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初中物理人教版(2024)八年级下册弹力同步达标检测题
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这是一份初中物理人教版(2024)八年级下册弹力同步达标检测题,文件包含72弹力专题训练原卷版docx、72弹力专题训练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。
二.弹力的概念和常见的弹力(共6小题)
\l "_Tc5324" 三.(共3小题)
\l "_Tc20529" 四.(共5小题)
五.弹簧拉伸与压缩时弹力的方向(共4小题)
\l "_Tc5176" 六.影响弹簧弹力大小的因素(共6小题)
\l "_Tc5176" 七.(共4小题)
\l "_Tc5176" 八.弹簧测力计的量程与读数(共6小题)
\l "_Tc5176" 九. (共6小题)
一.弹性形变(共4小题)
1.物理书放在书桌上,桌子对书施加支持力,这个支持力产生的原因是( )
A.书受到的重力B.桌子受到的重力C.桌子的形变D.书的形变
【答案】C
【详解】弹力是发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,而对与它接触的物体产生的作用力,压力和支持力都是弹力,其施力物体是发生弹性形变的物体;桌子对书施加支持力,这个支持力的产生原因是桌子发生了弹性形变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.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。
3.在中国空间站内,航天员穿的“企鹅服”里有弹力拉带,可将航天员的身体束缚紧。如图所示,使用时拉带会发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,从而产生弹力,可以有效预防失重导致的肌肉萎缩。同一条拉带,拉开相同长度,在空间站里与在地球上相比,拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 弹性 不变
【详解】[1][2]由题意可知,拉带形变后可以恢复之前的形状,所以其发生的是弹性形变。弹力的大小只与材料和形变程度有关,与所处的环境无关,所以在空间站里与在地球上相比,同一条拉带,拉开相同长度,拉力大小不变。
4.中国跳水队被称为“梦之队”,跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,产生的竖直向上的 力使运动员向上运动,该力的大小与跳板的 有关。
【答案】 弹性 弹 形变程度/弹性形变量
【详解】[1]跳水运动员向下压跳板,松手后跳板能恢复原状并将运动员弹起,这种形变是弹性形变。
[2]跳板发生弹性形变,要恢复原状,对运动员施加竖直向上的弹力。
[3]在弹性限度内,弹力大小与跳板的形变程度或弹性形变量有关,形变越大,弹力越大。
二.弹力的概念和常见的弹力(共6小题)
5.如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,地面对机器人产生向上的支持力,这个力产生的原因是( )
A.地面发生形变B.脚部发生形变
C.地球的吸引D.受空气的阻力
【答案】A
【详解】机器人和地面相互接触并挤压,两者均发生弹性形变,由于地面要向上恢复原状,对阻碍它恢复原状的机器人产生力的作用,这个力就是支持力;所以,支持力产生的原因是地面发生了弹性形变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.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。
7.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。
8.穿旱冰鞋的小孩站在水平地面上,受到地面的支持力,这个力是由于 发生形变而产生的,小孩用手推墙,会感觉到墙也在推他,他自己也会后退,这表明 。
【答案】 地面 力的作用是相互的
【详解】[1]穿旱冰鞋的小孩站在水平地面上,受到地面的支持力,这个力的施力物体是地面,是由于地面发生形变后要恢复原状而产生的。
[2]小孩用手推墙,会感觉到墙也在推他,他自己也会后退,这表明力的作用是相互的,当小孩对墙施加力的同时,墙也对小孩施加了一个大小相等、方向相反的力。
9.如图,用手指按压气球,观察到气球凹陷,说明力可以改变物体的 。同时,手指感受到气球的弹力是因为 发生了形变(填“手指”或“气球”),说明了 。
