7.2 弹力 同步练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 弹力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.91 MB |
| 发布时间 | 2026-05-17 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57905792.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本练习通过基础概念辨析、实验探究设计、综合应用计算三层递进,覆盖弹力概念、弹簧测力计原理及应用,强化物理观念与科学探究能力,适配新授课知识巩固与能力提升需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|弹力产生条件、弹簧测力计使用|选择题1-6聚焦物理观念,如弹簧测力计示数读取、弹力方向判断|
|中档层|弹簧特性实验、图像分析|实验题11-14突出科学探究,如弹簧伸长与拉力关系探究、自制测力计误差分析|
|提升层|跨知识点综合应用|综合题17-21体现科学思维,如握力器做功计算、弹簧图像综合分析|
内容正文:
弹力 同步练习
好 题 冲 关
一、选择题
1.如图所示,弹簧测力计的示数是( )
A.4N B.8N C.0N D.0N~8N
【答案】A
【详解】弹簧测力计的示数显示的是挂钩端受到的拉力大小,而不是两端拉力的和。图中弹簧测力计两端分别受到和的拉力,这两个力是一对平衡力。弹簧测力计的挂钩端受到的拉力为4N,因此它的示数为4N。
故选A。
2.如图所示为撑杆跳高运动员在比赛时的情景,以下分析正确的是( )
A.人对撑杆的压力,作用点在人的手上
B.撑杆对人的弹力方向与撑杆的形变方向相同
C.运动员受到的弹力是由撑杆形变产生的
D.人受到的重力改变了撑杆的形状
【答案】C
【详解】A.人对撑杆的压力,受力物体是撑杆,力的作用点在受力物体撑杆上,不在人的手上,故A错误;
B.弹力的方向与施力物体的形变方向相反,撑杆对运动员的弹力方向与撑杆的形变方向相反,故B错误;
C.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,运动员受到的弹力,施力物体是撑杆,因此弹力是撑杆形变产生的,故C正确;
D.撑杆的形状改变是由人对撑杆的压力改变的,人的重力作用在运动员身上,不改变撑杆的形状,故D错误。
故选C。
3.测一个约1N的拉力,应选用最恰当的弹簧测力计是( )
A.量程10N,分度值0.1N B.量程10N,分度值0.2N
C.量程15N,分度值0.1N D.量程15N,分度值0.2N
【答案】A
【详解】首先保证被测拉力不超过弹簧测力计的测量范围,本题中待测拉力约1N,四个选项的量程都满足要求。在量程满足要求时,分度值越小测量越精确;分度值相同时,在能满足测量要求的前提下,应选择量程较小的测量工具,这样测量更精确。故选A。
4.关于力的说法,下列正确的是( )
A.“孤掌难鸣”说明了离开物体也能产生力的作用
B.相互接触的物体一定有弹力的作用
C.产生力的作用时,受力物体同时也是施力物体
D.地球吸引树枝上的苹果,苹果不吸引地球
【答案】C
【详解】A.“孤掌难鸣”说明力是物体对物体的作用,力不能离开物体单独存在,故A错误;
B.弹力产生需要满足两个条件:相互接触、发生弹性形变。仅仅相互接触的物体如果没有弹性形变,不会产生弹力,故B错误;
C.力的作用是相互的,一个物体受力时,也会对施力物体施加反作用力,因此受力物体同时也是施力物体,故C正确;
D.根据力的作用相互性,地球吸引苹果的同时,苹果也同样吸引地球,故D错误。
故选C。
5.如图是甲、乙两根弹簧的伸长量与所受到的拉力之间的关系,下列说法正确的是( )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系 B.乙弹簧受到8N拉力时,弹簧的长度是2cm
C.甲弹簧适合做测量更为精确的测力计 D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
【答案】C
【详解】A.只有在弹性限度内,弹簧的伸长量才与受到的拉力成正比;超过弹性限度后,二者不成正比,由图可知拉力较大时图像不再是直线,不成正比,故A错误;
B.乙弹簧受8N拉力时,伸长量为2cm,弹簧长度等于伸长量加原长,此时弹簧的长度一定大于2cm,故B错误;
C.在弹性限度内,相同拉力下甲弹簧的伸长量远大于乙弹簧,形变更明显,分度值可以做得更小,因此甲更适合做测量更精确的测力计,故C正确;
D.由图可知,甲弹簧在更小拉力下就超出弹性限度,乙弹簧能承受更大的拉力仍保持成正比关系,因此乙适合做量程更大的测力计,D错误。
故选C。
6.关于弹簧测力计的说法正确的是( )
A.弹簧测力计是测量质量的工具
B.弹簧测力计外壳和指针间的摩擦不会影响测量的准确性
C.测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向一致
D.读数时,视线要与弹簧测力计的刻度面平行
