2.1 力(第4课时)重难点培优练习-2026-2027学年科学八年级上册浙教版
2026-09-30
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内容正文:
浙教版(2024)科学八年级上册2.1 力(第4课时)重难点培优练习
知识点四、力的测量
1. 力的单位:
(1) 国际单位制:牛顿,简称牛,符号N。
(2) 常识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N,一个苹果2N。
2. 弹力:
(1) 弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质。
(2) 弹力:发生弹性形变时,产生反抗形变的力(推、拉、支、压)。
(3) 弹力产生的必要条件:物体间相互接触,且物体发生弹性形变。
(4) 弹力的方向:垂直于接触面,与形变的方向相反。
3. 力的测量工具:
(1) 力的测量工具叫测力计,实验室常用测力计为弹簧测力计。
(2) 弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比(即所受拉力越大,弹簧伸长量越长)
拓展:胡克定律:F=kΔx,⊿x为弹簧形变量,=∣弹簧伸长后的长度–弹簧原来的长度∣
(3) 弹簧测力计的使用方法:
①“看”:使用前注意量程、分度值、指针是否指零;
②“调”:指针调零;且竖直方向校零后,水平方向使用时应在水平方向再次校零
③“测”:待测的力(物体)要在弹簧测力计秤钩端;弹簧测力计轴线方向与拉力方向一致(同一直线)施力:避免因摩擦(摩擦力会导致测得数据偏大)而影响测量的准确程度(即斜拉×)
弹簧测力计倒过来测量×,所测量的重力包括物体重力和测力计自身重力,测得数据会偏大
④“读”:读数=挂钩受力,读数时视线要与刻度板垂直;在记录数据时要带上单位。
注意:①弹簧秤的示数等于物体对弹簧的拉力。
②调零的方法:轻轻来回拉动挂钩几次,且挂钩与面盘无摩擦
③使用不能超量程:避免损坏测力计和准确读数
③当指针指在“0”以下时,测量值大于真实值,真实值=测量值-初始示数
④当指针指在“0”以上时,测量值小于真实值
⑤当弹簧秤倒过来,且物体挂在吊环上,手拉挂钩上时,此时物体的重力小于指针的示数
(因为此时的读数相当于加上了弹簧秤的自重,所以测得数据会偏大)
⑥把弹簧秤上的弹簧截去一段后称得相同重物的示数F2小于原来称得物重示数F1
题型四、力的测量
例1:.弹簧测力计分别受到水平向左的力和水平向右的力F2的作用,F1、F2均为3N,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为3N
C.弹簧测力计的示数为6N D.F1、F2是一对相互作用力
例2:如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相勾起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A. 甲的示数为 0, 乙的示数不为 0
B. 乙的示数为 0, 甲的示数不为 0
C. 甲、乙的示数都不为 0, 且相等
D. 甲、乙的示数都不为 0, 且不相等
例3:如图所示是甲、乙两根弹簧受到的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是 ( )
A. 弹簧的伸长量始终和拉力成正比
B. 乙弹簧受到 8 N 的拉力时伸长 4 cm
C. 甲弹簧受到 2 N 的拉力时伸长 3 cm
D. 使用甲弹簧制作的测力计量程较大
例4:小孙同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,如表所示。若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
(1)从表格信息可得,它的最大称量是________(在所给拉力值中进行选择)。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为________cm。
例5:当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长 L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力 F 和弹簧的形变量 成正比,即F=k△x,k叫作弹簧的劲度系数,如图所示是某次实验测得弹簧所受的力 F 与弹簧长度L 的关系图像,据图回答下列问题。
(1)弹簧的原长 L0是 cm。弹簧的劲度系数是 N/m。
(2)当受到拉力 F=1N时,弹簧伸长了 cm。
(3)当弹簧伸长了15cm(弹性限度内)时,受到力 F= N。
例6:某同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钧码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,实验记录如下表所示。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
▲
0
1
2
3
4.5
7.7
11.5
(1)表格中▲处应填写 。
(2)从上述信息可得,若用此弹簧制作弹簧测力计,它的量程是 N。
(3)当该弹簧长度为8.7cm时,弹簧所受的拉力为 .
