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初中物理人教版(2024)八年级下册7.2 弹力同步训练题
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这是一份初中物理人教版(2024)八年级下册7.2 弹力同步训练题,共23页。试卷主要包含了弹力,弹簧测力计等内容,欢迎下载使用。
双基过关
知识点一、弹力:
1.弹性和塑性
(1)弹性
①概念:物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
②典型物体:橡皮筋、撑杆、直尺、弹簧等。
(2)塑性
①概念:有些物体,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种形质叫作塑性。
②典型物体:橡皮泥、面团、铁丝等。
2.弹性形变和塑性形变
(1)弹性形变:对于弹性物体(具有弹性的物体),其形变后能自动恢复原状,这种形变叫弹性形变。
(2)塑性形变:物体形变后不能自动恢复到原状的形变叫塑性形变。
3.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状,这个限度就是弹性限度。
4.形变的普遍性:任何宏观的物体都能发生形变,只是有的比较明显,可以直接看到,有的不那么明显,用肉眼很难直接观察到。对于微小形变可以通过转换法间接观察。如用手挤压玻璃瓶时,玻璃瓶的形变很难直接观察,我们可以给玻璃瓶装满水,瓶口插入透明的细管、密封,此时挤压瓶壁时,可以观察到细管中液面的升降来间接知道玻璃瓶发生了形变。
5.弹力
(1)概念:物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
(2)产生条件:
①两个物体直接接触。
②物体间挤压发生弹性形变。
两个条件必须同时具备,缺一不可。
(3)弹力的三要素:
①大小:与物体的弹性强弱和形变程度有关。同一物体,形变程度越大,弹力越大。
②方向:与施力物体形变的方向相反,指向施力物体恢复原状的方向。
③作用点:在两物体的接触面上,在受力物体上。
注:①面面接触的物体产生的弹力,弹力的方向垂直于接触的表面;
②点面(线)接触的物体产生的弹力,垂直于面(线);
③弹簧产生的弹力沿轴线,指向弹簧伸长(收缩)的方向;
④轻绳产生的弹力沿绳,指向绳收缩的方向;
⑤轻杆产生的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,指向杆伸长(收缩)的方向。
6.弹力的理解
(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。
(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。
(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力都是弹力。
(4)弹力是由施力物体发生弹性形变产生的,作用在受力物体上。
基础自测:
1.通常情况下,表现为塑性的物体是( )
A.面团B.弹簧C.钢尺D.乒乓球球拍
2.下列物体发生弹性形变的是( )
A.用手捏橡皮泥
B.自行车的车座用久了与新的时候不一样
C.玩弹弓时不小心把橡皮筋拉断了
D.王强同学反复拉弹簧健身器锻炼身体
3.如图所示是用手压弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对手的作用力B.手对弹簧的压力
C.地面对弹簧的支持力D.弹簧的重力
4.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A. 妈妈对婴儿车的推力
B.花瓶对桌面的压力
C.磁铁对小球的吸引力
D. 绳子对小车的拉力
5.下列物体不能产生弹力的是( )
A.压弯的锯条B.踩着的足球C.拉开的皮筋D.砸扁的铁丝
6.下列物体中没有弹力存在的是( )
A.没有发生形变的弹簧B.竖直悬挂着钩码的弹簧
C.拉开的弓D.被拉长的橡皮筋
知识点二、弹簧测力计
1.力的测量工具
测量力的大小的工具叫作测力计,常见的测力计有多种,如托盘秤、弹簧秤、握力计、拉力计、弹簧测力计等。
2.探究弹簧的形变量与弹簧受到的弹力的关系
(1)弹簧的形变量:即弹簧的伸长量或压缩量,用△x表示,,l为形变后的长度,l0为弹簧的原长。
(2)实验表面:在弹簧的弹性限度内,弹簧的形变量△x与弹簧的弹力F成正比。
(3)公式:。k为比例常数,叫弹簧的劲度系数,由弹簧本身的材料、长度、横截面积等因素有关,与弹簧的弹力F和形变量△x无关。
3.弹簧测力计
(1)原理:在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
(2)构造:吊环,弹簧,指针,刻度板,挂钩。
(3)使用
①使用前
a.轻轻地来回拉动挂钩几次,防止卡壳,摩擦;
b.观察弹簧的量程和分度值,便于读数;
c.观察指针是否指在零刻度线上,若不在,需调零。
②使用时
a.所测的力不能超过其量程,否则会损坏测力计;
b.拉力的方向要与弹簧的轴线一致,避免摩擦;
c.读数时视线要垂直于刻度板;
d.记录数据要带单位,弹簧测力计的示数不需要估读。
基础自测