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计是测量力的工具,不是测量质量的工具,测量质量用天平,故A错误;
B.弹簧测力计外壳和指针间的摩擦会阻碍指针的运动,导致测量结果不准确,故B错误;
C.测量时,使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向一致,可以避免弹簧与外壳之间发生摩擦,保证测量结果准确,故C正确;
D.读数时,视线要与弹簧测力计的刻度面垂直,而不是平行,否则会造成读数误差,故D错误。
故选C。
7.小昕计划制作一个简易弹簧测力计,要求:①测量范围为0-30N;②分度值为1N;③用木板M做刻度板;④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。为满足上述要求,小昕对实验室的四种弹簧做了如下测试:将弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图甲;将30N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l,如图乙,测试结果如表。请你帮小 昕选择一根最合适的弹簧( )
弹簧
甲
乙
丙
丁
l0/ mm
20.0
40.0
60.0
80.0
l/ mm
200.0
80.0
260.0
350.0
取走重物后弹簧能否恢复原状
不能
能
能
能
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计的原理是弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧受30N拉力后必须能恢复原状,因此无法恢复原状的甲弹簧直接排除,故A不符合题意;
B.由图可知刻度木板总长为,题干要求相邻刻度间距适当大,结合分度值、量程,计算乙弹簧伸长量
相邻1N对应的刻度间距约为,间距太小,不符合要求,故B不符合题意;
C.丙弹簧伸长量
相邻刻度间距约为,间距合适,挂30N后弹簧总长,可放在木板上,故C符合题意;
D.丁弹簧挂30N后弹簧总长,超过木板长度,无法制作刻度,故D不符合题意。
故选C。
8.轻按桌面能使桌面发生形变吗?如图所示,小明使用刻度尺、两个平面镜、光源等进行相关研究。步骤如下:
①在一张大桌子上放两个平面镜N和M,让一束光依次被这两个平面镜反射后,射在平面镜M后的刻度尺上,在刻度尺上形成一个光斑;
②用力F压桌面,并观察现象。
下列说法错误的是( )
A.小明看到光斑向下移
B.通过观察光斑的移动来判断桌面是否发生形变,目的是使桌面形变更明显
C.实验中小明的手也受到支持力的作用,这个力是由于桌面的形变而产生的
D.手撤去后,光斑又回到了原来的位置,说明桌面的形变属于弹性形变
【答案】B
【详解】A.用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N、M会向中间倾斜,光束的入射角减小,根据光的反射定律,反射角也减小,所以反射光线会向下移动,即小明看到光斑向下移,故A正确,不符合题意;
B.通过观察光斑的移动来判断桌面是否发生形变,这种方法是转换法,目的是将桌面的微小形变放大,而不是使桌面形变更明显,故B错误,符合题意;
C.实验中小明的手受到支持力的作用,这个力是由于桌面发生形变,要恢复原状而对与之接触的手产生的弹力,故C正确,不符合题意;
D.手撤去后,桌面恢复原状,光斑又回到了原来的位置,这符合弹性形变的特点,即物体在力的作用下发生形变,撤去力后能恢复原状,说明桌面的形变属于弹性形变,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.某同学将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为1.6N,如图甲所示。又将该物体挂在弹簧测力计的吊环上,如图乙所示,当物体再次静止时,弹簧测力计( )
A.示数仍是1.6N B.示数小于1.6N
C.示数大于1.6N D.没有示数
【答案】C
【详解】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。在常规使用中,物体挂在挂钩上时,弹簧测力计的示数等于物体的重力。当物体挂在弹簧测力计的吊环上时,弹簧测力计的示数等于物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和。因为物体重力为1.6N,再加上弹簧测力计自身有重力,所以此时弹簧测力计的示数会大于1.6N。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.小红在课外小组探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图所示的实验装置记录了相应的实验数据如下,并作出了如图三个图像,其中正确的是( )
钩码质量g
0
50
100
150
200
250
300
400
500
指针位置cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
7.5
A. B.
C.
