第01讲 力 弹力（寒假预习讲义）八年级物理新教材苏科版

第01讲 力 弹力 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 力 1．力的概念：力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。 2．力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。 3．施力物体和受力物体时同时存在的，在一对力的研究中，施力物体同时也是受力物体 4．力的三要素：大小、方向、作用点。改变力的三要素会影响物体的运动状态。 知识点2 形变与弹力 1. 弹性形变：物体在外力作用下产生形变，撤除外力后能完全恢复原始形状的现象，称为弹性形变。 塑性形变：物体在外力作用下产生形变，撤除外力后无法恢复原始形状的现象，称为塑性形变。塑性形变又叫做范性形变。 2. 弹力：物体发生弹性形变后，为恢复其原始形状而对与之接触的物体施加的作用力，称为弹力。 （1）弹力的大小：与物体弹性形变的程度呈正比，形变量越大则弹力越大。 （2）产生条件：① 物体间直接接触；② 发生弹性形变。 （3）弹力属接触力范畴，仅存在于相互接触的物体之间，作用点位于接触区域。 （4）弹力产生于同时发生形变的接触物体之间。 （5）弹力与弹性形变同时产生并同时消失。 （6）弹力方向始终与引起物体形变的外力方向相反。 3. 发生弹性形变的物体内部存储的能量称为弹性势能。 弹力类型 大小 方向 绳的弹力 两端弹力大小相等 沿绳且指向绳收缩的方向 弹簧弹力 两端弹力大小相等 沿弹簧且与弹簧形变的方向相反 接触面之间的弹力 两个弹力大小相等 与接触面垂直 知识点3 力的测量 1．测量力的大小的工具：弹簧测力计。 2．弹簧测力计： （1）原理：在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比； （2）使用方法： ①“选”：估计被测力的大小,了解弹簧测力计的量程、分度值选择合适的弹簧测力计； ②“调”：将弹簧测力计按所需位置放好，指针是否指零，不在校正； ③“测”：弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向； ④“读”：读数时，视线应与刻度盘垂直。 注意：弹簧测力计在使用前要来回拉动挂钩，目的是为了防止弹簧在外壳内发生卡壳。 考点一 力的概念 1．下列关于力的说法中，正确的是（　　） A．两个物体不接触就不会发生力的作用 B．用手提水桶时，只有手对水桶施加了力，而水桶对手没有力的作用 C．放在桌面上的水杯对桌面的压力是弹力 D．没有施力物体，物体也能受到力的作用 【答案】C 【详解】A．两个物体不接触也能发生力的作用，如磁铁吸引铁钉，故A错误； B．物体间力的作用是相互的，用手提水桶时，手对水桶施加了力，同时水桶对手施加了反作用力，故B错误； C．放在桌面上的水杯对桌面的压力属于弹力，这是由于水杯底发生弹性形变而产生的力，故C正确； D．力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体，故D错误。 故选C。 2．如图所示，在斯诺克台球比赛中，由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”，从而绕过障碍击中目标，则使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是（　　） A．球杆 B．桌面 C．白球 D．地球 【答案】B 【详解】ABCD．运动员用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转，绕过障碍击中目标，白球在水平桌面上运动时，它们之间存在摩擦力，使白球改变运动状态做曲线运动，所以使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是桌面，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．力不能脱离 而独立存在。只要有力发生，就一定会涉及两个物体：一个是 物体，另一个是 物体。两物体之间发生力的作用时，每一个物体既是 物体，同时也是 物体。 【答案】 物体 施力 受力 受力 施力 【详解】[1][2][3]力是物体对物体的作用，发生力的作用时，一定会涉及两个物体：施加力的称为施力物体，受到力的称为受力物体。力不能脱离物体而独立存在。 [4][5][6]两物体之间发生力的作用时，每一个物体既是施力物体，同时也是受力物体。 考点二 弹力及其测量 4．小明观察不同的弹簧测力计，得出如下结论，其中不正确的是（　　） A．弹簧测力计的刻度都是均匀的 B．使用弹簧测力计前都要调零 C．测量时要使弹簧测力计的轴线与力的作用线一致 D．弹簧测力计的量程越大，其弹簧的长度一定越长 【答案】D 【详解】A．在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，故弹簧测力计的刻度都是均匀的，故A正确，A不符合题意； B．使用弹簧测力计前都要调零，才能保证读数的正确性，故B正确，B不符合题意； C．测量时要使弹簧测力计的轴线与力的作用线一致，否则可能会因为存在摩擦，使得测量结果与实际数值相差较大，故C正确，C不符合题意； D．量程是弹簧测力计所能测的最大力，与弹簧的长度无关，量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大，故D错误，D符合题意。 故选D。 5．某同学在使用弹簧测力计之前，发现弹簧测力计的指针指在的位置，为了使测量准确，这个同学提出了以下几种做法中不正确的是（    ） A．把指针调节到“0”刻度线 B．测出拉力后，再减去 C．弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 D．测出拉力后，再加上 【答案】D 【详解】A．弹簧测力计使用前，应在所测拉力方向上调零，即把指针调节到“0”刻度线，故A正确，不符合题意； BD．指针初始在 0.2N 位置，测量的示数包含了这 0.2N，减去后可得到准确的拉力值，故B正确，不符合题意，故D错误，符合题意； C．弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦，这是保证弹簧测力计正常工作的基本要求，若有摩擦会影响测量结果，故C正确，不符合题意。 故选D。 6．一弹簧测力计如图所示，其刻度 （填“是”或“不是”）均匀的，量程为 N，分度值为 N，读数为 N． 【答案】 是 0-5 0.2 2.6 【详解】如图所示的测力计，其刻度是均匀的； 量程即最大刻度为5N，每1N中间又分为5个小格，所以分度值为0.2N； 此时指针所在刻度，即读数为2.6N． 7．如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度10，挂上20N重物时，正对刻度30；当弹簧挂10N重物时，自由端所对刻度应是 ；若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂的重物为 N。 【答案】 20 8 【详解】[1]在弹性限度内，弹簧的伸长与拉力成正比。由题意可知，挂上20N重物时，弹簧受到的拉力为F1=20N，弹簧的伸长量ΔL1=30-10=20；当挂10N重物时，弹簧受到的拉力为F2=10N，则，代入数值得，，解得ΔL2=10，故自由端所对刻度应是10+10=20。 [2]自由端所对刻线是18，弹簧伸长量ΔL3=18-10=8，由于弹簧的伸长与拉力成正比，则有，代入数值得，，解得F3=8N，这时弹簧的拉力为8N，物体的重力为8N。 8．某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时，得到如图图像，请根据图像回答，拉力为6N时，弹簧的伸长量为 cm，当这根弹簧的长度为4.5cm时，此时弹簧受到的拉力为 N。    【答案】 3 5 【详解】[1]由图像知，弹簧的原长为2cm，拉力为6N时，弹簧伸长为5cm，其伸长量∆L=L-L0=5cm-2cm=3cm [2] 从图中可以看出，在拉力不大于6N的范围内，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4.5cm时，伸长量为∆L1=L1-L0=4.5cm-2cm=2.5cm 弹簧受到的拉力为F=2.5cm×2N/cm=5N 9．小刚同学通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中K为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），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乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计，则用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度高，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)有实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 【答案】 10 A B 100 【详解】(1)[1]由图乙可知，A弹簧的原长为5cm，当在A弹簧上悬挂重力为5N的物体时，弹簧长度为15cm，弹簧A的伸长量为10cm。 (2)[2]测力计是根据在测量范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙可知，在测量范围内，如F=5N时，用弹簧A制成的测力计伸长10cm，而用弹簧B制成的测力计伸长5cm，所以，用弹簧A制成的测力测量的精确程度高。 [3]由图乙知，A的量程为010N，B的量程为015N，则用弹簧B制成的测力计量程大。 (4)钩码对弹簧的拉力等于弹簧对钩码的拉力(即弹簧形变而产生的弹力)，由图乙可知，在测量范围内，当F=10N时，弹簧B制成的测力计伸长10cm，即当拉力F为10N时，即x=0.1m，将数据代入F=kx，得k=100N/m。 1．如图所示的科学家中，其名字被命名为“力”的单位的是（　　） A．牛顿 B．爱因斯坦 C．伽利略 D．哥白尼 【答案】A 【详解】力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。为了纪念牛顿在物理学上的突出贡献，以他的名字命名了力的单位，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．唐代诗人骆宾王在《咏鹅》中写道：“白毛浮绿水，红掌拨清波”。如图所示，白鹅的红掌向后拨水，白鹅受力向前运动，该力的施力物体是（　　）    A．绿水 B．红掌 C．白毛 D．空气 【答案】A 【详解】当鹅的脚掌拨清波时，对水施加向后的力，物体间力的作用是相互的，因此同时水对脚掌也施加一个向前的力，故使白鹅向前运动的力的施力物体是绿水，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．如图所示，在光滑的水平面上，一弹簧左端固定在墙壁上，右端与一金属小球连接，O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间做往复运动。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧对小球的弹力的施力物体是小球 B．