7.一原长10cm的弹簧受到5N的拉力时,伸长了2.4cm,那么在弹性限度内,该弹簧的长度变为13.6cm时,受到了多大的拉力( )
A.6.8NB.7.5NC.5.5ND.8N
8.如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F 均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲L丁
B.L甲=L乙,L丙=L丁
C.L甲=L丙,L乙=L丁
D.L甲=L丙,L乙>L丁
9.如图所示,在光滑的水平台面上,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,研究小球在水平方向上的所受弹力大小和方向,则( )
A.从A运动到O,弹力方向向右,弹力逐渐增大
B.从A运动到O,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O运动到B,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O运动到B,弹力方向向右,弹力逐渐减小
10.在探究弹簧的伸长和拉力的关系实验中得到:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比。根据这一结论,小王用如图所示______N的力拉弹簧,使弹簧伸长了2.3cm;小曹用力将这个弹簧拉长了2.5cm,则小曹拉弹簧的力是______N。
11.如图所示弹簧测力计的量程为______牛,示数为______牛。
12.物理小组探究“弹簧的伸长量与其受到拉力的关系”的实验装置如图甲所示:
(1)探究过程中,实验数据如表,请在图乙中作出弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图像( ) ;
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是___________N;
(3)由图像得出:在弹性限度内,弹簧的伸长量和其受到的拉力成___________。
考点突破
考点1.对弹力的理解
方法:理解弹力,抓住两点
(1)发生弹性形变的物体才会产生弹力,弹力的施力物体是发生形变的物体。
(2)弹力作用在与发生形变的物体直接接触的物体上。
例1.(2022秋·四川遂宁·八年级四川省遂宁市第二中学校校考期中)下列有关弹力的说法正确的是( )
A.将一叠书放在桌面上,我们没有观察到桌面有什么变化,因此桌面没有产生弹力
B.特殊情况下,两个物体可以不接触也能产生相互作用的弹力
C.只有弹簧发生弹性形变时才能产生弹力
D.某弹簧在弹性限度内,伸长量越大,产生的弹力越大
例2.(2022·全国·九年级专题练习)如图所示,一根弹簧,A端固定在墙上,在弹性限度内用手匀速向右水平拉动弹簧B端,使弹簧伸长,下列有关弹簧弹力的描述正确的是( )
A.墙面对弹簧的弹力是由于弹簧发生了弹性形变
B.B端受到的拉力大于弹簧弹力
C.手受到的弹簧弹力方向水平向右
D.墙面受到的弹簧弹力方向水平向右
考点2.探究弹簧测力计的原理
方法:分清弹簧的“长度”和“伸长量”
弹簧不受拉力时的长度叫作弹簧的原长,一般用l0表示,弹簧受到拉力后的长度一般称为弹簧的长度,用l表示,则弹簧的伸长量。在探究弹簧测力计的原理时,探究的是弹簧的伸长量和拉力的关系,一定不能错误地研究成弹簧的长度和拉力的关系。
例3.(2022·江苏扬州·中考真题)利用一根长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,小明和小华的方法不同。
小明:在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,等分刻度,画出的刻度线如图2所示。
小华: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3所示。
(1)实际操作后发现两人的刻线并不完全重合,你认为图___________的刻度较准确;若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,则测量值___________真实值;
(2)小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻线,但未找到10g的钩码。他注意到拉力越大,橡皮筋形变___________,于是想通过探寻形变与拉力的定量关系进行细分刻度。他测量了每根刻线到零刻线的距离L,数据记录在下表中;
他在坐标纸上画出对应的F-L图像如图4所示,请你利用图像信息在图5中标出2.2N力对应的刻度线;( )
(3)小华将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力逐渐减小过程的F-L图像,如图6中图线②所示,与拉力逐渐增大过程的图线①不重合。若用此测力计连续不间断测量两个大小不等的拉力(小于3N),为使测量准确,请针对此橡皮筋的特性提出操作要求。___________
考点3.弹簧测力计的使用和读数
方法:使用弹簧测力计的“五步一注意”
1.前两步
看:观察弹簧测力计的量程、分度值和指针位置;
拉:来回拉动弹簧测力计,防止卡壳、摩擦。
2.后三步