经典练习
1. 关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零 B.读数时,视线应正对指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力 D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
2. 如图所示,所有弹簧测力计都在力的作用下处于静止状态,则弹簧测力计甲、乙、丙、丁的示数分别为 ( )
A. 2 N,4 N,4 N,4 N B. 2 N,0 N,0 N,0 N
C. 4 N,4 N,4 N,4 N D. 2 N,2 N,2 N,2 N
3.如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
4.如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计串连在一起(不计测力计和绳的自重),小科用100N的水平拉力拉测力计B,此时A、B测力计的示数分别为( )
A.200N;100N B.100N;100N
C.100N;200N D.200N;200N
5.如图所示,某同学在做实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6 N。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的拉环上,将秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将( )
A.大于2.6 N B.等于2.6 N
C.小于2.6N D.等于5.2 N
6.如图所示,某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,在弹簧下方挂上不同重力的物体,并记录指针所指的刻度值如下表所示。
当所挂重物的重力为10牛时(未超过弹簧弹性限度),相较于原长,弹簧的伸长量是( )
A.5厘米 B.7厘米 C.9厘米 D.11厘米
7.在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如左图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0N 和 1.5N B.1.0N 和 1.0N
C.2.0N 和 1.0N D.2.0N 和 1.5N
8.实验室常用的弹簧测力计如图甲所示,弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧测力计,则稳定后弹簧测力计的读数分别为( )
A.图乙读数为F0﹣G,图丙读数为F0
B.图乙读数为F0+G,图丙读数为F0﹣G
C.图乙读数为F0,图丙读数为F0﹣G
D.图乙读数为 F0﹣G,图丙读数为F0+G
9.一根弹簧原长为 10cm,当挂上 5N 的钩码时弹簧长度变为 11cm,若挂上 10N 的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为( )
A.13 cm B.12 cm C.23 cm D.21 cm
10.一根弹簧原来长为20cm,在它下端施加1N的拉力时,弹簧的长度为21cm。如果再多施加2N的拉力,则弹簧的长度为( )
A.3cm B.2 cm C.22 cm D.23 cm
11.一根弹簧受6N的拉力时,弹簧伸长了3cm。若使其伸长5cm,受到的拉力是 N。
12.一条弹簧,受到15牛顿的拉力时长8厘米,受到5牛顿的拉力时长6厘米,受到10牛顿的拉力时,弹簧伸长 厘米,没有受到拉力时,弹簧长 厘米。
13.如下图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为X1;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是:X1 X2,X2 X3。
14.如图所示,弹簧测力计A、B的自重均为0.5N,钩码重1N。则弹簧测力计A的示数为 N,弹簧测力计B的示数为 N。
15.小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如下表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
16.项目化学习小组利用橡皮筋和弹簧进行自制简易测力计项目。分别在橡皮筋、弹簧的下端悬挂一枚回形针作为挂钩,并在硬纸板上指针位置标记为“0”刻度,如图甲所示。他们制定的产品评价表如下。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
结构完整
结构不完整,有1处以上缺失
指标二
刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高
刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差
刻度不均匀
