《弹力》同步练习

《7.2弹力》同步练习一．选择题（共1小题）1．如图所示，两个质量分别为m1＝2kg、m2＝3kg的体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）A．弹簧测力计的示数是l0N B．弹簧测力计的示数是50N C．在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变 D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变二．填空题（共2小题）2．对一根用新材料制成的金属杆M进行抗拉测量。这根金属杆长4m，横截面积为0.8cm2，设计要求使它受到拉力后的伸长量不超过原长的1/1000．由于这一拉力很大，杆又很长。直接测试有困难，现选用这种材料制成样品进行测试，得到不同情况下的伸长量如下表所示。（1）测试结果表明，样品受拉力作用后，其伸长量与样品长度的关系是怎样的？与样品的横截面积的关系是怎样的？（2）完成表格中的数据，计算待测金属杆M能够承受的最大拉力是多大？（3）数据表明，金属杆能承受的最大拉力与什么因素有关？3．如图所示，甲、乙两根相同的轻弹簧，分别与物块的上下表面相连接，乙弹簧的下端与地面连接。起初甲弹簧处于自由长度，乙弹簧的压缩长度为△L．现用手将甲弹簧缓慢上提，使乙弹簧承受物重的2/3，乙弹簧仍处于压缩状态，那么，甲弹簧的A端应向上提起的距离为。三．实验探究题（共6小题）4．小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码，她先用弹簧来做实验，并记录了相应的数据，如下表：钩码总重/N00.51.01.52.02.53.03.54.0指针位置/cm2.53.03.54.04.55.05.55.85.8弹簧的伸长量/cm00.51.01.52.02.533.33.3（1）分析数据，小华可以得出的结论是：在弹簧的弹性范围内，弹簧的跟所受拉力成正比；（2）小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象，如图所示的图（填序号）（3）弹簧测力计加一些小配件，你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢？小亮看到这个课题后，经过论证和试验，在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器，然后在测力计的某些刻度上标上密度值，就制成了一杆简单而实用的液体密度秤（如图D所示）。只要在容器中加100mL的待测液体，就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上，密度为“0”刻度应标在原刻度N处。此“密度秤”的测量范围是g/cm3．（g＝10N/kg）5．物理是一门以实验为基础的学科，实验离不开基本仪器、仪表的使用。请你运用所学的物理知识解答下列问题：（1）如图1所示，弹簧测力计在两侧沿水平方向的拉力作用下保持静止，这个弹簧测力计的分度值为，此时测力计示数为N，水平向右的拉力为N（2）台秤的使用和读数与托盘天平相同。如图2所示，台秤使用前需放在水平桌面上，游码于零刻度线处，调节使秤杆水平平衡；由图可知被称物品的质量是kg。（3）图3中体温计的示数是。体温计水银柱较细，难以读数，因此体温计外部设计成凸起的弧形玻璃面，横截面如图4所示，为看清体温计液柱的位置，应沿图中（填“A”“B”或“C”）方向观察。6．如图1所示的测量工具的名称是，此时示数为牛。图2所示为用打点计时器打出的一条纸带中的一段，从A点到达F点，所用的时间秒。7．在“用弹簧测力计测力”的实验中，小李同学填写的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。实验目的：。：细线、弹簧测力计、钩码、木块实验步骤：（1）完成弹簧测力计的。（2）在弹簧测力计上悬挂一个合适的钩码，如图11所示，（注意不能超出弹簧测力计的，则弹簧测力计的示数F＝1.9牛。…8．实验室中常用的测量力的工具是，要先观察弹簧测力计的和。在使用弹簧测力计测力时，如图所示，弹簧测力计的量程是N，分度值是N，指针所指的示数是N。9．如图所示的测量工具，它的名称是，最小分度值是牛，测量范围是牛。此时示数为牛。四．解答题（共11小题）10．火车作为人类重要的运输工具，由于质量大、车身长，并由多节车厢组成，在刹车时车厢之间会互相碰撞，使火车不能平衡运行，从而降低了行车的安全性。请你利用所学知识，在火车车厢之间设计一个设施，使之能有效克服上述问题，说明你设计的器材和依据的道理。11．弹簧受力时一般遵循“胡克定律”，即：在一定的范围内，弹簧所受拉力F的大小跟弹簧伸长量x成正比，即F＝kx，式中k称为弹簧的“劲度系数”，单位是“N/m”。已知：某弹簧不受任何力时长度为12cm，当该弹簧受到拉力F1＝2N时长度为16cm；受到拉力F2时长度为18cm．已知：拉力F1、F2均在该弹簧一定的范围内，求该弹簧的劲度系数k和拉力F2的大小。12．如图所示，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Xl；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Xl、X2、X3的大小关系是：XlX2，X2X3④原长16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一段固定在墙上，另一端由人用200N的力拉，这时弹簧长度变为cm，此弹簧的劲度系数为N/m。13．一根轻质弹簧，当它在100N的拉力作用下，总长度为0.55m。当它在300N的拉力下，总长度为0.65m，求：（1）弹簧不受拉力时自然长度为多大？（2）此弹簧弹性系数多大？（提示：F＝k△x中，k为弹性系数）14．弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越大，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究拉力和弹簧伸长量的关系。表中数据是该同学在弹簧弹性限度内记录的实验数据。（g＝10N/kg）钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度l/cm6.07.28.49.810.812.0（1）根据实验数据在如图所示坐标系中作出拉力F跟弹簧伸长量x的关系图象（弹簧的伸长量等于总长减去弹簧未挂钩码时的长度）；（2）当弹簧长度为8cm时，弹簧下端所挂钩码的质量为g。15．小明利用如图甲所示的实验装置，对铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大小的关系”进行了对比探究。实验中在两根弹簧下逐个增加规格相同的钩码，同时用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的总长度，下表是实验时记录的部分数据。