【答案】B
【详解】由表中数据知,当
m=0g
即
F=G=0N
弹簧的长度为
s=2cm
当
m≥300g
即
F=G≥0.3kg×10N/kg=3N
弹簧的长度为
s=7.5cm
符合这两个条件的只有B图,故B正确,AC错误。
故选B。
二、实验与探究题
11.小濮在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系图像;如图所示。请回答下列问题。
(1)该弹簧的原长为______cm;受到6N拉力时,弹簧伸长了______cm,此时弹簧发生______形变。
(2)由图像可知,拉力超过______N时,弹簧的形变不再遵循规律。
(3)分析数据可得结论:在弹性限度内,______,根据此原理制成了弹簧测力计。
【答案】(1) 2 6 弹性
(2)6
(3)弹簧的伸长量与所受拉力成正比
【详解】(1)弹簧原长是不受拉力时的长度,由图可知,拉力为0时,弹簧长度为2cm,即原长2cm。
当拉力为6N时,弹簧长度为8cm,则伸长量为;此时拉力撤去后弹簧可以恢复原长,属于弹性形变。
(2)由图可知,拉力超过6N后,图像不再是直线,说明弹簧的伸长不再和拉力成线性关系,形变不再遵循“伸长量与拉力成正比”的规律。
(3)0~6N范围内图像为倾斜直线,说明在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧测力计就是根据这个原理制成的。
12.弹簧有度,人生有尺;压而不垮,弹而有力!学校科创小组开启自制弹簧测力计之旅。
任务一:性能探究
(1)将弹簧A竖直悬挂在支架上,如图甲,用刻度尺测出弹簧原长__________;
用数字测力计竖直向下拉弹簧A,静止时记录拉力,并测出弹簧长度,改变拉力的大小,多次实验,记录数据;
换用外形相同材质不同的弹簧B重复上述实验步骤,分别计算弹簧A、B的伸长量,绘制弹簧的伸长量与拉力的关系图像,如图乙;
(2)分析图像可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成__________,若要制作精确度较高的测力计,应选择__________(选填“A”或“B”)弹簧。根据此规律制成的测力计刻度是__________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
任务二:标定刻度
取一根与所选弹簧同规格的新弹簧开始制作测力计。
(3)定零刻度:将弹簧悬挂在竖直的木板上,如图丙,不挂钩码静止时,在指针处标记 “0”刻度线;
定主刻度:挂上一个钩码(每个0.5 N),待钩码静止时,在指针处标记“——0.5”刻度线;再依次挂2~8个钩码,分别标记相应刻度线,如图丁。为了让这个测力计更规范、更精准,请提出你的改进措施:_________________(一条即可)。
任务三:测试调整
(4)将改进后的自制测力计与标准数字测力计均调零后相互对拉,沿轴线缓慢拉动,使标准测力计示数为2.0 N,记录自制测力计示数。重复3次,数据如下表:
实验次数
标准测力计示数
自制测力计示数
1
2.0
2.0
2
2.0
1.8
3
2.0
1.9
①计算偏差:偏差,式子中的为的平均值;
②根据偏差大小判断,该测力计的精确度等级是( )
A.优(偏差≤0.1 N) B.良(0.1<偏差≤0.2 N)
C.合格(0.2<偏差≤0.3 N) D.待改进(偏差>0.3 N)任务四:拓展创新
(5)用自制测力计设计一个能直接测量液体密度的“密度秤”。将一个重为1 N的小桶挂在挂钩上,测量时,在桶内加满待测液体,根据指针指示的刻度,可直接读出液体的密度。
①“密度秤”的零刻度线应标在测力计的________N刻度线处;
②在桶内加满水,指针指在2 N刻度线处;
③在桶内加满某种液体,指针指在2.5 N刻度线处,此处标记的液体的密度值为_________。
【答案】(1)4.00
(2) 正比 A 均匀
(3)将每一大格再细分成5个小格,减小分度值,提高精确度
(4)A
(5) 1 1.5
【详解】(1)由题意得,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度与4.00cm对齐,故弹簧原长为4.00cm。
(2)分析图乙可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比(图像为过原点的直线);制作精确度较高的测力计,需要弹簧在相同拉力下伸长量更大,这样刻度间距更大,读数更精确。由图可知,拉力相同时,弹簧A的伸长量更大,因此应选择A弹簧;因为伸长量与拉力成正比,所以制成的测力计刻度是均匀的。
(3)细化刻度:在之间再均匀等分,增加中间刻度线,提高分度值精度
(4)首先,计算自制测力计示数的平均值
标准测力计示数,因此
根据偏差大小判断:偏差为0.1N,满足,对应等级为优。故选A。
(5)当桶内不加液体时,弹簧测力计的示数等于小桶的重力,即1N。因此,“密度秤” 的零刻度线应标在测力计的1N刻度线处;桶内加满水时,测力计示数为2N,水的重力
,水的质量
桶的容积(即液体体积)
桶内加满某种液体时,测力计示数为2.5N,液体的重力
液体的质量
液体的密度
13.学习了弹力知识后,小萱发现:给弹簧施加拉力,当拉力越大时,弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想:弹簧所受拉力(F)跟弹簧的伸长量(ΔL)成正比。实验桌上已经备有如下器材:两端有钩的弹簧一根、一个铁架台、一个刻度尺、六个质量均为m的钩码。
她利用上述器材进行了以下实验:
①将弹簧竖直挂在铁架台的横杆上使其静止,用刻度尺测出弹簧在不受拉力时的长度L0并记录在表格中;
②如图,在弹簧下端挂上1个钩码,待弹簧稳定后,弹簧受到的拉力F等于钩码的重力,用刻度尺测出此时弹簧的长度L,并将m、F、L记录在表格中;
③仿照步骤②再做五次实验,依次在弹簧下端挂上2、3、4、5、6个钩码(在弹簧的弹性限度内),并将每次实验对应的m、F、L记录在表格中。
④利用公式F=mgΔL=L﹣L0算出弹簧拉力F和弹簧伸长量ΔL并记录在表格中。
(1)小萱计划探究的问题中的自变量是_______;因变量是_______;
(2)请针对小萱计划探究的问题补充完整实验表格。
【答案】(1) 弹簧的伸长量ΔL 弹簧所受拉力F
(2)
L0/m
L/m
ΔL/m
m/g
F/N
【详解】(1)小萱提出的猜想为:弹簧所受拉力F跟弹簧的伸长量ΔL成正比,则她计划探究的问题中的自变量是弹簧的伸长量ΔL,因变量是弹簧所受的拉力F。