(1)项目一:标明刻度。在回形针上每次加挂一个1N的钩码,分别在硬纸板上指针静止位置画出相应的刻度线。并且测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力逐渐增大过程的L﹣F图像(如图乙所示)。则橡皮筋为材料制作的测力计“指标二”应评价为 (选填“优秀”“合格”或“待改进”)。用弹簧为材料制作的测力计最大量程应是 N;
(2)项目二:检验产品。用弹簧为材料制作的测力计,来随机测量各种不同重力的物体。当指针到零刻度的距离为3cm时,弹簧下所挂物体的重力为 N;
(3)项目三:评价改进。根据评价表,对用该弹簧所制作的测力计来说,其“指标一”被评为“优秀”。若“指标二”被评为“合格”,请对该测力计提出合理的改进建议 。
17.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
18.某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:
弹簧所挂物体的重/N
0
2
4
6
8
10
12
14
刻度尺示数/cm
6
8
10
12
14
16
19
24
(1)从表中可知弹簧秤制作原理:
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加 N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为 。
19.学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。
(1)[标识刻度] 将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上 克刻度(如图丙所示)。
(2)[项目评价] 请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由 。
指标
优秀
合格
不合格
量程/克
大于等于600
300~600
0~300
精度/克
精确到10
精确到20
精确到40
浙教版(2024)科学八年级上册2.1 力(第4课时)重难点培优练习
知识点四、力的测量
4. 力的单位:
(3) 国际单位制:牛顿,简称牛,符号N。
(4) 常识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N,一个苹果2N。
5. 弹力:
(5) 弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质。
(6) 弹力:发生弹性形变时,产生反抗形变的力(推、拉、支、压)。
(7) 弹力产生的必要条件:物体间相互接触,且物体发生弹性形变。
(8) 弹力的方向:垂直于接触面,与形变的方向相反。
6. 力的测量工具:
(4) 力的测量工具叫测力计,实验室常用测力计为弹簧测力计。
(5) 弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比(即所受拉力越大,弹簧伸长量越长)
拓展:胡克定律:F=kΔx,⊿x为弹簧形变量,=∣弹簧伸长后的长度–弹簧原来的长度∣
(6) 弹簧测力计的使用方法:
①“看”:使用前注意量程、分度值、指针是否指零;
②“调”:指针调零;且竖直方向校零后,水平方向使用时应在水平方向再次校零
③“测”:待测的力(物体)要在弹簧测力计秤钩端;弹簧测力计轴线方向与拉力方向一致(同一直线)施力:避免因摩擦(摩擦力会导致测得数据偏大)而影响测量的准确程度(即斜拉×)
弹簧测力计倒过来测量×,所测量的重力包括物体重力和测力计自身重力,测得数据会偏大
④“读”:读数=挂钩受力,读数时视线要与刻度板垂直;在记录数据时要带上单位。
注意:①弹簧秤的示数等于物体对弹簧的拉力。
②调零的方法:轻轻来回拉动挂钩几次,且挂钩与面盘无摩擦
③使用不能超量程:避免损坏测力计和准确读数
③当指针指在“0”以下时,测量值大于真实值,真实值=测量值-初始示数
④当指针指在“0”以上时,测量值小于真实值
⑤当弹簧秤倒过来,且物体挂在吊环上,手拉挂钩上时,此时物体的重力小于指针的示数
(因为此时的读数相当于加上了弹簧秤的自重,所以测得数据会偏大)
⑥把弹簧秤上的弹簧截去一段后称得相同重物的示数F2小于原来称得物重示数F1
题型四、力的测量
例1:.弹簧测力计分别受到水平向左的力和水平向右的力F2的作用,F1、F2均为3N,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为3N
C.弹簧测力计的示数为6N
D.F1、F2是一对相互作用力
【答案】B
【解析】用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与固定弹簧测力计的一端,只拉另一端的效果是相同的,因为物体间力的作用是相互的,拉一端时,另一端也必须有力的作用,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即3N,故A、C错误,B正确;因为F1、F2方向相反,都作用在弹簧测力计上且均为3N,弹簧测力计静止不动,所以F1、F2不是一对相互作用力,故D错误。故选B。
例2:如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相勾起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A. 甲的示数为 0, 乙的示数不为 0