【答案】 形状 气球 力的作用是相互的
【详解】[1]按压气球时,气球的外形发生改变,所以观察到气球凹陷,说明力可以改变物体的形状。
[2]弹力是由发生弹性形变的物体产生的,气球发生形变后要恢复原状,从而对接触的手指产生弹力。
[3]手指对气球施加压力的同时也受到气球的弹力,这一现象说明力的作用是相互的。
10.成吉思汗弯弓射大雕的雕塑用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的 ,在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力 。小明踢球后觉得自己的脚很痛,这说明力的作用是 ,足球运动员用头顶球攻门,球飞入网窝,此时运动员对球的作用力使球的 发生改变。
【答案】 形状 越大 相互的 运动状态
【详解】[1]拉弓时,弓被拉弯,弓的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]在一定限度内,弹性物体的弹性形变越大,产生的弹力越大。弓拉得越弯,弓的弹性形变越大,箭受到的弹力越大。
[3]小明踢球后脚痛,是因为脚对球施加力的同时,球也对脚施加了力,这说明力的作用是相互的。
[4]运动员用头顶球,球入网窝,球的运动方向(运动状态)发生了改变,此时运动员对球的作用力使球的运动状态发生改变。
\l "_Tc5324" 三.(共3小题)
11.如下图所示,水平地面上放着两个相互接触的静止的木箱甲、乙,它们之间没有发生挤压,则( )
A.甲和乙之间没有弹力B.甲对乙有弹力,乙对甲也有弹力
C.只有甲对乙有弹力D.只有乙对甲有弹力
【答案】A
【详解】水平地面上并列放着两个相互接触的静止木箱甲、乙,它们之间没有发生挤压,因此尽管木箱甲、乙相互接触,但是没有发生弹性形变,故它们之间不存在弹力。因物体发生弹性形变而产生的力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.“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】AC.物体发生弹性形变才会产生弹力,不发生形变或发生塑性形变时不会产生弹力,故A错误,C正确;
B.只有在两个相互接触并发生弹性形变的物体之间才会产生弹力,若两物体接触但没有相互挤压,不发生弹性形变,则不会有弹力,故B错误;
D.拉力、压力、支持力都属于弹力,故D错误。
故选 C。
13.如图所示是小孩踏着滑板车在粗糙的水平地面上向左运动时的情景,下列分析正确的是( )
A.未发现踏板形变,对小孩没有产生弹力
B.此时滑板车载着小孩由于惯性向左运动
C.此时滑板车恰好受到平衡力的作用
D.此时以滑板车为参照物,小孩是运动的
【答案】B
【详解】A.虽然未发现踏板明显形变,但只要小孩对踏板有压力,踏板就会发生微小形变,从而对小孩产生弹力,故A错误;
B.由图可知,小孩踏着滑板车脚离地,在粗糙的水平地面上向左运动时,由于惯性,滑板车载着小孩会保持原来的运动状态向左运动,故B正确;
C.如果滑板车受到平衡力作用,应该保持匀速直线运动状态或静止状态,而题中小孩踏着滑板车脚离地,在粗糙地面上向左运动,速度会减小,不是平衡状态,所以此时滑板车没有受到平衡力的作用,故C错误;
D.以滑板车为参照物,小孩与滑板车的相对位置没有发生变化,所以小孩是静止的,故D错误。
故选B。
\l "_Tc20529" 四.(共5小题)
14.如图所示茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】当茶杯静止在桌面上时,由于桌面对茶杯施加一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,弹力的方向垂直于接触面向下,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15.如图,杯子静置在斜面上,请你画出杯子对斜面的压力的示意图。
【答案】
【详解】压力的作用点在杯子与斜面的接触面上,压力的方向垂直于斜面指向斜面内部;过作用点,沿垂直斜面指向斜面的方向画一条带箭头的线段,并用 F表示压力。故如下图所示:
16.如图所示,杯子静止在水平面上,请画出杯子所受支持力 F的示意图。
【答案】
【详解】支持力属于弹力,弹力的方向与接触面垂直。支持力的作用点可以画在重心处,方向是垂直于水平面向上,也就是竖直向上。如图所示。
17.图中A物体在细绳拉力作用下,立在水平地面上,画出A受到的所有弹力示意图。
【答案】
【详解】A物体在细绳拉力作用下,立在水平地面上,A受到的弹力有细绳的拉力和地面对它的支持力,拉力的方向沿绳子向上,作用点在绳子与A的接触点,支持力的方向竖直向上,作用点在地面与A的接触点,如图所示:
18.如图所示,是陕西历史博物馆的馆藏文物—鸳鸯莲瓣盛金碗,其静止在水平展台上,请在图中画出展台对鸳鸯莲瓣鉴金碗支持力F支的示意图(作用点在O点)。
【答案】
【详解】鸳鸯莲瓣盛金碗所受支持力F的方向垂直于水平展台向上,作用点在O点,如图所示
五.弹簧拉伸与压缩时弹力的方向(共4小题)
19.如图,在光滑的水平桌面上,一轻质弹簧左端固定在墙上,右端连接一物块,O点是弹簧保持自然状态时的位置。在弹簧弹性限度内,将物块向右拉至A点,由静止释放,可到达最左端B点。关于物块所受弹力的大小和方向说法正确的是( )
A.在A、B点时,大小相等、方向相同
B.在A、B点时,大小相等、方向相反
C.从A→O,逐渐增大、水平向左
D.从O→B,逐渐减小、水平向右
【答案】B
【详解】AB.弹力的方向总是指向弹簧恢复原状的方向。在A点弹簧被拉伸,弹力方向向左;在B点弹簧被压缩,弹力方向向右;弹簧的长度变化量跟弹力大小成正比。A点弹簧的伸长量和B点弹簧的压缩量相同(都为5cm),所以弹力大小相等。故在A、B点时,物块所受弹力大小相等、方向相反,故A错误,B正确;
C.从A→O,弹簧的伸长量逐渐减小,所以弹力逐渐减小,且弹力方向水平向左,故C错误;
D.从O→B,弹簧的压缩量逐渐变大,所以弹力逐渐变大、且弹力方向水平向右,故D错误。
故选B。
20.关于弹簧测力计的制作原理(在弹性限度内)以下说法正确的是( )
A.弹簧长度越长,弹簧受到的拉力越大
B.量程越大,弹簧受到的拉力越大
C.拉力越大,弹簧的长度越长
D.拉力越大,弹簧的伸长量越大
【答案】D
【详解】A.弹簧变化的长度越长,弹簧受到的拉力才越大,故A错误;
B.量程越大,弹簧可以受到的最大拉力越大,故B错误;
C.拉力越大,弹簧的长度变化量越大,与长度无关,故C错误;
D.在弹性限度内,拉力越大,弹簧的伸长量越大,故D正确。
故选D。
21.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,最终到达B点。则球在A点与B点时所受弹簧施加力的方向 (相同/不同),大小 (相同/不同)。在球从A到B的过程中,受到弹簧的作用力的大小变化是 (一直变大/一直变小/先变大再变小/先变小再变大)。
【答案】 不同 相同 先变小再变大
【详解】[1][2][3]小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,弹力越来越小,此时小球所受弹力方向向右;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,弹力越来越大,此时小球所受弹力方向向左。因为AO=OB,所以球在A点与B点时,弹簧的形变程度相同,因此所受弹簧施加力的大小相等,因此球从A到B的过程中,受到弹簧的作用力先变小再变大。
22.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (填“左”或“右”)的弹力,这个力的施力物体是 (选填“弹簧”或“订书针”),在使用过程中随着书钉的逐渐减少,这个力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 左 弹簧 减小
【详解】[1][2][3]弹力方向与物体的形变方向相反,固定在槽内后部处于压缩状态的弹簧,弹簧发生的形变方向是水平向右,则弹簧给订书钉的弹力方向是水平向左,所以处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的压力;在使用过程中,随着订书钉的逐渐减少,弹簧的形变程度减小,弹簧的压力将减小。
\l "_Tc5176" 六.影响弹簧弹力大小的因素(共6小题)
23.几个同学用同一个弹性拉力器进行锻炼,如图所示,当他们都两臂张开伸直时( )
A.力气大的人所用拉力大
B.手臂长的人所用拉力大
C.手臂粗的人所用拉力大
D.体重大的人所用拉力大
【答案】B
【详解】几个同学都把同一弹簧拉力器上的弹簧拉开,都把手臂伸直,手臂越长的人,弹簧的伸长量越大,人所用的拉力越大。故B符合题意,故ACD不符合题意。
故选B。
24.如图所示,用手向上给弹簧5N的拉力,下列说法中不正确的是( )
A.手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
B.弹簧对手的拉力也是5N
C.弹簧对手的拉力属于弹力
D.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
【答案】A