(2)分析实验步骤可知,实验中需要记录弹簧的原长L0、所挂钩码的质量m、弹簧受到的拉力F、弹簧的长度L以及弹簧的伸长量ΔL,且实验需要进行6次,所以,实验数据记录表格如下:
L0/m
L/m
ΔL/m
m/g
F/N
14.小强想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中。
液体种类
酒精
植物油
水
盐水
弹簧测力计的示数
2.6
2.7
2.8
液体密度
0.8
0.9
1.0
(1)通过分析比较,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。以下图像中能正确反映这一规律的是______;
A. B.
C. D.
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在________N的位置,最大测量值为________,表格中第四次盐水称重如图甲,测得盐水的密度______;
(3)若某次测量液体密度时,小桶中没有装满待测液体,则测量结果与真实值相比会______(填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)若要增大该密度计的量程,可以通过_______实现;若要提高该密度计的精确度,可以通过_______实现。(以上两空均从下列选项中选择合适的序号)
A.只换用量程更大的弹簧测力计
B.只增大桶的容积
C.只减小桶的容积
D.只减小桶重
E.只增大桶重
【答案】(1)B
(2) 1.8
(3)偏小
(4) ACD B
【分析】(1)由于小桶有重力,故桶内没有液体时,测力计有示数,且测力计示数随液体密度的增大而增大。
(2)由,结合表格数据列方程组可以求出小桶的重和容积是解题的关键。
(3)桶内没有装满液体时,测力计示数偏小,由表达式可知,测量值偏小。
(4)由分析增大密度计的量程和提高精确度的方法。
【详解】(1)因为小桶自身有重力,当小桶内没有液体时,弹簧测力计F也有示数(即时,),由表格数据可知,��随��液增大而增大,因此图像起点在纵轴��上面一段处,斜向上,故B符合题意。
(2)根据题意可知,,测量酒精时①
测量水时,②
联立两式可知,,解得、。
因为桶内没有液体,即液体密度为0时,测力计的示数为小桶的重,故零刻度线应对应“1.8N”的位置。
弹簧测力计量程为0∼5N,最大拉力,则
图中弹簧测力计测盐水示数,同理得
(3)小桶未装满液体时,测得总重力比装满时偏小,测力计示数F将偏小,根据,因此计算得到的密度测量值偏小。
(4)最大测量密度。
A.由表达式可知,在小桶重力和容积不变时,换用量程更大的弹簧测力计,可以增大所测液体的增大密度,可以增大该密度计的量程;
B.只增大桶的容积,因测力计的量程不变,由表达式可知,所测液体的最大密度变小,且密度为零的位置不变,会使分度值变小,则测量的精确度变高;
C.在测力计的量程和小桶的重不变时,减小桶的容积,可以增大所测液体的最大密度,可以增大该测力计的量程;
D.在测力计的量程和小桶的容积不变时,减小桶的质量(即减小桶重),可以增大所测液体的最大密度,可以增大该密度计的量程;
E.只增大桶的重力,密度为0的位置下移,且测力计的量程一定(所测力的最大值一定),如桶的质量增大100g时,所测液体的最大质量也减小100g,则能标注的分度值不变,测量的精确不变。
综上所述,要增大该密度计的量程,可以采取的措施ACD;若要提高该密度计的精确度,可以采取B。
三、综合与应用题
15.一根10cm长的弹簧,受到6N的拉力时,伸长了3cm;若要使弹簧伸长5cm,受到的拉力是_________N。
【答案】10
【详解】根据题意知道,,,若要使弹簧伸长5cm,则根据弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比,可得,即
解得。
16.乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们的喜欢。如图,大力扣杀时,球拍给乒乓球的力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)乒乓球给球拍的力。击球时,球微微凹陷,此时力改变了乒乓球的______。乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中_____(选填“仍受”或“不受”)弹力的作用。
【答案】 等于 形状 不受
【详解】根据力的作用是相互的,相互作用力的大小相等。所以大力扣杀时,球拍给乒乓球的力和乒乓球给球拍的力是一对相互作用力,二者大小相等。
击球时,球微微凹陷,球的形状发生了改变,说明此时力改变了乒乓球的形状。
乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中,乒乓球与球台不再接触,而弹力产生的条件是物体相互接触且发生弹性形变,所以此时乒乓球不受弹力的作用。
17.健康的生活既要注意平衡膳食,还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器,可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄,用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮,即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变,现在需要将力度调小,则应该将弹簧下端向_______(选填“左”或“右”)移;
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作,则做功多少焦? ( )
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后,获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功,则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作? ( )
【答案】 右 30J 1800次
【详解】(1)[1]需要将力度调小,弹簧的弹力减小,将弹簧的伸长量减小,可以将弹簧下端向右移动。
(2)[2]完成一个握手动作做功
W=Fs=500N×0.06m=30J
(3)[3]消耗这些能量需要完成的次数
18.如图所示,小球被一根细绳拴在天花板上,与光滑的斜面紧贴,请画出此时小球受到的所有弹力的示意图;
【答案】
【详解】小球受到的弹力有:细绳形变产生的拉力,方向沿细绳向上;斜面形变产生的支持力,方向垂直斜面向上。
19.阅读短文,回答问题.