B. 乙的示数为 0, 甲的示数不为 0
C. 甲、乙的示数都不为 0, 且相等
D. 甲、乙的示数都不为 0, 且不相等
【答案】C
【解析】将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,甲弹簧测力计固定,以甲弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,水平方向受到一对平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小;同理以乙弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,水平方向受到一对平衡力,弹簧测力计的示数也等于其中一个力的大小,乙测力计的示数等于甲弹簧测力计的示数,C 正确。
例3:如图所示是甲、乙两根弹簧受到的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是 ( )
A. 弹簧的伸长量始终和拉力成正比
B. 乙弹簧受到 8 N 的拉力时伸长 4 cm
C. 甲弹簧受到 2 N 的拉力时伸长 3 cm
D. 使用甲弹簧制作的测力计量程较大
【答案】C
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,超过弹性限度时,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力不成正比,A 错误;当乙弹簧受到 8 N 的拉力时,弹簧伸长了4 cm-2 cm=2 cm,B 错误;当甲弹簧受到 4 N 的拉力时,弹簧伸长了 6 cm, 若甲弹簧受到 2 N 的拉力,则弹簧伸长 3 cm,C 正确;在弹性限度内,乙弹簧的最大测量值较大,所以用乙弹簧制作的测力计量程较大,D 错误。
例4:小孙同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,如表所示。若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
(1)从表格信息可得,它的最大称量是________(在所给拉力值中进行选择)。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为________cm。
【答案】(1)1.5N (2)0.2
【解析】(1)由表格数据可知,当拉力为0N时,弹簧原长为6.5cm,拉力在0~1.5N以内,弹簧伸长量与拉力成正比,故弹簧测力计的最大称量是1.5N。
(2)在0~1.5N内弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm,即拉力与伸长量之比为0.5N/cm,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为。
例5:当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长 L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力 F 和弹簧的形变量 成正比,即F=k△x,k叫作弹簧的劲度系数,如图所示是某次实验测得弹簧所受的力 F 与弹簧长度L 的关系图像,据图回答下列问题。
(1)弹簧的原长 L0是 cm。弹簧的劲度系数是 N/m。
(2)当受到拉力 F=1N时,弹簧伸长了 cm。
(3)当弹簧伸长了15cm(弹性限度内)时,受到力 F= N。
【答案】(1)10;0.4
(2)2.5
(3)6
【知识点】弹力
【解析】(1)①当弹簧受到的拉力为0时弹簧不伸长,此时的长度就是弹簧的原长;
②根据图像找到一组拉力和对应的伸长值,代入公式F=kΔx计算弹簧的劲度系数。
(2)(3)将已知数据代入公式F=kΔx计算即可。
【解答】(1)①根据图片可知,当弹簧不受力时,即弹簧受到的力为0N时,弹簧长度为10cm,则弹簧的原长L0=10cm;
②根据图像可知,当弹簧伸长(15cm-10cm)5cm时所受拉力为2N,代入公式F=kΔx得到:2N=k×5cm,解得:k=0.4N/cm;
(2)当受到拉力 F=1N时,根据F=kΔx得到:0.4N/cm×△x=1N,解得:△x=2.5cm,即此时弹簧伸长2.5cm;
(3)当弹簧伸长15cm时,根据F=kΔx得到:F'=0.4N/cm×15cm=6N。
例6:某同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钧码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,实验记录如下表所示。
拉力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度/cm
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
▲
0
1
2
3
4.5
7.7
11.5
(1)表格中▲处应填写 。
(2)从上述信息可得,若用此弹簧制作弹簧测力计,它的量程是 N。
(3)当该弹簧长度为8.7cm时,弹簧所受的拉力为 .