测:所测的力不能超过测力计的量程,并且拉力与弹簧轴线方向应一致;
读:读数时,视线与刻度板垂直,待指针稳定后再读数;
记:记录数据要带单位。
3.注意:弹簧测力计读数时没有估读数字。
例4.(2022·山东东营·中考真题)关于弹簧测力计的使用方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程
例5.(2022·四川德阳·中考真题)(1)如图甲所示,所测物体的长度是___________cm。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为___________N。
例6.(2022·江西·中考真题)如图所示,圆筒测力计的分度值为______N;此时,该测力计的读数是______N。
弹簧受到的拉力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
弹簧伸长量/cm
1
2
3
4
5
拉力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
刻线到零刻线的距离L/cm
1.00
2.20
3.60
5.20
7.00
9.00
第2节 弹力
双基过关
知识点一、弹力:
1.弹性和塑性
(1)弹性
①概念:物体受力时发生形变,不受力时又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
②典型物体:橡皮筋、撑杆、直尺、弹簧等。
(2)塑性
①概念:有些物体,形变后不能自动地恢复到原来的形状,物体的这种形质叫作塑性。
②典型物体:橡皮泥、面团、铁丝等。
2.弹性形变和塑性形变
(1)弹性形变:对于弹性物体(具有弹性的物体),其形变后能自动恢复原状,这种形变叫弹性形变。
(2)塑性形变:物体形变后不能自动恢复到原状的形变叫塑性形变。
3.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状,这个限度就是弹性限度。
4.形变的普遍性:任何宏观的物体都能发生形变,只是有的比较明显,可以直接看到,有的不那么明显,用肉眼很难直接观察到。对于微小形变可以通过转换法间接观察。如用手挤压玻璃瓶时,玻璃瓶的形变很难直接观察,我们可以给玻璃瓶装满水,瓶口插入透明的细管、密封,此时挤压瓶壁时,可以观察到细管中液面的升降来间接知道玻璃瓶发生了形变。
5.弹力
(1)概念:物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
(2)产生条件:
①两个物体直接接触。
②物体间挤压发生弹性形变。
两个条件必须同时具备,缺一不可。
(3)弹力的三要素:
①大小:与物体的弹性强弱和形变程度有关。同一物体,形变程度越大,弹力越大。
②方向:与施力物体形变的方向相反,指向施力物体恢复原状的方向。
③作用点:在两物体的接触面上,在受力物体上。
注:①面面接触的物体产生的弹力,弹力的方向垂直于接触的表面;
②点面(线)接触的物体产生的弹力,垂直于面(线);
③弹簧产生的弹力沿轴线,指向弹簧伸长(收缩)的方向;
④轻绳产生的弹力沿绳,指向绳收缩的方向;
⑤轻杆产生的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,指向杆伸长(收缩)的方向。
6.弹力的理解
(1)有弹力必有形变;有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。
(2)弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。
(3)生活中的推力、拉力、压力、支持力都是弹力。
(4)弹力是由施力物体发生弹性形变产生的,作用在受力物体上。
基础自测:
1.通常情况下,表现为塑性的物体是( )
A.面团B.弹簧C.钢尺D.乒乓球球拍
【答案】A
【解析】面团在撤去外力后不能恢复原状,表现为塑性;弹簧、钢尺、乒乓球球拍在撤去外力后,能够自动恢复原状,表现为弹性。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.下列物体发生弹性形变的是( )
A.用手捏橡皮泥
B.自行车的车座用久了与新的时候不一样
C.玩弹弓时不小心把橡皮筋拉断了
D.王强同学反复拉弹簧健身器锻炼身体
【答案】D
【解析】A.用手捏橡皮泥,橡皮泥发生了形变,放手后不能恢复原状,不是弹性形变,故A不符合题意;
B.自行车车座由于压力会发生形变并且不能恢复原来的形状,不是弹性形变,故B不符合题意;
C.橡皮筋扯断后,发生了形变,并且不能恢复原状,不是弹性形变,故C不符合题意;
D.用力将弹簧健身器拉长,弹簧发生的形变,能恢复原状,是弹性形变,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示是用手压弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对手的作用力B.手对弹簧的压力
C.地面对弹簧的支持力D.弹簧的重力
【答案】A
【解析】弹簧形变产生的力叫弹力,作用在手上,此时的施力物是弹簧,受力物是手,即由于弹簧形变产生的力是弹簧对手的作用力,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A. 妈妈对婴儿车的推力
