,则弹力的大小为
一个钩码0.5N,伸长0.5cm,而空桶的重力相当于2个钩码的重力即1N,故伸长1cm,与乙图相比,少了一个钩码的重力,故弹簧伸长量减0.5cm,故弹簧测力计指针此时指在3cm处,此时没有放任何物体,即密度为零,该密度秤的零刻度线。
[3]在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,即此时相当于加了4个钩码,即水的质量为2个钩码,即为100g,则该小桶的容积是
故该小桶的容积为100cm3。
[4]从木板刻度0—7cm,可知,弹簧的长度只能到7cm,从表格中的数据可知,当弹簧的长度为7cm时,弹簧测力计放10个钩码,即液体的质量为8个钩码,即为400g,容积最大为100cm3,则最大的密度为
故最大的密度为4g/cm3;
[5]从3cm到7cm,一共40格,密度变化为4g/cm3,故分度值为0.1g/cm3。
[6]小明想增大该“密度秤”的量程,选择更轻质量的桶。
知识点四:弹簧测力计
1.构造:主要由 弹簧、指针和刻度盘组成。
2.原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。
3.使用:
(1)测量前要使指针对准零刻度线,若有偏差,必须校零;
(2)要明确弹簧测力计的测量范围和分度值,测量力时,被测力的大小应在测量范围之内;
(3)在测量过程中,要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。
4.说明:弹簧的伸长量 不是 指弹簧被拉后的长度,而是弹簧被拉后的长度减去弹簧原长,如弹簧的原长为L0,弹簧伸长后的长度为L1,弹簧的伸长量不是L1,而是 L2=L1-L0 。
【典例5】(2024春•沭阳县校级月考)小明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,如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为10N,则物体的重力为( )
A.一定等于10N B.一定小于10N
C.一定大于10N D.以上判断都不正确
【答案】B
【详解】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,挂钩受到的力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10N,故B正确。
故选:B。
【变式1】图中的测力计在两个水平拉力作用下处于静止,拉力的大小均为F,该测力计的示数为( )。
A.0 B.F/2 C.F D.2F
【答案】C
【详解】图中的测力计在两个水平拉力作用下处于静止,拉力的大小均为F,弹簧在力的作用下伸长,弹簧测力计只测作用在挂钩上的力,即测力计的示数为一个拉力F的大小,故C正确为答案。
【变式2】使用弹簧测力计时,下面必须注意的几点中不正确的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指零
C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.加在弹簧测力计上的力不得超过它的量程
【答案】A
【详解】解:A、弹簧测力计可以测量任何方向上的力,只是保持拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以了,因此这种说法错误,符合题意;
B、使用前指针校零,才能保证读数的正确性,这是正确的,不合题意;
C、使用中不必要的摩擦会影响测量的结果,要极力避免,这是正确的,不合题意;
D、加在弹簧测力计上的力如果超过了它的量程不但不能准确测量,还要损坏弹簧,这是正确的,不合题意。
故选:A。
【变式3】(2025春•宝应县期中)如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB= N(均不计弹簧测力计和绳的重)
【答案】200;200。
【详解】解:
将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,A弹簧测力计固定,以A弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为200N的平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小,等于200N;
若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计,同理以B弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为200N的平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小,测力计的示数仍为200N。
故答案为:200;200。
【巩固训练】
1.关于力的概念,下列说法错误的是( )
A.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的
B.一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C.从空中降落的雨滴不受力的作用
D.不接触的两个物体之间也能产生力的作用
【答案】C
【详解】解:A、要发生力的作用,至少要有两个物体,单个的物体不会产生力的作用,力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的,故A正确;
B、一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用,故B正确;
C、从空中降落的雨滴受到重力和阻力的作用,故C错误;
D、两个物体不直接接触时,相互间也会发生力的作用,例如磁体之间的相互作用,故D正确。
故选:C。
2.(2024上·广西贵港·八年级统考期末)下列比赛情景中,没有应用到弹力的是( )
A.撑竿跳高 B.射箭运动员将箭射出
C.游泳运动员在水中前进 D.跳水运动员从跳板上跃起
【答案】C
【详解】A.撑竿跳高运动员向撑竿施加的压力,使撑竿的形状发生变化,要靠撑竿的弹力来完成,故A不符合题意;
B.射箭运动员将箭射出,要靠弓的弹力来完成,故B不符合题意;
C.游泳运动员在水中前进应用的是物体间力的作用是相互的这一原理,故C符合题意;