【详解】AB.手对弹簧的拉力,施力物体是手,是人手形变产生的,并非因为弹簧发生形变产生,弹簧发生形变会产生对人手的拉力,是一对相互作用力。已知手给弹簧 5N 的拉力,根据相互作用力大小相等的性质,弹簧对手的拉力也为 5N,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.当手向上拉弹簧时,弹簧发生弹性形变,为恢复原状会对手产生拉力,这个拉力实质是由弹簧形变而产生的,就是弹力,故C正确,不符合题意;
D.在弹性限度内,依据弹簧的性质,弹簧受到的拉力越大,其伸长量就越长,故D正确,不符合题意。
故选A。
25.一根10cm长的弹簧,受到8N的拉力时,伸长了4cm;若弹簧伸长了6cm,受到的拉力是 N;若弹簧受到的力是6N,它伸长了 cm。(弹簧均在弹性限度内)
【答案】 12 3
【详解】[1][2]由题意可知,弹簧受到8N的拉力时,伸长了4cm,则弹簧的劲度系数为
当弹簧伸长6cm时,受到的拉力为
若弹簧受到的力是6N,它伸长的长度为
26.小明同学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如图所示,这根弹簧的原长是 cm。弹簧在受到3N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm,此时弹簧发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变。
【答案】 2 3 弹性
【详解】[1]由图可知,当弹簧受到的拉力为0时,弹簧的长度为2cm,则这根弹簧的原长是2cm。
[2]由图可知,当弹簧受到的拉力在6N以内时,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比,弹簧在受到3N的拉力时,弹簧的伸长量为
[3]弹簧在受到3N的拉力时,此时弹簧的形变在弹性限度范围内,失去拉力后,弹簧会恢复原状,此时弹簧发生了弹性形变。
27.学习了弹力知识后,小普和小明利用同一根橡皮筋自制简易测力计,装置如图1所示。
在制作测力计刻度面板时,小普查阅资料,在弹性限度内,弹性物体形变量与所受的拉力成正比。所以,小普在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,然后等分刻度,画出刻度线,如图2甲所示。
(1)橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋形变 (选填“越大”、“不变”或“越小”);
(2)小明制作时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,画出相应的刻度线,如图2乙所示。小明认为小普的标记方法不正确,请说明小明判断小普不正确的依据 。
(3)若用图2甲测力计测力,读数为2.0N时,测量值 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)越大
(2)橡皮筋的伸长量与所受拉力不成正比
(3)小于
【详解】(1)根据弹簧测力计的原理,弹簧发生弹性形变,外力越大,形变就越大。
(2)小普利用平均法等分刻度是不合理的,根据小明的实际测量可知,该测力计的刻度是不均匀的,橡皮筋被拉长后直径变小,橡皮筋的伸长量与所受拉力不成正比。
(3)由图甲和图乙对比可知,图甲中的2.0N在图乙中2.0N的下方,当测力计的指针指图甲2.0N的位置时,实际的力已经超过2.0N。所以测量值小于真实值。
28.小明做“用弹簧测力计测量力的大小”的实验时发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要弹簧、若干相同钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是 ;
(2)实验记录数据如表格所示,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线;
(3)小明准备自己动手制作弹簧测力计。他选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图丙所示图像。若他要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 (选填“A”“B”);
(4)如图丁所示的弹簧测力计量程为 N,最小分度值为 N。如果测量前指针指在零刻度下方,未调零就使用它测重力,会导致测量值 (选填“偏大”“偏小”)。
【答案】(1)刻度尺
(2)
(3)B
(4) 0~5 0.2 偏大
【详解】(1)要完成实验,除了需要弹簧、若干相同钩码、铁架台以外,由于要测量弹簧的伸长量,所以还需要测长度的工具刻度尺。
(2)根据表格中数据在坐标轴中描点,再用直线将各个点连接起来,如图所示:
(3)由图丙可知,在弹性限度内,B弹簧能够承受的最大拉力比A弹簧大,则他要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧B。
(4)[1]图丁中测力计的最小测量值为0N,最大测量值为5N,则弹簧测力计量程为0~5N。
[2]测力计一大格表示1N,一大格分为5小格,一小格表示0.2N,则最小分度值为0.2N。
[3]如果测量前指针指在零刻度下方,此时测力计示数大于0,未调零就使用它测重力,会导致测量值偏大。
\l "_Tc5176" 七.(共4小题)
29.小明用图示器材制作橡皮筋测力计时,采用相同规格但已磨损的砝码标刻度。b为橡皮筋原长位置,c为瓶盖中不放物体时橡皮筋下端位置。则( )
A.“0”刻度线应标在b点B.该橡皮筋测力计只能测量重力
C.刻度值“上大下小”D.使用时会使测量结果偏大
【答案】D
【详解】A.由题意知,c为瓶盖中不放物体时橡皮筋下端位置,因此“0”刻度线应标在c点,故A不符合题意;
B.该橡皮筋测力计是用来测量力的工具,不仅可以竖直放置测量重力,也可以在其他方向上测量拉力,故B不符合题意;
C.在橡皮筋的弹性限度内,受到的拉力越大,橡皮筋的伸长量就越大,指针的位置就越靠下,因此,刻度值应该是“上小下大”,故C不符合题意;
D.由题意知,采用相同规格但已磨损的砝码标刻度,磨损的砝码质量变小,重力变小,但标注的力不变,因此所标注的力会比实际力大,因此使用时会使测量结果偏大,故D符合题意。
故选D。
30.关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计前,不需要调零
B.使用弹簧测力计时,必须使其沿竖直方向
C.所测力不能超过弹簧测力计的最大测量值
D.弹簧测力计的工作原理:弹簧所受的拉力与弹簧的长度成正比
【答案】C
【详解】A.使用弹簧测力计时,要先观察量程、分度值和零刻度,若指针不在零刻度要进行调零,故A错误;
B.弹簧测力计可以测任何方向的力,故B错误;
C.所测力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C正确;
D.弹簧测力计的工作原理是:弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,故D错误。
故选C。
31.对A、B两根弹簧进行研究,记录它们受到拉力F的大小和它们的伸长,得到图甲“拉力F﹣伸长”的图像。用A、B弹簧做成外形相同的测力计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.A、B量程相同,精确度相同B.B测力计量程较大,精确度会较低
C.A、B串接起来能测量的最大力是15ND.A、B并联起来能测量的最大力是20N
【答案】B
【详解】AB.测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图甲知,A测力计量程为,B测力计量程为,所以B测力计量程较大;由图甲可知,拉力相同时,A弹簧伸长量较大,所以A测力计更精确。故A错误,B正确;
C.A、B串接起来时,受到的拉力是相同的,所以能测量的最大力是10N,故C错误;
D.A、B并联起来时,伸长量是相同的,由图甲可知,最大伸长量为15cm,此时A产生的拉力大于5N,B产生的拉力为15N,则A、B并联起来能测量的最大力大于20N,故D错误。
故选B。
32.如图是弹簧的长度与所受拉力的关系图象,由图象可知弹簧测力计的原理是 ,当拉力是6N时,弹簧的长度是 cm。
【答案】 在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 5
【详解】[1]如图所示,弹簧原长2cm,弹簧都有一定的限度,在限度内拉力与伸长量的比值一定,说明在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧测力计就是利用该原理制成的。
[2]当拉力是6N时,根据弹簧测力计的原理可得
解得弹簧长度L=5cm
33.弹簧测力计的工作原理是:同一弹簧在弹性限度内,伸长量与所受拉力成 (选填“正比”或“反比”)。有一个量程为0~12N的弹簧测力计,受到8N拉力时弹簧长度为23cm,受到5N拉力时弹簧长度为20cm,若不受任何力,弹簧长度为 cm;当弹簧长度为28cm时,所受拉力 (选填“超过”或“没有超过”)测力计的量程。
【答案】 正比 15 超过
【详解】[1]根据弹簧测力计的工作原理可知:同一弹簧在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比。
[2][3]设弹簧原长为L0,劲度系数为k,根据胡克定律可得方程组8N=k(23cm-L0),5N=k(20cm-L0)
解得L0=15cm