综合实践活动——自制简易测力计
方案一:用橡皮筋制作测力计
【设计制作】1.如图甲,将橡皮筋上端固定在竖直木板上,皮筋下端固定一指针、悬挂一枚回形针作为挂钩,此时指针所在位置标为零刻度;
2.在回形针上每次都加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力F逐渐增大过程中的F-x图像,如图乙中曲线①所示;
【作品检测】在回形针上共挂n个钩码,现将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力 F逐渐减小过程中的F-x图像.当n=5时,曲线与①重合;当n=6时,曲线如图乙中②所示,与曲线①不重合。
方案二:用弹簧制作测力计
【设计制作】1.如图丙,将弹簧上端固定在足够长的竖直木板上,弹簧下端固定一指针并连接一挂钩,此时指针所在位置标为零刻度;
2.在挂钩上每次都加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力F随x变化的图像如图丁所示。
【作品检测】取下钩码,在挂钩上挂上0.1N的小物体,发现弹簧伸长量很小,说明该测力计精度不够;
【研究拓展】将两根与图丙中完全相同的新弹簧连接在一起,如图戊,按照上述设计制作方法,制成一个新的测力计;
【交流评价】下表是研究拓展中新测力计的部分评价指标,根据评价表进行评价;
等级
优秀
合格
待改进
量程
比一根弹簧时量程增加
与一根弹簧时量程相当
比一根弹簧时量程减小
精确度
比一根弹簧时的精确度大
比一根弹簧时的精确度大
与一根弹簧时精确度相当
(1)图甲装置中,挂上一个钩码时,指针所指位置应标注的刻度为_______N;若每挂一个钩码标注一根刻度线,则越往下刻度线越______(选填“密集”或“稀疏”)。(g取10N/ kg)
(2)关于自制测力计的下列说法中,错误的是__________
A.弹簧比橡皮筋更适合制作测力计
B.图戊制作的测力计刻度是均匀的
C.图丙制作的测力计最大测量值为3.5N
D.在弹性限度内,弹簧的长度与所受拉力成正比
(3)测量水平拉力时,将图丙自制的测力计水平放置后直接测量,则拉力的测量值___(选填“>”“=”或“<”)其真实值,在图甲自制的测力计上先后单独挂上重量分别为G1₁和G2的物体(),G2的测量值____(选填“≥”或“≤”)真实值;
(4)根据评价表中的指标对图戊测力计进行评价,你的评价等级为____,依据是_________,并请在图丁中画出弹性限度内,图戊测力计所受拉力F随指针到零刻线距离x变化的图像_______。
【答案】(1) 0.5 密集
(2)D
(3)
(4) 合格 根据受力分析可知,每根弹簧受力相同,所以相同的拉力,两弹簧连接后伸长量为一根时的2倍,新测力计的精确度提高了;但量程没有变化,所以是合格
【详解】(1)[1]已知回形针下方挂一个50g钩码,钩码重力为
此时钩码受到的拉力和重力是平衡力,大小相等,所以指针应标注0.5 N。
[2]由图乙曲线①可知,随着拉力增大,伸长量增加得越来越慢,曲线变缓,说明橡皮筋越拉越“硬”,相同拉力下伸长量变小,因此每增加相同拉力,刻度间距变小,即越往下刻度线越密集。
(2)A.弹簧在弹性限度内线性好,精度高,更适合制作测力计,故A正确,不符合题意;
B.图戊两弹簧串联,每根弹簧受力相同,总伸长是单个弹簧的两倍,刻度均匀,故B正确,不符合题意;
C.在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,图像为直线,由图丁可知,测力计的最大值为3.5N,故C正确,不符合题意;
D.弹簧的伸长量与所受拉力成正比,不是“长度”与拉力成正比,故D错误,符合题意。
故选D
(3)[1]当测力计沿竖直方向放置,挂钩上不挂物体,由于弹簧本身有自重,此时弹簧已被自身重力轻微拉长,指针调零位置已经包含了弹簧自重的影响。水平测量时,弹簧自身重力沿水平方向不起作用,不会额外拉伸弹簧。所以,读数会偏小。
[2]由图乙可知,力逐渐减小过程中,相同的拉力下,弹簧的长度比原来更长,所以,G2的测量值比真实值偏大,故填。
(4)[1][2]每根弹簧受到拉力时,伸长量与单根弹簧时相同,所以量程不变;相同拉力下,两根弹簧的总伸长量为一根时的两倍,所以精确度提高;所以评价为合格。
[3]在图丁中,F-x图应是一条过原点的直线,因为在拉力F相同时,x是原来的两倍,所以斜率是原来的一半。戊测力计所受拉力F与x变化的图像更平缓。
20.某同学用弹簧做实验,测得弹簧所受拉力与对应的长度,并根据数据绘制了如图所示的弹簧长度与所受拉力的关系图像。求:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧所受拉力为5N时的长度。
【答案】(1)4cm
(2)
【详解】(1)弹簧原长是拉力为0时弹簧的长度,由图像可得,当拉力时,对应的弹簧长度即原长为 。