弹簧的形变为弹性形变 C．在金属球由O向A运动的过程中，弹簧对小球的弹力由O指向A D．在金属球由O向B运动的过程中，弹簧的弹力大小不变 【答案】B 【详解】A．弹簧对小球的弹力的施力物体是弹簧，是弹簧发生了弹性形变引起的，故A错误； B．弹簧的形变能够恢复原状，此形变为弹性形变，故B正确； C．在金属球由O向A运动的过程中，弹簧被压缩后试图向右恢复原状产生弹力，故弹簧对小球的弹力由A指向O，故C错误； D．在金属球由O向B运动的过程中，弹簧被拉长，形变变大，故弹簧产生的弹力逐渐变大，故D错误。 故选B。 4．一茶杯放在桌面上，下列关于茶杯和桌面的受力论述中，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．桌面受到来自茶杯向上的弹力，使得桌面发生了形变 C．桌面受到来自茶杯向下的弹力，是由于茶杯发生了形变 D．茶杯受到来自桌面向上的弹力，是由于茶杯发生了形变 【答案】C 【详解】A．茶杯和桌面之间有弹力作用，是因为桌面和茶杯都发生了形变（桌面被茶杯压得微小形变，茶杯也因桌面支撑有微小形变），并非只有桌面形变，故A错误； B．桌面受到的来自茶杯的弹力，方向是向下的（茶杯压桌面，弹力方向与形变恢复方向一致，即向下）；且桌面的形变是 “被茶杯压” 导致的，不是 “受到向上弹力” 导致的。故B错误； C．桌面受到来自茶杯向下的弹力，原因是茶杯发生了形变（茶杯要恢复原状，对桌面产生向下的弹力）。故C正确； D．茶杯受到来自桌面向上的弹力，原因是桌面发生了形变（桌面被茶杯压后要恢复原状，对茶杯产生向上的弹力），并非茶杯自身形变，故D错误。 故选 C。 5．下列关于弹力的说法中，正确的是（    ） A．相互接触的物体之间一定存在弹力 B．只有弹簧才能产生弹力 C．物体发生弹性形变时，就会产生弹力 D．弹力的方向与物体形变的方向相同 【答案】C 【详解】A．弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变，仅仅相互接触的物体，如果没有发生弹性形变，是不会存在弹力的，比如，把两个正方体木块并排放在水平桌面上，它们相互接触，但没有挤压，也就没有弹性形变，所以它们之间不存在弹力，故A错误； B．只要物体发生弹性形变，就会产生弹力，不只是弹簧，像被压缩的橡皮筋、被挤压的海绵等，发生弹性形变时都能产生弹力，故B错误； C．根据弹力的定义，物体发生弹性形变时，就会对与它接触的物体产生弹力，这是弹力产生的核心条件，故C正确； D．弹力的方向与物体形变的方向是相反的。例如，弹簧被拉长时，弹簧要恢复原状，会对使它拉长的物体产生一个指向收缩方向的弹力，也就是与形变（拉长）方向相反，故D错误。 故选C。 6．如下列图片所示，A、B两球之间一定有弹力作用的是（图中各接触面光滑，且A、B两球都由轻绳悬挂）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】ACD．由图可知，两个小球都相互接触，但它们之间并没有相互挤压，所以不会发生弹性形变，故不能产生弹力，故ACD不符合题意； B．两个小球接触处相互挤压，所以这两个小球都受到了对方的力作用，从而发生弹性形变产生弹力，故B符合题意。 故选B。 7．蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施，如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景，关于蹦床所产生的弹力。下列说法正确的是（　　） A．小朋友与蹦床接触的过程中，受到蹦床的弹力始终变大 B．小朋友降到最低点时，受到蹦床的弹力最大 C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，所受弹力方向竖直向下 D．小朋友被蹦床弹起离开后，仍然受到蹦床弹力 【答案】B 【详解】A．小朋友与蹦床接触的过程中，蹦床的形变先增大后减小。在接触开始到最低点的过程中，形变增大，弹力增大；从最低点向上运动时，形变减小，弹力减小。所以不是始终变大，故A错误； B．小朋友降到最低点时，蹦床的形变程度达到最大，根据弹力大小与形变程度的关系，此时受到蹦床的弹力最大，故B正确； C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，蹦床发生弹性形变，对小朋友产生向上的弹力，弹力方向竖直向上，故C错误； D．小朋友被蹦床弹起离开后，与蹦床不再接触，不满足产生弹力的条件（物体间相互接触且发生弹性形变），所以不再受到蹦床弹力，故D错误。 故选B。 8．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。 9．根据弹性形变与外力的关系，人们制成了弹簧测力计。如图所示的弹簧测力计量程是 N，此时的测力计读数是 N。 【答案】 0~5 1.4 【详解】[1]根据图示可知，弹簧测力计上标注的最小值为0，最大值为5N，因此弹簧测力计量程为0~5N。 [2]根据图示可知，0~1N之间有5个小格，故弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指在1N下面第2个小格，因此图示读数为1.4N。 10．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）该弹簧如果做成弹簧测力计，则量程是 。 【答案】 2 5 弹性 0~6N 【详解】（1）[1]由图像可知，当拉力为0时，x为2cm，即弹簧的原长为2cm。 （2）[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]弹簧的形变可以恢复原状，所以弹簧发生了弹性形变。 （3）[4]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，所以在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的最大拉力为6N，因此该弹簧做成的弹簧测力计量程为0~6N。 11．弹簧测力计的使用 (1)使用前观察它的 ，不许超过它的 。 (2)使用前要观察弹簧测力计的指针是否指在 上，若没有，则要调到零刻度线上。 (3)测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指针的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的 。 (4)被测力的方向要与弹簧的轴线的方向 ，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。 (5)指针 后再读数，视线要与刻度线 。 【答案】(1) 量程和分度值 量程 (2)零刻度线 (3)摩擦 (4)一致 (5) 稳定 垂直 【详解】（1）[1][2]使用弹簧测力计前要观察弹簧测力计的量程、分度值，用弹簧测力计测量力时加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程，否则会损坏弹簧测力计。 （2）使用弹簧测力计前要观察在所测力的方向上弹簧测力计的指针是否指在零刻度线处，若不在，需要调到零刻度线上。 （3）测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指针的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦，摩擦过大，指针不会回到原来的位置。 （4）所测力的方向应与弹簧的轴线方向一致，避免由于弹簧跟外壳发生摩擦而造成较大的测量误差。 （5）[1][2]等弹簧测力计的指针示数稳定后再读数；弹簧测力计读数时，视线要与刻度线垂直，可以最大限度地减小误差。 12．小莉要自制两个弹簧测力计，她选择了A、B两根弹簧进行测试，绘出了弹簧的伸长量与其受到的拉力F的关系图像，如图所示。在弹性限度内，若要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧 ，若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧 。 【答案】 B A 【详解】[1]在相同拉力作用下，弹簧B的伸长量小，弹簧比较“硬”，劲度系数较大，能承受较大的拉力，适合制作量程较大的弹簧测力计。 [2]弹簧A的伸长量大，较灵敏，在测量较小的力时，能够产生较大的伸长量变化，便于更精确地测量力的大小，所以适合制作精确程度较高的弹簧测力计。 13．小刚同学通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中K为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），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乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计，则用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度高，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)有实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 【答案】 10 A B 100 【详解】(1)[1]由图乙可知，A弹簧的原长为5cm，当在A弹簧上悬挂重力为5N的物体时，弹簧长度为15cm，弹簧A的伸长量为10cm。 (2)[2]测力计是根据在测量范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙可知，在测量范围内，如F=5N时，用弹簧A制成的测力计伸长10cm，而用弹簧B制成的测力计伸长5cm，所以，用弹簧A制成的测力测量的精确程度高。 [3]由图乙知，A的量程为010N，B的量程为015N，则用弹簧B制成的测力计量程大。 (4)钩码对弹簧的拉力等于弹簧对钩码的拉力(即弹簧形变而产生的弹力)，由图乙可知，在测量范围内，当F=10N时，弹簧B制成的测力计伸长10cm，即当拉力F为10N时，即x=0.1m，将数据代入F=kx，得k=100N/m。 14．在探究弹簧的伸长量与外力的关系的实验中。将弹簧水平放置测出其自然长度，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作出的图线如图所示。    （1）由图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm； （2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了 cm，此时弹簧发生了 形变。 【答案】 0.5 3 弹性 【详解】（1）[1]弹簧未挂重物时的形变量为0.5cm ，当伸长 1.0cm-0.5cm=0.5cm 时，拉力为1N ；伸长 1.5cm-0.5cm= lcm 时，拉力为2N；所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加0.5cm。 （2）[2][3]由图象可知，弹簧在受到6N的拉力时，弹簧长为3.5cm，则弹簧比原来伸长了 由题可知，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，因此弹簧发生了弹性形变，它产生了弹力。 15．