把L0=15cm代入8N=k(23cm-15cm)
可得k=1N/cm
当弹簧长度为28cm时,则此时拉力为F=1N/cm×(28cm-15cm)=13N
因为13N>12N,所以所受拉力超过了测力计的量程。
\l "_Tc5176" 八.弹簧测力计的量程与读数(共6小题)
34.下列测量工具读数正确的是( )
A.甲图所示,物体的长度是5.25cm
B.乙图所示,所测体温是
C.丙图所示,所测力是5.6N
D.丁图所示,所测物体质量是57.2g
【答案】B
【详解】A.甲图所示,刻度尺分度值为0.1cm,物体的长度为
故A错误;
B.乙图所示,体温计分度值为0.1℃,示数为,则所测体温是,故B正确;
C.丙图所示,测力计分度值为0.2N,示数为4.4N,则所测力的大小为4.4N,故C错误;
D.丁图所示,横梁标尺分度值为0.2g,则所测物体质量为
故D错误。
故选B。
35.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.5NB.10NC.15ND.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。
36.如图,小宇和小琪各用6N的水平拉力沿相反方向拉弹簧测力计的两端,测力计的示数为(测力计的重不计)( )
A.0NB.3NC.6ND.12N
【答案】C
【详解】在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。用弹簧测力计测量力时,弹簧测力计显示的是挂钩一端所受拉力的大小,所以弹簧测力计的示数为6N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
37.在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中,进行如图所示的实验前,应将弹簧测力计沿 方向调零,物体对弹簧测力计的拉力为 N。
【答案】 竖直 3.6
【详解】[1]实验前,应将弹簧测力计沿测量力所在直线进行调零,即沿竖直方向进行调零。
[2]由图可知,分度值是0.2N,弹簧测力计示数为3.6N。
38.如图所示,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2N的拉力、,弹簧测力计的示数为 N。
【答案】 2.6 2
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在2.6N处,所以手对弹簧测力计挂钩的拉力是2.6N。
[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。
39.使用弹簧测力计测力前,应先将测力计在受力方向上 。如图所示,弹簧测力计的示数为 N。
【答案】 调零 1.4
【详解】[1][2]弹簧测力计使用前先在测力计受力方向上调零,使指针对准零刻度线,这样测量才准确;由图可知,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,所以弹簧测力计示数为1.4N。
\l "_Tc5176" 九. (共6小题)
40.兰陵某中学在“天地物理实践”项目中,探讨下列器材在空间站微重力环境下仍能正常使用的是( )
①刻度尺 ②秒表 ③托盘天平 ④量筒 ⑤弹簧测力计 ⑥分贝仪
A.①②④⑥B.①②⑤⑥C.②③④⑤⑥D.①②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①刻度尺:其测量长度的原理与重力无关,在空间站微重力环境下能正常使用。
②秒表:无论是机械式秒表还是电子秒表,工作过程都不依赖重力,在微重力环境下可正常使用。
③托盘天平:是利用物体重力产生的压力使天平平衡来测量质量,在微重力环境中物体对托盘几乎没有压力,无法正常使用。
④量筒:用于测量液体体积,量筒是利用液体在重力作用下形成稳定液面来测量体积的,在微重力环境下,液体会漂浮,无法形成稳定液面,故无法正常使用。
⑤弹簧测力计:虽在微重力下不能测重力,但可用于测量拉力等,因为其是依据弹簧的弹性形变与外力的关系工作,与重力无关,能正常使用。
⑥分贝仪:用于测量声音的强度,工作原理与重力无关,在微重力环境下能正常使用。
综上,①②⑤⑥在空间站微重力环境下仍能正常使用。故选B。
41.如图所示,下列测量仪器操作正确的是( )
A.图甲可直接调节平衡螺母使天平平衡
B.图乙读数时视线应与凹液面的最高处相平
C.图丙用弹簧测力计测量物体重力时,应先在竖直方向上调零
D.图丁所示的方法读数,测量值偏小
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,天平在使用前,应先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡,故A错误;