(2)根据弹簧的性质:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,分析图像,当时,弹簧长度,此时弹簧伸长量
可得拉力与伸长量的比例关系
当拉力时,伸长量
此时弹簧总长度
21.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度和受到的拉力的关系如图所示。求:
(1)弹簧的原长;
(2)当弹簧长度为6cm时,受到的拉力;
(3)当时,写出弹簧的长度L与所受拉力F间的数量关系表达式。
【答案】(1)2cm
(2)4N
(3)
【详解】(1)由图可知,当拉力为0N时,弹簧的长度为2cm,即弹簧的原长为2cm。
(2)由图可知,当弹簧长度为6cm时,满足,故
(3)当时,满足关系,故
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弹力 同步练习
好 题 冲 关
一、选择题
1.如图所示,弹簧测力计的示数是( )
A.4N B.8N C.0N D.0N~8N
2.如图所示为撑杆跳高运动员在比赛时的情景,以下分析正确的是( )
A.人对撑杆的压力,作用点在人的手上
B.撑杆对人的弹力方向与撑杆的形变方向相同
C.运动员受到的弹力是由撑杆形变产生的
D.人受到的重力改变了撑杆的形状
3.测一个约1N的拉力,应选用最恰当的弹簧测力计是( )
A.量程10N,分度值0.1N B.量程10N,分度值0.2N
C.量程15N,分度值0.1N D.量程15N,分度值0.2N
4.关于力的说法,下列正确的是( )
A.“孤掌难鸣”说明了离开物体也能产生力的作用
B.相互接触的物体一定有弹力的作用
C.产生力的作用时,受力物体同时也是施力物体
D.地球吸引树枝上的苹果,苹果不吸引地球
5.如图是甲、乙两根弹簧的伸长量与所受到的拉力之间的关系,下列说法正确的是( )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系 B.乙弹簧受到8N拉力时,弹簧的长度是2cm
C.甲弹簧适合做测量更为精确的测力计 D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
6.关于弹簧测力计的说法正确的是( )
A.弹簧测力计是测量质量的工具
B.弹簧测力计外壳和指针间的摩擦不会影响测量的准确性
C.测量时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力的方向一致
D.读数时,视线要与弹簧测力计的刻度面平行
7.小昕计划制作一个简易弹簧测力计,要求:①测量范围为0-30N;②分度值为1N;③用木板M做刻度板;④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。为满足上述要求,小昕对实验室的四种弹簧做了如下测试:将弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图甲;将30N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l,如图乙,测试结果如表。请你帮小 昕选择一根最合适的弹簧( )
弹簧
甲
乙
丙
丁
l0/ mm
20.0
40.0
60.0
80.0
l/ mm
200.0
80.0
260.0
350.0
取走重物后弹簧能否恢复原状
不能
能
能
能
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.轻按桌面能使桌面发生形变吗?如图所示,小明使用刻度尺、两个平面镜、光源等进行相关研究。步骤如下:
①在一张大桌子上放两个平面镜N和M,让一束光依次被这两个平面镜反射后,射在平面镜M后的刻度尺上,在刻度尺上形成一个光斑;
②用力F压桌面,并观察现象。
下列说法错误的是( )
A.小明看到光斑向下移
B.通过观察光斑的移动来判断桌面是否发生形变,目的是使桌面形变更明显
C.实验中小明的手也受到支持力的作用,这个力是由于桌面的形变而产生的
D.手撤去后,光斑又回到了原来的位置,说明桌面的形变属于弹性形变
9.某同学将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为1.6N,如图甲所示。又将该物体挂在弹簧测力计的吊环上,如图乙所示,当物体再次静止时,弹簧测力计( )
A.示数仍是1.6N B.示数小于1.6N
C.示数大于1.6N D.没有示数
10.小红在课外小组探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图所示的实验装置记录了相应的实验数据如下,并作出了如图三个图像,其中正确的是( )