所挂钩码的重/N123456A弹簧总长度/cm9.012.015.021.024.0B弹簧总长度/cm7.59.010.512.013.515.0（1）分析表中数据可知：①表格中漏记的数据为，A弹簧不挂钩码时的长度为cm。②在拉力相同时，A弹簧伸长的长度比B弹簧。（选填“大”或“小”）。③在一定弹性限度内，B弹簧的长度l与它所受拉力F的定量关系式为l＝。（2）为什么受力相同，A、B两根弹簧伸长的长度不一样呢？为此小明仔细对比了两根弹簧的差异，提出了如下三种猜想：猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。①你认为小明的猜想（填序号）缺少依据。②若要探究弹簧伸长的长度与弹簧原长有关，请设计一个简单可行的实验方案。。（3）探究结束后，小明用A、B两弹簧分别制作了如图乙所示的a、b两测力计，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同。则量程较大的是测力计，精度较高的是测力计。（两格均选填“a”或“b”）16．在“制作橡皮筋测力计”的活动中，同学们发现：在一定的范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的长度越长。根据这一现象，小明和小丽提出如下猜想（见图）。究竟谁的猜想正确呢？他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。（1）要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还需要的器材是。（2）小明和小丽的实验记录数据如下表：1拉力（钩码总重）F/N00.51.01.52.02.52橡皮筋的总长度L/cm4.55.15.76.36.97.53橡皮筋伸长的长度△L/cm00.61.22.43.0①请将表格中第3行的数据补充完整。②要判断小丽的猜想是否正确，应对表格中的哪两行数据进行分析比较？答：应对（选填序号）两行数据进行比较。③分析表格中的数据，你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的？答：。你是如何分析数据并做出此判断的？请简要写出你的判断依据：。17．小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的变化关系，现记录了相应实验数据，如表：（g＝10N/kg）弹簧下方所挂钩码质量/g0100200300400500600700指针的位置/cm2345677.57.5（1）分析实验数据，可得到的结论是：。（2）然后小华利用该弹簧制成了如甲图的弹簧测力计，则弹簧测力计的量程为N，分度值为N。（3）小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在如表中。液体种类酒精水可乐酱油弹簧测力计的示数F/N2.62.83.0①根据图甲指针所在位置，可读出第四种液体（酱油）和小桶的总重，则表格中的空格处的数据是。②通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图乙所示的图象中能正确反映这一规律的图象是。③若可乐的密度为1.2g/cm3，试根据表格中的数据计算出小桶的重力和酱油的密度（请写出必要的步骤和文字说明）。（4）小华又利用该弹簧测力计及小桶，将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计，请计算出并在甲图上标出弹簧密度计的量程。（请写出必要的步骤和文字说明）18．为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与哪些因素的关系，小华同学选用了用相同材料和粗细的金属丝制成的弹簧A、B、C、D和测力计进行实验。已知弹簧A、C的弹簧圈直径相等，弹簧B、D的弹簧圈直径也相等，且A、C的弹簧圈直径小于B、D的弹簧圈直径；A、B原来的长度均为LO，C、D原来的长度均为LO′，且LO＜LO′．他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4，如图1﹣（a）、（b）、（c）、（d）所示。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。（1）分析比较（a）、（b）或（c）、（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件。可得：当相同时，越大，。（2）分析比较（a）、（c）或（b）、（d）中的测力计示数。弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：当相同时，越大，。（3）若研究A弹簧的长度与外力的关系时记录了相应的数据，如下表：钩码总重/N02.04.06.08.010.012.014.0指针位置/cm2.53.03.54.04.55.05.35.5则根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象应该是下面图（填序号）所示的图象。（4）若将以上C、D两个弹簧均改造成弹簧测力计，且两测力计的外壳和刻度分布均相同，则用弹簧制成的测力计精确度更高。（5）小华同学继续把制作好的弹簧测力计改造成为“密度秤”。他在不改变原来弹簧测力计刻度分布的情况下，先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将塑料小桶中分别装满已知密度的五种不同液体后，用弹簧测力计称它们的物重，数据如表：液体浓度ρ（g•cm﹣3）0.81.01.21.31.7弹簧测力计的示数F/N2.42.83.23.44.2①分析此表，小华同学发现液体的密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，图甲中能正确反映这一规律的图象是②小华改造的密度秤的分度值是g/cm3，如图乙所示，指针指在密度秤图示位置时，待测液体的密度为g/cm3③小华经过分析发现：自己制作的密度秤的“0刻度线”与弹簧测力计的“0刻度线”不重合，使用起来显得很不方便。他经过思考，对自己的改造过程进行了修正，成功地使两个“0刻度线”重合在了一起，小华的修正做法是：。④小华在修正后的密度秤的塑料桶中重新装满密度为0.8g/cm3的液体，此时对于弹簧测力计的示数应为N。19．归纳式探究：晓丽想研究F的大小与以下因素的关系，得到实验数据如下：实验次数A/mB/rad/sC/kgF/N10.2120.220.1120.130.2241.640.2220.850.533（1）F与物体A、B、C的表达式为F＝k；其中k＝。（2）将表格中的空格填好；（3）在F与B一定时，A与C的关系可以用图象中的图线来表示。20．赵明准备自己制作一只弹簧测力计，他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材。首先测出弹簧的长度L0＝2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长