B.花瓶对桌面的压力
C.磁铁对小球的吸引力
D. 绳子对小车的拉力
【答案】C
【解析】ABD.妈妈对婴儿车的推力、花瓶对桌面的压力、绳子对小车的拉力,都是因为物体的形变而产生的力,是弹力,故ABD不符合题意;
C.磁铁对小球的吸引力,是受磁场对它力的作用,不属于弹力,故C符合题意。
故选C。
5.下列物体不能产生弹力的是( )
A.压弯的锯条B.踩着的足球C.拉开的皮筋D.砸扁的铁丝
【答案】D
【解析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
A.压弯的锯条发生弹性形变,产生弹力,故A不符合题意;
B.踩着的皮球发生弹性形变,产生弹力,故B不符合题意;
C.拉开的橡皮筋发生了弹性形变,产生弹力,故C不符合题意;
D.砸扁的铁丝不具有弹性,故不会产生弹力,故D符合题意。
故选D。
6.下列物体中没有弹力存在的是( )
A.没有发生形变的弹簧B.竖直悬挂着钩码的弹簧
C.拉开的弓D.被拉长的橡皮筋
【答案】A
【解析】A.物体发生弹性形变才能产生弹力,没有发生形变的弹簧不会产生弹力,故A符合题意;
B.竖直悬挂着钩码的弹簧,弹簧在钩码重力的作用下发生了弹性形变,从而产生弹力,故B不符合题意;
C.拉开的弓,弓弯曲发生弹性形变,产生弹力,故C不符合题意;
D.被拉长的橡皮筋,橡皮筋发生弹性形变,产生弹力,故D不符合题意。
故选A。
知识点二、弹簧测力计
1.力的测量工具
测量力的大小的工具叫作测力计,常见的测力计有多种,如托盘秤、弹簧秤、握力计、拉力计、弹簧测力计等。
2.探究弹簧的形变量与弹簧受到的弹力的关系
(1)弹簧的形变量:即弹簧的伸长量或压缩量,用△x表示,,l为形变后的长度,l0为弹簧的原长。
(2)实验表面:在弹簧的弹性限度内,弹簧的形变量△x与弹簧的弹力F成正比。
(3)公式:。k为比例常数,叫弹簧的劲度系数,由弹簧本身的材料、长度、横截面积等因素有关,与弹簧的弹力F和形变量△x无关。
3.弹簧测力计
(1)原理:在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
(2)构造:吊环,弹簧,指针,刻度板,挂钩。
(3)使用
①使用前
a.轻轻地来回拉动挂钩几次,防止卡壳,摩擦;
b.观察弹簧的量程和分度值,便于读数;
c.观察指针是否指在零刻度线上,若不在,需调零。
②使用时
a.所测的力不能超过其量程,否则会损坏测力计;
b.拉力的方向要与弹簧的轴线一致,避免摩擦;
c.读数时视线要垂直于刻度板;
d.记录数据要带单位,弹簧测力计的示数不需要估读。
基础自测
7.一原长10cm的弹簧受到5N的拉力时,伸长了2.4cm,那么在弹性限度内,该弹簧的长度变为13.6cm时,受到了多大的拉力( )
A.6.8NB.7.5NC.5.5ND.8N
【答案】B
【解析】弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比,受到5N拉力时,则弹簧伸长2.4cm;当弹簧的长度是13.6cm,则弹簧伸长量为
因为弹簧的伸长与所受拉力成正比,所以
代入数值得
解得
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F 均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A.L甲L丁
B.L甲=L乙,L丙=L丁
C.L甲=L丙,L乙=L丁
D.L甲=L丙,L乙>L丁
【答案】C
【解析】AB.由题图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以L甲=L丙,故AB错误;
CD.在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同。所以L乙=L丁,故C正确,D错误。
故选C。
9.如图所示,在光滑的水平台面上,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,研究小球在水平方向上的所受弹力大小和方向,则( )
A.从A运动到O,弹力方向向右,弹力逐渐增大
B.从A运动到O,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O运动到B,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O运动到B,弹力方向向右,弹力逐渐减小
【答案】C
【解析】AB.小球从A运动到O的过程中,弹簧处于压缩状态,根据弹簧对小球力的方向指向其形变恢复的方向,则此时小球所受弹力方向向右,由于弹簧在逐渐恢复原状,压缩量在减小,根据在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大(反之越小),则弹簧对小球的弹力在逐渐减小,故从A运动到O的过程中,小球所受弹力方向向右,弹力逐渐减小,故AB不符合题意;