B.由图乙可知,用量筒测量液体体积时,视线应与凹液面的最低处相平,故B错误;
C.由图丙可知,重力的方向是竖直向下的,用弹簧测力计测量物体重力时,应先在竖直方向上调零,故C正确;
D.由图丁可知,测量物体长度时,按照如图所示的方法读数,测量值偏大,视线应正对刻度线,故D错误。
故选C。
42.关于弹簧测力计,下列说法错误的是( )
A.利用在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大的原理制成的
B.弹簧测力计使用前,必须在竖直方向上调零
C.测量时,拉力的方向应沿弹簧的轴线方向,以免挂钩杆与外壳之间产生摩擦
D.读数时,视线应与指针对应的刻度线垂直
【答案】B
【详解】A.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计的示数越大,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计在使用时要检查指针是否指在零刻度线处,测量前在拉力方向上调零,不只是在竖直方向上,故B错误,符合题意;
C.用弹簧测力计测量时,注意被测的拉力的方向,拉力的方向应沿弹簧的轴线方向,以免挂钩杆与外壳之间产生较大的摩擦,使测量不准确,故C正确,不符合题意;
D.读数时,视线应与刻度盘面垂直,即与指针对应的刻度线垂直,故D正确,不符合题意。
故选B。
43.物理学中很多的物理量需要测量,测量时需要学会测量工具的使用方法,力的测量也是如此。使用弹簧测力计之前,应先调零,测量竖直方向上的力时,应该在 上调零,测量水平方向上的力时,应该在 上调零。(均选填“水平方向”或“竖直方向”)
【答案】 竖直方向 水平方向
【详解】[1][2]使用弹簧测力计前要看指针是否指在零刻度线上,如果不在就需要校零,并将弹簧测力计按测量时所需的位置放好,测量竖直方向上的力时,应该在竖直方向上校零,测量水平方向上的力时,应该在水平方向上校零。
44.如图所示,弹簧测力计测得物体的重力为 N;如果再用该弹簧测力计测量物体水平运动时所受摩擦力的大小, (选填“需要”或“不需要”)重新校零。
【答案】 1.8 需要
【详解】[1]弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在1N后面4小格处,弹簧测力示数为F=,故物体的重力为1.8N。
[2]弹簧测力计测量力之前需要校零,测哪个方向的力,就要在哪个方向上校零。
45.阅读材料,回答问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,公式表示为F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变,而在弹性限度外的形变叫做塑性形变。
(1)常用的弹簧测力计测物体重力时,弹簧的形变主要是 (选填“塑性”或“弹性”)形变;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 ;
(3)弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,你认为它的单位是 (选填“N/m”“N/m2”或“N·m”);
(4)弹簧的劲度系数与受力的大小 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)弹性
(2)弹性限度
(3)N/m
(4)无关
【详解】(1)弹簧受力时发生形变,不受力时能够自行恢复原状,属于弹性限度内的形变,弹簧的形变主要是弹性形变。
(2)若超过了弹簧的弹性限度,弹簧将发生塑性形变,不能自行恢复原状,因此使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的弹性限度。
(3)弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,劲度系数等于弹力与弹簧伸长(或缩短)长度的比值即,弹力的单位为,弹簧伸长(或缩短)长度单位为,因此劲度系数的单位是。
(4)劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系,与受力的大小无关。
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ΔL/cm
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
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