【答案】(1)弹簧伸长量/ cm
(2)1.5
(3)1.1N
【知识点】弹力;力的测量
【解析】(1)弹簧的伸长量与其所受拉力成正比;
(2)某种测力计的量程是由弹簧的弹性限度决定的;
(3)通过形变量可以计算出此时所受拉力的大小;
【解答】(1)格中▲处应填写的内容可以通过分析实验数据得出。实验记录了弹簧在不同拉力下的长度变化,而第三行数据与第二行弹簧长度数据之间存在差值关系。例如:拉力0N时,弹簧长度6.5cm,第三行数据为0(6.5 - 6.5 = 0),拉力0.5N时,弹簧长度7.5cm,第三行数据为1(7.5 - 6.5 = 1),拉力1.0N时,弹簧长度8.5cm,第三行数据为2(8.5 - 6.5 = 2),由此可见,第三行数据表示的是弹簧的伸长量/cm(即当前长度减去原始长度6.5cm);
(2)弹簧测力计的量程是指弹簧在弹性限度内能测量的最大拉力。观察数据: 拉力从0N到1.5N时,弹簧伸长量与拉力成正比(每增加0.5N,伸长1cm,符合胡克定律), 拉力2.0N时,伸长量为4.5cm(理论值应为4cm,实际偏离线性关系),拉力3.0N和4.0N时,伸长量显著增大(7.7cm和11.5cm),说明弹簧已超过弹性限度,因此,弹簧的弹性限度在1.5N以内,量程应取弹性限度内的最大值;
(3)当弹簧长度为8.7cm时,此时弹簧的伸长量2.2cm,由表格可知,每伸长1cm所需的力的大小为0.5N,故弹簧所受的拉力为1.1N;
故答案为:(1)弹簧伸长量/ cm;
(2)1.5;
经典练习
3. 关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.读数时,视线应正对指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
【详解】A.使用前弹簧测力计必须调零,否则会影响读数的结果,故A错误;
B.测量时为准确读数,应将视线于刻度面板垂直,故B正确;
C.弹簧测力计都有自己的量程,不能测量超过测力计量程的力,否则会造成测力计的损坏,故C错误;
D.弹簧测力计可以竖直使用,也可以倾斜使用,只要受力方向在弹簧测力计的轴线上,测力计示数就为拉力的大小,故D错误。故选B。
4. 如图所示,所有弹簧测力计都在力的作用下处于静止状态,则弹簧测力计甲、乙、丙、丁的示数分别为 ( )
A. 2 N,4 N,4 N,4 N
B. 2 N,0 N,0 N,0 N
C. 4 N,4 N,4 N,4 N
D. 2 N,2 N,2 N,2 N
【答案】D
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,四个弹簧测力计的示数均为 2N。故选 D。
3.如图所示,弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前,应该先( )
A.把挂钩向下拉 B.把挂钩向上托
C.把面板向上移 D.把面板向下移
【答案】D
【解析】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方,说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下,因此在使用它测量钩码重力之前,应该先把面板向下移,使指针指在零刻度线上,然后再进行测量。故选D。
4.如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计串连在一起(不计测力计和绳的自重),小科用100N的水平拉力拉测力计B,此时A、B测力计的示数分别为( )
A.200N;100N B.100N;100N C.100N;200N D.200N;200N
【详解】弹簧测力计的示数等于其挂钩上受到力的大小,以B弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,小科对B施加100N的拉力,因此A对B的拉力也为100N,所以弹簧测力计B的示数为100N
以A弹簧测力计为研究对象,根据力的作用是相互的,所以A受到B施加的100N的拉力,所以弹簧测力计B的示数等于100N。故选B。
5.如图所示,某同学在做实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6 N。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的拉环上,将秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将( )
A.大于2.6 N B.等于2.6 N C.小于2.6N D.等于5.2 N
【答案】A
【解析】将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6 N,
此时弹簧的挂钩上只受到物体的重力产生的拉力,因此物体重力为2.6N;
然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的拉环上,
此时弹簧挂钩上受到的拉力等于物体的重力和弹簧外壳的重力之和;
因此测力计的示数肯定大于2.6N。
6.如图所示,某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,在弹簧下方挂上不同重力的物体,并记录指针所指的刻度值如下表所示。
当所挂重物的重力为10牛时(未超过弹簧弹性限度),相较于原长,弹簧的伸长量是( )