CD.小球从O运动到B的过程中,弹簧处于伸长状态,根据弹簧对小球力的方向指向其形变恢复的方向,则此时小球所受弹力方向向左,由于弹簧在逐渐被拉长,伸长量在逐渐增大,根据在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大,则弹簧对小球的弹力在逐渐增大,故小球从O运动到B的过程中,小球所受弹力方向向左,弹力逐渐增大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.在探究弹簧的伸长和拉力的关系实验中得到:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比。根据这一结论,小王用如图所示______N的力拉弹簧,使弹簧伸长了2.3cm;小曹用力将这个弹簧拉长了2.5cm,则小曹拉弹簧的力是______N。
【答案】 4.6 5
【解析】[1]由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,则图中弹簧测力计的示数为4.6N。
[2]在一定弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力大小成正比,所以可得
F=k∆x
即可得
解得弹力F=5N。
11.如图所示弹簧测力计的量程为______牛,示数为______牛。
【答案】
【解析】[1]读图可知,弹簧测力计最大可称量5N的物体,所以其量程应记作0~5N。
[2]从0~1N之间一共分出了5个小格,所以每个小格就是它的分度值;测力计的指针在2N以下第二个小格处,示数为
F=2N+2×0.2N=2.4N
12.物理小组探究“弹簧的伸长量与其受到拉力的关系”的实验装置如图甲所示:
(1)探究过程中,实验数据如表,请在图乙中作出弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图像( ) ;
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是___________N;
(3)由图像得出:在弹性限度内,弹簧的伸长量和其受到的拉力成___________。
【答案】 1.75 正比
【解析】(1)[1]利用数学中描点连线的方法,结合表格中的数据,做出图像如下
(2)[2]从数据中可以看出,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm,所以当弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是1.75N。
(3)[3]从图像可以看出:在弹性限度内,各点的位置在一条过原点的倾斜直线上。因此由此实验可得:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
考点突破
考点1.对弹力的理解
方法:理解弹力,抓住两点
(1)发生弹性形变的物体才会产生弹力,弹力的施力物体是发生形变的物体。
(2)弹力作用在与发生形变的物体直接接触的物体上。
例1.(2022秋·四川遂宁·八年级四川省遂宁市第二中学校校考期中)下列有关弹力的说法正确的是( )
A.将一叠书放在桌面上,我们没有观察到桌面有什么变化,因此桌面没有产生弹力
B.特殊情况下,两个物体可以不接触也能产生相互作用的弹力
C.只有弹簧发生弹性形变时才能产生弹力
D.某弹簧在弹性限度内,伸长量越大,产生的弹力越大
【答案】D
【解析】A.根据力的作用效果可知,将一叠书放在桌面上,桌面由于受到压力而发生微小形变,产生弹力,故A错误;
B.产生弹力的两个物体必须相互接触,进而产生弹性形变,故B错误;
C.各种发生弹性形变的物体都可以产生弹力作用,例如竹竿、弹簧片、塑料尺发生弹性形变时,可以产生弹力作用,故C错误;
D.根据弹簧测力计的原理可知,弹簧在弹性限度内,伸长量越大,产生的弹力就越大,故D正确。
故选D。
例2.(2022·全国·九年级专题练习)如图所示,一根弹簧,A端固定在墙上,在弹性限度内用手匀速向右水平拉动弹簧B端,使弹簧伸长,下列有关弹簧弹力的描述正确的是( )
A.墙面对弹簧的弹力是由于弹簧发生了弹性形变
B.B端受到的拉力大于弹簧弹力
C.手受到的弹簧弹力方向水平向右
D.墙面受到的弹簧弹力方向水平向右
【答案】D
【解析】A.墙面对弹簧的弹力是由于墙面发生了弹性形变,故A错误;
B.由于力的作用是相互的,所以B端受到的拉力等于弹簧弹力,B错误;
C.用手向右拉弹簧,由于力的作是相互的,相互作用力方向相反,所以手受到弹簧的弹力方向水平向左,C错误;
D.墙面对弹簧的力与弹簧对墙面的力是一对相互作用力,墙面对弹簧的力水平向左,故墙面受到的弹簧弹力方向水平向右,故D正确。
故选D。
考点2.探究弹簧测力计的原理
方法:分清弹簧的“长度”和“伸长量”
弹簧不受拉力时的长度叫作弹簧的原长,一般用l0表示,弹簧受到拉力后的长度一般称为弹簧的长度,用l表示,则弹簧的伸长量。在探究弹簧测力计的原理时,探究的是弹簧的伸长量和拉力的关系,一定不能错误地研究成弹簧的长度和拉力的关系。
例3.(2022·江苏扬州·中考真题)利用一根长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,小明和小华的方法不同。
小明:在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,等分刻度,画出的刻度线如图2所示。