D.跳水运动员在跳板上跃起是靠跳板对运动员的弹力完成的,故D不符合题意。
故选C。
3.下列物体的形变属于弹性形变的是( )
A.被打破的鸡蛋 B.被捏碎的饼干
C.被拉长的橡皮筋 D.被压瘪的橡皮泥
【答案】C
【详解】ABD.被打破的鸡蛋、被捏碎的饼干、被压瘪的橡皮泥,撤去外力形状不能恢复,具有可塑性,不属于弹性形变,故ABD不符合题意;
C.被拉长的橡皮筋,撤去外力仍能恢复,发生的是弹性形变;故C符合题意。
故选C。
4.关于力,下列说法正确的是( )
A.“孤掌难鸣”是因为一只手掌的力太小
B.相互接触的物体间一定有力的作用
C.施力物体同时也是受力物体
D.一个物体不可能同时与两个物体有力的作用
【答案】C
【详解】解:A、“孤掌难鸣”是因为一个物体不能产生力的作用,故A错误;
B、相互接触的物体如果没有挤压,不会有力的作用,故B错误;
C、施力物体同时也是受力物体,故C正确;
D、拔河比赛中,绳子与两边的学生都有力的作用,故D错误。
故选:C。
5.如图所示,用手压气球,气球形变,下列关于弹力说法正确的是( )。
A.气球对手的弹力是气球发生形变产生的;
B.手对气球的弹力是气球发生形变产生的;
C.手对气球有弹力作用,气球对手没有弹力作用;
D.气球对手有弹力作用,手对气球没有弹力作用
【答案】A
【详解】AB.用手压气球,气球形变的同时,人的手也会发生弹性形变,气球对手的弹力是气球发生形变产生的,而手对气球的弹力是手发生形变产生的,故A符合题意、B不符合题意;
CD.力的作用是相互的,手对气球有弹力作用,气球对手同样有弹力作用,故CD不符合题意。
6.关于弹簧测力计的使用,下列说法中不正确的是( )。
A.使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向;
B.使用时必须检查指针是否对准零刻度线;
C.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜;
D.不能用来测量超过它的测量范围的力
【答案】B
【详解】A.为测量准确,使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向,故A正确,不符合题意;
B.使用弹簧测力计之前,首先要观察指针是否在0刻度线处,否则会造成测量错误,故B正确,不符合题意;
C.弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力,也可以在其它方向测量力的大小,故C错误,符合题意;
D.不能使用弹簧测力计测量超过量程的力,会造成测量不准,甚至损坏弹簧测力计,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.用力挤压矿泉水瓶,瓶子外形发生变化,松手后又恢复原状,矿泉水瓶发生的这种形变叫 形变;放在桌子上的矿泉水瓶 (选填“会”或“不会”)发生形变,矿泉水瓶对桌面的压力实质上是 (选填“重力”或“弹力”)。
【答案】 弹性 会 弹力
【详解】[1][2][3]物体受力的作用时会发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种特性加弹性;用力挤压矿泉水瓶,瓶子外形发生变化,松手后又恢复原状,矿泉水瓶发生的这种形变叫弹性形变;放在桌子上的矿泉水瓶也有弹性,也会发生形变;不过在受力时,形变不容易观察到,矿泉水瓶对桌面的压力实质上是弹力。
8.(2025春•东海县期中)小红在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧长度的关系图,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5N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm,此时弹簧发生了 形变。
(3)该弹簧如果做成测力计,则量程是 。
【答案】2;5;弹性;0﹣6N。
【解析】(1)由图像可知,当拉力为0N时,x为2cm,即原长为2cm;
(2)由图像可知,拉力增加6N,弹簧形变量增大6cm,因此每增加1N拉力,弹簧伸长1cm,因此受到5N拉力时,伸长了5cm,此时在弹簧的弹性限度内;
(3)由图像可知,当拉力大于6N之后,弹簧的形变量与弹力大小不成正比,超过了弹簧的弹性限度,因此其量程为0﹣6N。
故答案为:2;5;弹性;0﹣6N。
9.(2024春•工业园区校级期中)如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,请指出图中存在的操作错误:
,纠正错误后在弹簧测力计下挂一物体,如图b所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为 N,若将此弹簧测力计、物体如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将 (变大/不变/变小)。
【答案】拉力方向没有与弹簧轴线方向一致;2;变大。
【详解】解:由图知:
(1)图中存在的操作错误:使用弹簧测力计测量力的大小时,拉力方向没有与弹簧轴线方向一致。
(2)弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“2”处,所以弹簧测力计的示数为2N。
(3)因为弹簧测力计自身有重力,将该弹簧测力计倒过来如图b使用,相当于增加物重,静止时测力计的示数变大。
故答案为:拉力方向没有与弹簧轴线方向一致;2;变大。
10.(2025春•丹阳市月考)一本书放在桌面上,桌面对书的支持力,这个力的施力物体是 ,受力物体是 ,支持力是 (填“桌面”或“书”)弹性形变产生的。
【答案】桌面;书;桌面。
【详解】解:水平面上的书受到重力和支持力的作用;支持力的施力物体是桌面,受力物体是书;书对桌面有压力的作用,桌面发生了弹性形变,所以对书产生了支持力的作用,故支持力是桌面弹性形变产生的。
故答案为:桌面;书;桌面。
11.请你把下面弹簧测力计的使用方法补全,并把正确的顺序填空下面的横线上: 。
①观察弹簧测力计的 ,了解刻度值的大小。
②测量时,要使弹簧测力计内弹簧的 与测力的方向一致,观察时,视线必须与刻度盘 。
③了解弹簧测力计的 ,使用时不能超过它。
④校正 ,并将弹簧测力计按测量时所需的位置放好。
【答案】③①④②;分度值;轴线;垂直;量程;零点。
【详解】使用弹簧测力计时,必须按照下列顺序操作:
了解弹簧测力计的量程,使用时不能超过它.