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、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 1 2 3 4 5 6 甲弹簧的长度/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 表二∶ 乙弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6 乙弹簧的长度/cm 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0 （1）分析表一和表二数据可知∶ ①在一定条件下， 。 ②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧 （选填“大“或“小”）。 （2）如图所示的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。则量程较大的是 （选填 “A”或“B”，下同）测力计，精度较高的是 测力计。 （3）经实验探究发现∶在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力时的长度）等均有关系，请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关∶将一根弹簧截成长度 （填“ 相同”或“不同”）的两段，分别用大小 （填“相同”或“不同”）的力拉两根弹簧，比较弹簧的 。 【答案】 弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比 大 B A 不同 相同 伸长长度 【详解】(1)①[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[2]由表格可看出在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧大； (2)[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； [4]同样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，在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计，示数间的间距较大，刻刻度时可以刻得更小，因此用甲弹簧做成的测力计精度更高，即精度较高的是A测力计； (3)[5][6][7]要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系，设计实验时要采用控制变量法，需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同，只改变弹簧的原长，要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验，再将弹簧截成长度不同的两段，就可以改变弹簧的原长，并分别用大小相同的力拉两根弹簧，就可以控制弹簧所受的拉力相同，最后比较弹簧伸长长度的关系。 16．在“自制弹簧测力计”活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。小明提出如下猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)小明用一弹簧进行实验，实验记录数据如表： 拉力（钩码总重）/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5 弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5 弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 1.8 3.0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长= cm。 ②补充表格中第3行的数据为 。 ③分析表格中数据，你认为实验能初步验证小明的猜想是 的。（选填“正确”“错误”） (2)小明用弹簧制作测力计，准备测量水平拉力，应先将测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置，弹簧处于自由状态，调整指针到0刻度位置后，方可进行测量，弹簧测力计示数如图甲所示，拉力的大小等于 N。 (3)现有a、b、c三根弹簧，它们所受拉力与伸长量的关系图像如图乙所示，为使制成的测力计“精确度”更高，可选用弹簧 （填符号）制作测力计。 【答案】(1) 4.5 1.2 正确 (2) 水平 2.8 (3)a 【详解】（1）①[1]当外力为零时，弹簧的长度是原长，由表中数据可知，拉力为零时，弹簧的长度是4.5cm，即弹簧的原长是4.5cm。 ②[2]由表中数据可知，弹簧的原长是4.5cm，当外力为1.0N时，弹簧的总长度为5.7cm，则弹簧的伸长量为ΔL=5.7cm-4.5cm=1.2cm ③[3]由实验数据可知，在弹性限度内，弹簧的拉力每增加0.5N，弹簧的伸长量为0.6cm，即在弹性范围内，弹簧测力计的伸长量与外力成正比，实验能初步验证小明的猜想是正确的。 （2）[1]弹簧测力计在使用过程前需要校零，由于实验中需要水平测量拉力的大小，所以要在水平位置校零。 [2]实验中观察弹簧测力计，由图甲可知，分度值为0.2N，所以读数2.8N，则拉力的大小等于2.8N。 （3）对于不同的弹簧测力计，弹簧的伸长量还与弹簧的材质有关，a、b、c是三种材质不同的弹簧，在外力相同时，伸长量不同，选伸长量较大的弹簧，分度值可以很小，测量就更准确，所以选弹簧a制作测力计。 17．