A.5厘米 B.7厘米 C.9厘米 D.11厘米
【答案】A
【解析】根据表格数据可知,弹簧不挂重物时长度为4cm,挂4N的物体时弹簧的长度为6cm,
则弹簧的伸长量与所挂物体的重力的比值为;
当所挂重物的重力为10N时,弹簧的伸长量。
7.在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如左图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0N 和 1.5N B.1.0N 和 1.0N
C.2.0N 和 1.0N D.2.0N 和 1.5N
【解答】解:测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重力之和,50g的物体重约0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的重力与物体B的重力之和,即1.5N;
故选:D。
8.实验室常用的弹簧测力计如图甲所示,弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧测力计,则稳定后弹簧测力计的读数分别为( )
A.图乙读数为F0﹣G,图丙读数为F0
B.图乙读数为F0+G,图丙读数为F0﹣G
C.图乙读数为F0,图丙读数为F0﹣G
D.图乙读数为 F0﹣G,图丙读数为F0+G
【解答】解:在乙图中,以弹簧测力计的外壳为研究对象,进行受力分析,受竖直向下的重力G,竖直向上的拉力F0,和弹簧的向下的拉力F(即等于此时弹簧测力计的读数),由力的平衡得:F0=G+F,则F=F0﹣G;
对于丙图,以弹簧测力计的挂钩为研究对象,受弹簧向下的拉力F′(即等于此时弹簧测力计的读数),向上的拉力F0,由二力平衡得:F=F0。
故选:A。
9.一根弹簧原长为 10cm,当挂上 5N 的钩码时弹簧长度变为 11cm,若挂上 10N 的钩码时(不超过弹性限度),则弹簧长度变为( )
A.13 cm B.12 cm C.23 cm D.21 cm
【答案】B
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,据此分析解答。
【解答】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,
即:;;解得:L'=12cm。
10.一根弹簧原来长为20cm,在它下端施加1N的拉力时,弹簧的长度为21cm。如果再多施加2N的拉力,则弹簧的长度为( )
A.3cm B.2 cm C.22 cm D.23 cm
11.一根弹簧受6N的拉力时,弹簧伸长了3cm。若使其伸长5cm,受到的拉力是 N。
12.一条弹簧,受到15牛顿的拉力时长8厘米,受到5牛顿的拉力时长6厘米,受到10牛顿的拉力时,弹簧伸长 厘米,没有受到拉力时,弹簧长 厘米。
13.如下图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为X1;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3。则X1、X2、X3的大小关系是:X1 X2,X2 X3。
12.【解析】:弹簧的伸长量与弹力成正比:(21cm-20cm)/1N=(x-20cm)/3N,x=23cm。
【答案】D
举一反三
13. 2.5 14. 7;5 15. =;=
14.如图所示,弹簧测力计A、B的自重均为0.5N,钩码重1N。则弹簧测力计A的示数为 N,弹簧测力计B的示数为 N。
【答案】1.5;0
【解析】两个弹簧处于静止状态,受到的合力为0;作用在弹簧测力计A挂钩上的拉力等于钩码和弹簧测力计B的重力的和,即FA=0.5N+1N=1.5N;因为弹簧测力计B下面挂钩上没有物体,因此弹簧测力计B的示数为零。
15.小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如下表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【答案】1.5;0.2;1.5
【解析】
(1)根据表格数据可知,拉力在0-1.5N以内,每增加0.5N拉力,弹簧伸长1cm,即拉力与弹簧伸长量成正比。而达到2N时,弹簧伸长1.5cm,此时没有发生弹性形变,故弹簧测力计的最大称量是1.5N。
(2)根据表格数据可知,在0~1.5N内弹簧受到的拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm,根据弹簧伸长与受到的拉力成正比可知,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为:。
(3)悬挂75g的重物,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.075kg×10N/kg=0.75N
此时弹簧的伸长量。
16.项目化学习小组利用橡皮筋和弹簧进行自制简易测力计项目。分别在橡皮筋、弹簧的下端悬挂一枚回形针作为挂钩,并在硬纸板上指针位置标记为“0”刻度,如图甲所示。他们制定的产品评价表如下。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
结构完整
结构不完整,有1处以上缺失
指标二
刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高
刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差
刻度不均匀
(1)项目一:标明刻度。在回形针上每次加挂一个1N的钩码,分别在硬纸板上指针静止位置画出相应的刻度线。并且测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力逐渐增大过程的L﹣F图像(如图乙所示)。则橡皮筋为材料制作的测力计“指标二”应评价为 (选填“优秀”“合格”或“待改进”)。用弹簧为材料制作的测力计最大量程应是 N;
(2)项目二:检验产品。用弹簧为材料制作的测力计,来随机测量各种不同重力的物体。当指针到零刻度的距离为3cm时,弹簧下所挂物体的重力为 N;
(3)项目三:评价改进。根据评价表,对用该弹簧所制作的测力计来说,其“指标一”被评为“优秀”。若“指标二”被评为“合格”,请对该测力计提出合理的改进建议 。
【答案】待改进;6;4.8;将橡皮筋换成弹簧
【解析】
(1)①根据题意可知,橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,即橡皮筋的伸长量与受到的拉力不成正比,所以橡皮筋测力计刻度不均匀,应评为待改进。
②根据乙图可知,在小于6N时,图像为一条直线,大于6N时图像变成曲线,则超过弹簧的限度,那么弹簧为材料制作的测力计最大量程应是6N。
(2)根据乙图可知,在弹性限度内,弹簧弹力F与弹簧伸长量L成一次函数关系,
即;;
解得:。
(3)若“指标二”被评为“合格”,则需要使伸长与拉力成正比,即将橡皮筋换成弹簧进行改进。
17.学校项目化学习小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图1所示的图像。请回答:
(1)图中OA段、OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用 (填“甲”或“乙”)弹簧。
(2)用弹簧乙制成弹簧测力计,在面板上标上刻度,如图2是面板上刻度的一部分,在0.5cm处标上力的大小为 牛。
【答案】(1)甲 (2)1
【解析】(1)精度高指拉力相同时形变量更明显;
(2)弹簧测力计的原理为形变量与其所受拉力成正比。
【解答】(1)甲弹簧在拉力相同时形变量更大,故精度高;
(2)由图1可知每受到1N的力,其弹簧伸长0.5cm,故为1N。
18.某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如右图所示,标记刻度如下表:
弹簧所挂物体的重/N
0
2
4
6
8
10
12
14
刻度尺示数/cm
6
8
10
12
14
16
19
24
(1)从表中可知弹簧秤制作原理:
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加 N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为 。
【答案】(1)在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比
(2)1
(3)6N
【解析】(1)弹簧秤的工作原理为其所受拉力与其形变量成正比;
(2) 伸长的长度与受到的拉力成正比 ,故可以通过表格数据分析;
(3)拉力为零时,此时弹簧的伸长由自重导致。
【解答】(1) 弹簧秤制作原理为在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比;
(2)分析数据可知:增加1厘米,所标的力增加1N ;
(3)当所挂物重为0N时,示数为6cm,故为6N.
19.学校开展了制作台秤的项目化学习活动。某兴趣小组利用弹簧、托盘(20g)、大头针、纸板等材料,按图甲设计并制作了一台秤(固定装置未画出).弹簧的压缩长度△×与受到压力F的关系如图乙所示。
(1)[标识刻度] 将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,大头针指在硬纸板的B处,在B处标上 克刻度(如图丙所示)。
(2)[项目评价] 请根据如”下的评价量表判断该台秤”量程”这一指标是否达到优秀并说明理由 。
指标
优秀
合格
不合格
量程/克
大于等于600
300~600
0~300
精度/克
精确到10
精确到20
精确到40
【答案】(1)100
(2)不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克
【解析】 弹簧测力计的原理是弹簧受力与弹性形变大小成正比。在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
【解答】(1)将台秤放在水平桌面上,托盘上不放物体时,大头针指在硬纸板的4处,在A处标上”0”刻度。向托盘上放入重为IN的物体时,质量为0.1kg,B处标上100克刻度;
(2)从乙图中可以看出,最大的压力为6N,所以最大的质量为600g, 托盘(20g) ,所以物体最大为580克,不能大于等于600克,不然会是弹簧发生形变,所以不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克;
故答案为:(1)100(2) 不能,因为弹簧在受到6N的压力以内才能发生弹性形变,而托盘质量为20克,因此该台秤的量程为0~580克
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