小华: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3所示。
(1)实际操作后发现两人的刻线并不完全重合,你认为图___________的刻度较准确;若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,则测量值___________真实值;
(2)小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻线,但未找到10g的钩码。他注意到拉力越大,橡皮筋形变___________,于是想通过探寻形变与拉力的定量关系进行细分刻度。他测量了每根刻线到零刻线的距离L,数据记录在下表中;
他在坐标纸上画出对应的F-L图像如图4所示,请你利用图像信息在图5中标出2.2N力对应的刻度线;( )
(3)小华将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻线的距离L,画出拉力逐渐减小过程的F-L图像,如图6中图线②所示,与拉力逐渐增大过程的图线①不重合。若用此测力计连续不间断测量两个大小不等的拉力(小于3N),为使测量准确,请针对此橡皮筋的特性提出操作要求。___________
【答案】 3 小于 越大 先测量较小的力,紧接着测较大的力
【解析】
(1)[1]由小华的方法可知,受到拉力时,橡皮筋的实际伸长量与受到的拉力不成正比,则刻度不均匀,所以,一次挂6个50g的钩码后,记下指针位置再等分刻度,误差较大,故图3的刻度较准确。
[2]若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,由于橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋形变程度越大,则真实值要大于2.0N,故测量值小于真实值。
(2)[3]由图3可知,拉力越大,刻度线的间距越大,说明橡皮筋形变程度越大。
[4]由图4可知,当拉力F=2.2N时,刻线到零刻线的距离为5.90cm,故作图如下所示
(3)[5]由图6可知,小华将钩码逐个取下,发现图线②与图线①不完全重合,说明拉力减小时,橡皮筋不能完全回复到原来的形状。若用此测力计连续不间断测量两个大小不等的拉力(小于3N),为使测量准确,应先测量较小的力,紧接着测较大的力。
考点3.弹簧测力计的使用和读数
方法:使用弹簧测力计的“五步一注意”
1.前两步
看:观察弹簧测力计的量程、分度值和指针位置;
拉:来回拉动弹簧测力计,防止卡壳、摩擦。
2.后三步
测:所测的力不能超过测力计的量程,并且拉力与弹簧轴线方向应一致;
读:读数时,视线与刻度板垂直,待指针稳定后再读数;
记:记录数据要带单位。
3.注意:弹簧测力计读数时没有估读数字。
例4.(2022·山东东营·中考真题)关于弹簧测力计的使用方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程
【答案】A
【解析】
A.弹簧测力计不仅能测量重力,也可以在水平方向会斜方向上拉动测力计测量物体受到的拉力,故A错误,A符合题意;
B.测量前应该把指针调节到指“0”的位置上,如果指针没有指到“0”的位置上,会导致测量的结果不准确,故B正确,B不符合题意;
C.测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住,否则会影响弹簧测力计的正常使用,故C正确,C不符合题意;
D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程,一旦超过弹簧的弹性限度,弹簧将不能恢复原状,会损坏弹簧测力计,故D正确,D不符合题意。
故选A。
例5.(2022·四川德阳·中考真题)(1)如图甲所示,所测物体的长度是___________cm。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为___________N。
【答案】 3.10 2.4
【解析】
(1)[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与零刻度线对齐,右端在3cm右侧1个格处,根据读数要求,需读到分度值的下一位,所以物体的长度为3.10cm。
(2)[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在2N下面2个格处,所以测力计示数为2.4N。
例6.(2022·江西·中考真题)如图所示,圆筒测力计的分度值为______N;此时,该测力计的读数是______N。
【答案】 0.1 1.5
【解析】
[1]由图可知,测力计0~1N之间分成了10个小格,一个小格表示0.1N,即圆筒测力计的分度值为0.1N。
[2]由图可知,圆筒露出的小格数为15个,所以测力计读数为
0.1N×15=1.5N
弹簧受到的拉力/N
0.5
1
1.5
2
2.5
弹簧伸长量/cm
1
2
3
4
5
拉力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
刻线到零刻线的距离L/cm
1.00
2.20
3.60
5.20
7.00
9.00
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