小明弯曲手中的钢锯片，感觉到弹力大小与钢锯片的弯曲程度有关，他猜想，弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关。于是，他和同学合作进行了探究。如图甲所示，将钢锯片夹在厚书内，伸出的长度（简称长度）用L表示；钢锯片的形变量（弯曲程度）用末端偏移量x表示，钢锯片弹力用F表示，其大小等于测力计的读数。 实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长度L/cm 15 20 25 25 25 25 25 25 25 25 形变量x/cm 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 弹力F/N 0.48 0.22 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.39 0.51 0.66 （1）由第 次实验数据分析可知，在形变量x一定时，钢锯片中弹力F随长度L的增大而 （填“增大”或“减小”）。 （2）由第3~7次实验数据分析，可得该情况下弹力F与形变量x的关系式为 。 （3）请用表中钢锯片长度L为25cm时的数据，在图乙中画出弹力F跟形变量x关系的图像。 （4）分析图像，进一步归纳可得结论 。 （5）钢锯条产生的弹力还可能与 有关。 【答案】 1、2、4 减小 F=0.06N/cm•x x≤5cm时，弹力F与x成正比，x>5cm时，弹力F与x不成正比 钢锯片的厚度 【详解】（1）[1] [2]由第1、2、4次实验数据的分析可知，在形变量x一定时，钢锯片的弹力F随长度L的增大而减小。 （2）[3]由第3~7次实验数据分析可知，钢锯片在长度L为25cm时，钢锯片的形变量每增大1cm，弹力每增加0.06N，由此可见：钢锯片在长度L一定时，弹力F跟形变量x成正比，则其关系式为。 F=0.06N/cm•x （3）[4]横坐标对应形变量X，纵坐标对应弹力F，利用描点法绘制图像，见下图 （4）[5]由图像可以进一步看出在形变量 x≤5cm 时，弹力F与x成正比； x>5cm 时，弹力F与x不成正比。 （5）[6]钢锯片的弹力可能还与钢锯片的厚度有关。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 力 弹力 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 力 1．力的概念：力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。 2．力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。 3．施力物体和受力物体是同时存在的，在一对力的研究中，施力物体同时也是受力物体 4．力的三要素：大小、方向、作用点。改变力的三要素会影响物体的运动状态。 知识点2 形变与弹力 1. 弹性形变：物体在外力作用下产生形变，撤除外力后能完全恢复原始形状的现象，称为弹性形变。 塑性形变：物体在外力作用下产生形变，撤除外力后无法恢复原始形状的现象，称为塑性形变。塑性形变又叫做范性形变。 2. 弹力：物体发生弹性形变后，为恢复其原始形状而对与之接触的物体施加的作用力，称为弹力。 （1）弹力的大小：与物体弹性形变的程度成正比，形变量越大则弹力越大。 （2）产生条件：① 物体间直接接触；② 发生弹性形变。 （3）弹力属于接触力范畴，仅存在于相互接触的物体之间，作用点位于接触区域。 （4）弹力产生于同时发生形变的接触物体之间。 （5）弹力与弹性形变同时产生并同时消失。 （6）弹力方向始终与引起物体形变的外力方向相反。 3. 发生弹性形变的物体内部存储的能量称为弹性势能。 弹力类型 大小 方向 绳的弹力 两端弹力大小相等 沿绳且指向绳收缩的方向 弹簧弹力 两端弹力大小相等 沿弹簧且与弹簧形变的方向相反 接触面之间的弹力 两个弹力大小相等 与接触面垂直 知识点3 力的测量 1．测量力的大小的工具：弹簧测力计。 2．弹簧测力计： （1）原理：在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比； （2）使用方法： ①“选”：估计被测力的大小,了解弹簧测力计的量程、分度值选择合适的弹簧测力计； ②“调”：将弹簧测力计按所需位置放好，指针是否指零，再校正； ③“测”：弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向； ④“读”：读数时，视线应与刻度盘垂直。 注意：弹簧测力计在使用前要来回拉动挂钩，目的是防止弹簧在外壳内发生卡壳。 考点一 力的概念 1．下列关于力的说法中，正确的是（　　） A．两个物体不接触就不会发生力的作用 B．用手提水桶时，只有手对水桶施加了力，而水桶对手没有力的作用 C．放在桌面上的水杯对桌面的压力是弹力 D．没有施力物体，物体也能受到力的作用 2．如图所示，在斯诺克台球比赛中，由于目标球被障碍球阻挡。有时运动员会用特殊的“扎杆”打法使白球高速旋转打出漂亮的“弧线球”，从而绕过障碍击中目标，则使白球在水平桌面上做曲线运动的施力物体是（　　） A．球杆 B．桌面 C．白球 D．地球 3．力不能脱离 而独立存在。只要有力发生，就一定会涉及两个物体：一个是 物体，另一个是 物体。两物体之间发生力的作用时，每一个物体既是 物体，同时也是 物体。 考点二 弹力及其测量 4．小明观察不同的弹簧测力计，得出如下结论，其中不正确的是（　　） A．弹簧测力计的刻度都是均匀的 B．使用弹簧测力计前都要调零 C．测量时要使弹簧测力计的轴线与力的作用线一致 D．弹簧测力计的量程越大，其弹簧的长度一定越长 5．某同学在使用弹簧测力计之前，发现弹簧测力计的指针指在的位置，为了使测量准确，这个同学提出了以下几种做法中不正确的是（    ） A．把指针调节到“0”刻度线 B．