观察弹簧测力计的分度值,了解刻度值的大小.
校正零点,并将弹簧测力计按测量时所需的位置放好.
测量时,要使弹簧测力计内弹簧的轴线与测力的方向一致,观察时,视线必须与刻度盘垂直.
这样最上方横线上填写为③①④② 。
12、若两人同时用2N的力水平方向拉一弹簧测力计的两端,则弹簧测力计的示数为 N;若将此弹簧测力计的一端固定在墙上,另一端用4N的力拉它,则弹簧测力计的示数为 N。
【答案】2 4
【详解】[1]弹簧测力计显示的是和弹簧相连的挂钩上的力的大小,与挂环上的力的大小以及弹簧测力计所受的合力的大小无关,施加在挂钩上的力为2N,所以弹簧测力计的示数是2N。
[2]无论固定的是哪一端,力的作用是相互的,相互作用力的大小相等,所以挂钩上的力是4N。
13.(2025春•锡山区期中)从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,直接测量铁柱的重量,读数如图乙所示,测完后同学发现了问题,如果要改正问题,他要 (选A或B)。
A.把刻度板向上拉,指针对准零刻度线。
B.把刻度板向下拉,指针对准零刻度线。
用调整好后的此弹簧测力计测量铁柱的重量应为 N。若将此弹簧测力计、重物按如图丙所示再进行测量,静止时测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】B;1.8;变大。
【详解】解:刚拿来的弹簧测力计,由图甲可知指针没有对准零刻度线,则没有校零,所以要先校零;弹簧测力计的校零方法:移动刻度板,应向下反复轻拉刻度板才能对准零刻度,故选B。
由图乙可知,测力计的分度值为0.2N,没有校零之前刻度在0.4N,则准确值的读数为:2.2N﹣0.4N=1.8N;
若将此弹簧测力计、重物按如图丙所示再进行测量,此时弹簧还要承担弹簧测力计外壳所受重力,所以,静止时测力计的示数变大。
故答案为:B;1.8;变大。
14.将椭圆形厚玻璃瓶装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,如图,沿不同的方向用力捏厚玻璃瓶,沿长轴捏(即往圆了捏)时,水柱下降;沿短轴捏(往扁了捏)时,水柱上升。说明在捏的时候力改变了 ,松手后,水柱复原,说明玻璃瓶发生了 。(选填“弹性形变”或“塑性形变”)
【答案】物体的形状 弹性形变
【详解】[1]在捏的时候力改变了物体的开关,沿长轴捏(即往圆了捏)时内部体积变大,水柱下降;沿短轴捏(往扁了捏)时内部体积变小,水柱上升。
[2]当外力撤消后,固体又恢复原状谓之“弹性形变”;松手后水柱复原,说明玻璃瓶发生了弹性形变。
15、(2025春•靖江市月考)为制作弹簧测力计,某物理实验小组对“弹簧的伸长量与拉力的关系”做了探究。如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一:
甲弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.00
15.0
18.0
21.0
24.0
表二:
乙弹簧受到的拉力/N
0
l
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.55
12.0
13.5
15.0
(1)小组交流时,细心的小明发现该实验表格设计有缺陷,优化表格再增加一行,该行的表头设计为 。
(2)纠正缺陷后,分析表一和表二数据可知:
①在一定范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成 ;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长量比乙弹簧 (大/小)
(3)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧制成,它们的外壳长度相同,刻度线部分长度相同均为9cm,且均匀分为30小格,则量程较大的测力计的量程是 N。
【答案】(1)弹簧的伸长量/cm;(2)正比;大;(3)6。
【详解】解:(1)要探究弹簧伸长的长度与拉力关系,要增加弹簧的伸长量一行,更方法比较分析;
(2)①根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;
②计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度,发现甲弹簧伸长的长度总大于乙弹簧伸长的长度;
(3)根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,可得出在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,由题意知,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是B测力计,9cm×=6N,则量程较大的测力计的量程是0~6N;
故答案为:(1)弹簧的伸长量/cm;(2)正比;大;(3)6。
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