钩码质量g
0
50
100
150
200
250
300
400
500
指针位置cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
7.5
A. B.
C.
二、实验与探究题
11.小濮在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系图像;如图所示。请回答下列问题。
(1)该弹簧的原长为______cm;受到6N拉力时,弹簧伸长了______cm,此时弹簧发生______形变。
(2)由图像可知,拉力超过______N时,弹簧的形变不再遵循规律。
(3)分析数据可得结论:在弹性限度内,______,根据此原理制成了弹簧测力计。
12.弹簧有度,人生有尺;压而不垮,弹而有力!学校科创小组开启自制弹簧测力计之旅。
任务一:性能探究
(1)将弹簧A竖直悬挂在支架上,如图甲,用刻度尺测出弹簧原长__________;
用数字测力计竖直向下拉弹簧A,静止时记录拉力,并测出弹簧长度,改变拉力的大小,多次实验,记录数据;
换用外形相同材质不同的弹簧B重复上述实验步骤,分别计算弹簧A、B的伸长量,绘制弹簧的伸长量与拉力的关系图像,如图乙;
(2)分析图像可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成__________,若要制作精确度较高的测力计,应选择__________(选填“A”或“B”)弹簧。根据此规律制成的测力计刻度是__________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
任务二:标定刻度
取一根与所选弹簧同规格的新弹簧开始制作测力计。
(3)定零刻度:将弹簧悬挂在竖直的木板上,如图丙,不挂钩码静止时,在指针处标记 “0”刻度线;
定主刻度:挂上一个钩码(每个0.5 N),待钩码静止时,在指针处标记“——0.5”刻度线;再依次挂2~8个钩码,分别标记相应刻度线,如图丁。为了让这个测力计更规范、更精准,请提出你的改进措施:_________________(一条即可)。
任务三:测试调整
(4)将改进后的自制测力计与标准数字测力计均调零后相互对拉,沿轴线缓慢拉动,使标准测力计示数为2.0 N,记录自制测力计示数。重复3次,数据如下表:
实验次数
标准测力计示数
自制测力计示数
1
2.0
2.0
2
2.0
1.8
3
2.0
1.9
①计算偏差:偏差,式子中的为的平均值;
②根据偏差大小判断,该测力计的精确度等级是( )
A.优(偏差≤0.1 N) B.良(0.1<偏差≤0.2 N)
C.合格(0.2<偏差≤0.3 N) D.待改进(偏差>0.3 N)任务四:拓展创新
(5)用自制测力计设计一个能直接测量液体密度的“密度秤”。将一个重为1 N的小桶挂在挂钩上,测量时,在桶内加满待测液体,根据指针指示的刻度,可直接读出液体的密度。
①“密度秤”的零刻度线应标在测力计的________N刻度线处;
②在桶内加满水,指针指在2 N刻度线处;
③在桶内加满某种液体,指针指在2.5 N刻度线处,此处标记的液体的密度值为_________。
13.学习了弹力知识后,小萱发现:给弹簧施加拉力,当拉力越大时,弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想:弹簧所受拉力(F)跟弹簧的伸长量(ΔL)成正比。实验桌上已经备有如下器材:两端有钩的弹簧一根、一个铁架台、一个刻度尺、六个质量均为m的钩码。
她利用上述器材进行了以下实验:
①将弹簧竖直挂在铁架台的横杆上使其静止,用刻度尺测出弹簧在不受拉力时的长度L0并记录在表格中;
②如图,在弹簧下端挂上1个钩码,待弹簧稳定后,弹簧受到的拉力F等于钩码的重力,用刻度尺测出此时弹簧的长度L,并将m、F、L记录在表格中;
③仿照步骤②再做五次实验,依次在弹簧下端挂上2、3、4、5、6个钩码(在弹簧的弹性限度内),并将每次实验对应的m、F、L记录在表格中。
④利用公式F=mgΔL=L﹣L0算出弹簧拉力F和弹簧伸长量ΔL并记录在表格中。
(1)小萱计划探究的问题中的自变量是_______;因变量是_______;
(2)请针对小萱计划探究的问题补充完整实验表格。
14.小强想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中。
液体种类
酒精
植物油
水
盐水
弹簧测力计的示数
2.6
2.7
2.8
液体密度
0.8
0.9
1.0
(1)通过分析比较,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。以下图像中能正确反映这一规律的是______;
A. B.
C. D.
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线应刻在________N的位置,最大测量值为________,表格中第四次盐水称重如图甲,测得盐水的密度______;
(3)若某次测量液体密度时,小桶中没有装满待测液体,则测量结果与真实值相比会______(填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)若要增大该密度计的量程,可以通过_______实现;若要提高该密度计的精确度,可以通过_______实现。(以上两空均从下列选项中选择合适的序号)
A.只换用量程更大的弹簧测力计
B.只增大桶的容积
C.只减小桶的容积
D.只减小桶重
E.只增大桶重
三、综合与应用题
15.一根10cm长的弹簧,受到6N的拉力时,伸长了3cm;若要使弹簧伸长5cm,受到的拉力是_________N。
16.乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们的喜欢。如图,大力扣杀时,球拍给乒乓球的力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)乒乓球给球拍的力。击球时,球微微凹陷,此时力改变了乒乓球的______。乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中_____(选填“仍受”或“不受”)弹力的作用。
17.健康的生活既要注意平衡膳食,还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器,可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄,用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮,即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变,现在需要将力度调小,则应该将弹簧下端向_______(选填“左”或“右”)移;
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作,则做功多少焦? ( )
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后,获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功,则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作? ( )
18.如图所示,小球被一根细绳拴在天花板上,与光滑的斜面紧贴,请画出此时小球受到的所有弹力的示意图;
19.阅读短文,回答问题.
综合实践活动——自制简易测力计
方案一:用橡皮筋制作测力计
【设计制作】1.如图甲,将橡皮筋上端固定在竖直木板上,皮筋下端固定一指针、悬挂一枚回形针作为挂钩,此时指针所在位置标为零刻度;
2.在回形针上每次都加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力F逐渐增大过程中的F-x图像,如图乙中曲线①所示;
【作品检测】在回形针上共挂n个钩码,现将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力 F逐渐减小过程中的F-x图像.当n=5时,曲线与①重合;当n=6时,曲线如图乙中②所示,与曲线①不重合。
方案二:用弹簧制作测力计
【设计制作】1.如图丙,将弹簧上端固定在足够长的竖直木板上,弹簧下端固定一指针并连接一挂钩,此时指针所在位置标为零刻度;
2.在挂钩上每次都加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零刻线的距离x,画出拉力F随x变化的图像如图丁所示。
【作品检测】取下钩码,在挂钩上挂上0.1N的小物体,发现弹簧伸长量很小,说明该测力计精度不够;
【研究拓展】将两根与图丙中完全相同的新弹簧连接在一起,如图戊,按照上述设计制作方法,制成一个新的测力计;
【交流评价】下表是研究拓展中新测力计的部分评价指标,根据评价表进行评价;
等级
优秀
合格
待改进
量程
比一根弹簧时量程增加
与一根弹簧时量程相当
比一根弹簧时量程减小
精确度
比一根弹簧时的精确度大
比一根弹簧时的精确度大
与一根弹簧时精确度相当
(1)图甲装置中,挂上一个钩码时,指针所指位置应标注的刻度为_______N;若每挂一个钩码标注一根刻度线,则越往下刻度线越______(选填“密集”或“稀疏”)。(g取10N/ kg)
(2)关于自制测力计的下列说法中,错误的是__________
A.弹簧比橡皮筋更适合制作测力计
B.图戊制作的测力计刻度是均匀的
C.图丙制作的测力计最大测量值为3.5N
D.在弹性限度内,弹簧的长度与所受拉力成正比
(3)测量水平拉力时,将图丙自制的测力计水平放置后直接测量,则拉力的测量值___(选填“>”“=”或“<”)其真实值,在图甲自制的测力计上先后单独挂上重量分别为G1₁和G2的物体(),G2的测量值____(选填“≥”或“≤”)真实值;
(4)根据评价表中的指标对图戊测力计进行评价,你的评价等级为____,依据是_________,并请在图丁中画出弹性限度内,图戊测力计所受拉力F随指针到零刻线距离x变化的图像_______。
20.某同学用弹簧做实验,测得弹簧所受拉力与对应的长度,并根据数据绘制了如图所示的弹簧长度与所受拉力的关系图像。求:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧所受拉力为5N时的长度。
21.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度和受到的拉力的关系如图所示。求:
(1)弹簧的原长;
(2)当弹簧长度为6cm时,受到的拉力;
(3)当时,写出弹簧的长度L与所受拉力F间的数量关系表达式。
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