测出拉力后，再减去 C．弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 D．测出拉力后，再加上 6．一弹簧测力计如图所示，其刻度 （填“是”或“不是”）均匀的，量程为 N，分度值为 N，读数为 N． 7．如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度10，挂上20N重物时，正对刻度30；当弹簧挂10N重物时，自由端所对刻度应是 ；若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂的重物为 N。 8．某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时，得到如图图像，请根据图像回答，拉力为6N时，弹簧的伸长量为 cm，当这根弹簧的长度为4.5cm时，此时弹簧受到的拉力为 N。    9．小刚同学通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中K为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），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乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计，则用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度高，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)有实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 1．如图所示的科学家中，其名字被命名为“力”的单位的是（　　） A．牛顿 B．爱因斯坦 C．伽利略 D．哥白尼 2．唐代诗人骆宾王在《咏鹅》中写道：“白毛浮绿水，红掌拨清波”。如图所示，白鹅的红掌向后拨水，白鹅受力向前运动，该力的施力物体是（　　）    A．绿水 B．红掌 C．白毛 D．空气 3．如图所示，在光滑的水平面上，一弹簧左端固定在墙壁上，右端与一金属小球连接，O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间做往复运动。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧对小球的弹力的施力物体是小球 B．弹簧的形变为弹性形变 C．在金属球由O向A运动的过程中，弹簧对小球的弹力由O指向A D．在金属球由O向B运动的过程中，弹簧的弹力大小不变 4．一茶杯放在桌面上，下列关于茶杯和桌面的受力论述中，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．桌面受到来自茶杯向上的弹力，使得桌面发生了形变 C．桌面受到来自茶杯向下的弹力，是由于茶杯发生了形变 D．茶杯受到来自桌面向上的弹力，是由于茶杯发生了形变 5．下列关于弹力的说法中，正确的是（    ） A．相互接触的物体之间一定存在弹力 B．只有弹簧才能产生弹力 C．物体发生弹性形变时，就会产生弹力 D．弹力的方向与物体形变的方向相同 6．如下列图片所示，A、B两球之间一定有弹力作用的是（图中各接触面光滑，且A、B两球都由轻绳悬挂）（　　） A． B． C． D． 7．蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施，如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景，关于蹦床所产生的弹力。下列说法正确的是（　　） A．小朋友与蹦床接触的过程中，受到蹦床的弹力始终变大 B．小朋友降到最低点时，受到蹦床的弹力最大 C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，所受弹力方向竖直向下 D．小朋友被蹦床弹起离开后，仍然受到蹦床弹力 8．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 9．根据弹性形变与外力的关系，人们制成了弹簧测力计。如图所示的弹簧测力计量程是 N，此时的测力计读数是 N。 10．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）该弹簧如果做成弹簧测力计，则量程是 。 11．弹簧测力计的使用 (1)使用前观察它的 ，不许超过它的 。 (2)使用前要观察弹簧测力计的指针是否指在 上，若没有，则要调到零刻度线上。 (3)测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指针的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的 。 (4)被测力的方向要与弹簧的轴线的方向 ，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。 (5)指针 后再读数，视线要与刻度线 。 12．小莉要自制两个弹簧测力计，她选择了A、B两根弹簧进行测试，绘出了弹簧的伸长量与其受到的拉力F的关系图像，如图所示。在弹性限度内，若要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧 ，若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧 。 13．小刚同学通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中K为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），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乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)分别用这两根弹簧制成的弹簧测力计，则用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度高，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)有实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 14．在探究弹簧的伸长量与外力的关系的实验中。将弹簧水平放置测出其自然长度，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作出的图线如图所示。    （1）由图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm； （2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了 cm，此时弹簧发生了 形变。 15．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、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 1 2 3 4 5 6 甲弹簧的长度/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 表二∶ 乙弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6 乙弹簧的长度/cm 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0 （1）分析表一和表二数据可知∶ ①在一定条件下， 。 ②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧 （选填“大“或“小”）。 （2）如图所示的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。则量程较大的是 （选填 “A”或“B”，下同）测力计，精度较高的是 测力计。 （3）经实验探究发现∶在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力时的长度）等均有关系，请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关∶将一根弹簧截成长度 （填“ 相同”或“不同”）的两段，分别用大小 （填“相同”或“不同”）的力拉两根弹簧，比较弹簧的 。 16．在“自制弹簧测力计”活动中，同学们发现：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的长度越长。小明提出如下猜想：弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。 (1)小明用一弹簧进行实验，实验记录数据如表： 拉力（钩码总重）/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5 弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5 弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 1.8 3.0 ①没有挂钩码时，弹簧的原长= cm。 ②补充表格中第3行的数据为 。 ③分析表格中数据，你认为实验能初步验证小明的猜想是 的。（选填“正确”“错误”） (2)小明用弹簧制作测力计，准备测量水平拉力，应先将测力计 （选填“水平”或“竖直”）放置，弹簧处于自由状态，调整指针到0刻度位置后，方可进行测量，弹簧测力计示数如图甲所示，拉力的大小等于 N。 (3)现有a、b、c三根弹簧，它们所受拉力与伸长量的关系图像如图乙所示，为使制成的测力计“精确度”更高，可选用弹簧 （填符号）制作测力计。 17．小明弯曲手中的钢锯片，感觉到弹力大小与钢锯片的弯曲程度有关，他猜想，弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关。于是，他和同学合作进行了探究。如图甲所示，将钢锯片夹在厚书内，伸出的长度（简称长度）用L表示；钢锯片的形变量（弯曲程度）用末端偏移量x表示，钢锯片弹力用F表示，其大小等于测力计的读数。 实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长度L/cm 15 20 25 25 25 25 25 25 25 25 形变量x/cm 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 弹力F/N 0.48 0.22 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.39 0.51 0.66 （1）由第 次实验数据分析可知，在形变量x一定时，钢锯片中弹力F随长度L的增大而 （填“增大”或“减小”）。 （2）由第3~7次实验数据分析，可得该情况下弹力F与形变量x的关系式为 。 （3）请用表中钢锯片长度L为25cm时的数据，在图乙中画出弹力F跟形变量x关系的图像。 （4）分析图像，进一步归纳可得结论 。 （5）钢锯条产生的弹力还可能与 有关。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $