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文档简介
第2节弹力
一、弹力
1.有些物体受力时会发生______,不受力时又,物体的这种特性叫弹性;有些物体变形后
不能,物体的这种特性叫。
【答案】形变,恢复原状,完全恢复原状,塑性。
【解析】有些物体受力时会发生形变,不受力时又恢复原状,物体的这种特性叫弹性;有些物体变形后
不能完全恢复原状,物体的这种特性叫塑性。
2.物体由于而产生的力叫弹力,通常所说的拉力、压力、支持力等实质都是弹力;同一
物体,越大,弹力越大。
【答案】发生弹性形变,弹性形变。
【解析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,通常所说的拉力、压力、支持力等实质都是弹力;
同一物体,弹性形变越大,弹力越大。
3.下列不属于弹力的是()
A.手握瓶子的压力B.绳子对物体的拉力
C.磁体对大头针的吸引力D.地面对桌子的支持力
【答案】B.
【解析】手握瓶子的压力属于弹力,故A不符题意;
绳子对物体的拉力属于弹力,故B不符题意;
磁体对大头针的吸引力属于磁力,不属于弹力,故C符合题意;
地面对桌子的支持力属于弹力,故D不符题意。故选C。
二、弹簧测力计
4.测量力的大小的工具叫。常见的测力计有:弹簧测力计、握力计、弹簧秤、托盘秤等。弹
簧受到的拉力越大,弹簧的就越长,利用这个原理制成的测力计叫。
【答案】弹簧测力计,伸长量,弹簧测力计
【解析】测量力大小的工具叫弹簧测力计。常见的测力计有:弹簧测力计、握力计、弹簧秤、托盘秤等;
弹簧受到的拉力越大,伸长的长度就越长,利用这个原理制成的测力计叫弹簧测力计。
5.弹簧测力计的使用方法:使用前,看清,认清它的分度值,观察指针是否调到,同
时应,从而避免指针与外壳的摩擦过大而影响读数;使用时,挂钩上力的方向必须与
一致,所测力不能超过测力计的。读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度数+后面的小格数
x分度值,如图1所示,弹簧测力计的示数=N+xN=N。
【答案】零刻度和量程,零刻度线,多次来回拉动,和弹簧轴线在同一直线上拉动,量程,6,3,0.2,
6.6o
【解析】弹簧测力计的使用方法:使用前,看清零刻度和量程,认清它的分度值,观察指针是否调到零
刻度,同时应多次来回拉动,从而避免指针与外壳的摩擦过大而影响读数;使用时,挂钩上力的方向必须与
一致,所测力不能超过测力计的量程。读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度数+后面的小格数X分度
值,如图所示,弹簧测力计的示数=6N+3XO.2N=6.6N。
图1图2
6.弹簧测力计是用来测量__的仪器,使用前先要根据所测力的进行调零。如图2所示的
弹簧测力计的示数为牛,这时弹簧测力计内弹簧的方向和拉力方向应该在—上。
【答案】力,方向,3.4N,同一直线上。
【解析】弹簧测力计是测量力的仪器,使用前先要根据所测力的方向进行调零。如图10所示,其测量
范围为0〜5N,一个大格表示1N,里面有5个小格,•个小格表示0.2N,其分度值为0.2N,其示数为3.4N:
这时弹簧测力计内弹簧的方向和拉力方向应该在同一直线上。
7.如图所示,一个弹簧测力计在不加力的时候,指针指在A处,当加上4N的拉力的时候,指针指在
B处。
(1)根据题意,请在图中画出最小刻度为0.5N的刻度;
(2)在弹簧测力计上画出3.5N拉力时指针所指的位置。
B
【答案】见右图。
【解析】根据题意可知,A为零刻度线处,B为4N处。将AB间的长度平均分四份,每一份就代表1
N,平均分八份,每一份就代表0.5N,3.5N处应为A下7格。
8.下列各力中,不属于弹力的是()
①磁铁对小铁钉的吸引力②用手挤压橡皮泥,使橡皮泥变形的力
③用手使劲地拉弹簧,使弹簧发生形变的力④平放在桌面上静止的水杯受到桌面对它向上的力
A.只有①B.①、②C.①、④D.①、②、④
【答案】A
【解析】①磁铁对小铁钉的吸引力为磁力,不属于弹力;
②用手挤压橡皮泥,使橡皮泥变形的力是手对橡皮泥的压力,属于弹力;
③用手使劲地拉弹簧,使弹簧发生形变的力是手对弹簧的拉力,属于弹力
④平放在桌面上静止的水杯受到桌面对它的向上的力是支持力,属于弹力O
故选A»
9.对A、B两根弹簧进行研究,记录它们受到拉力产的大小和它们的伸长得到图甲“拉力F-伸长”
的图象。用A、B弹簧做成外形相同的测力计,如图乙所示。与B弹簧相比,用A弹簧做的测力计()
♦F/N
2ol------------------rr^-|
10-------4LJL
°510152。伸长,gJJ
A弹蕃B弹蓄
甲乙
A.量程相同,精确度相同B.量程较大,精确度会较低
C.量程较小,精确度会较高D.量程较大,精确度会较高
【答案】C
【解答】测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的。由图甲知,A的
量程为0〜ION,B的量程为0〜15N,则用弹簧B制成的测力计量程大;在测量范围内,如尸=5N时,用
弹簧A制成的测力计伸长10cm,而用弹簧B制成的测力计伸长5cm,所以,用弹簧A制成的测力计测量
的精确程度高。故选C。
10.如如8所示,某同学使用已经校零的弹簧测力计测量物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,当
物体静止时,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为()
A.一定等于4NB.一定小于4N
C.一定大于4ND.以上情况都有可能
【答案】B
【解析】使用已经校零的弹簧测力计测量物体的重力时,如果错将物体挂在了拉环上,当物体静止
时,此时弹簧测力计测量的是物体的重力和弹簧测力计外壳的重力,因为弹簧测力计的示数为4N,所以
物体的重力小于4N。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
!(■mm
甲乙丙T
图9
图8
11.在图9中,甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲乙左端固定在墙上,图中所示的力尸均为水平
方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,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、乙丙、Lj,5列选项正确的是()
A.。=0,L^-LyB.L甲VL丙,L乙VL丁
C.L甲VL丙,L乙二LD.L甲二2/丙,L/Lf
【答案】A
【解析】由图可知,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
月通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力大小也等于R方向水平向左,所图甲和图
丙的作用力的效果相同,故它们伸长的长度相同,即乙尸八
在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力大小也等于巴方向水平
向右,所以图乙和图丁的作用力的效果相同,故它们缩短的长度相同,即乙乙=>「;故选A。
12.如图所示,用2N的水平拉力向右拉弹簧,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2N
C.弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的
D.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长
【答案】A
【解析】A.手对弹簧的拉力是由于手发生形变而产生的,故A不正确,符合题意;
B.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是相互作用力,大小相等,故B正确,不符合题意;
C.弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变要恢复原来的形状而产生的,故C正确,不符合题意;
D.在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,产生的形变越大,也就是伸长就越长,故D正确,不
符合题意。故选A。
13.某小组同学在实验室利用如图所示装置探究弹簧的长度跟所受拉力(用所挂钩码的重力代替)的关
系,实验数据记录如下表,以下分析正确的是()
钩码重力(N)00.51.01.52.02.53.04.0
指针位置(cm)2.003.004.005.006.007.007.507.50
A.弹簧的长度与所受拉力成正比关系
B.此实验中使弹簧发生形变的力是钩码的重力
C.若用该弹簧制作一个测力计,则测力计的量程为0〜4N
D.当钩码重力为3.5N时,此弹簧已发生塑性形变
【答案】D
【解答】使弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,所以由表格数据可知:弹簧的伸长
的长度与弹簧的拉力大小成正比,与弹簧的长度不成正比,故AB错误:
若用该弹簧制作一个测力计,因为测力计弹簧的伸长长度与拉力成正比,根据表中数据可知,当拉力
为2.5N时,满足该规律,所以测力计的量程为0〜2.5N;故C错误;
由表格数据可知:当钩码重力为3N时,弹簧的伸长的长度与弹簧的拉力大小不在成正比,说明此时
超过弹簧弹性限度,所以,当钩码重力为3.5N时,此弹簧已发生塑性形变,故D正确,故选D。
14.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m,悬挂20N重
物时,弹簧长度为018m,则弹簧的原长及和劲度系数k分别为()
A.Lo=O」Om,&=500N/mB.Lo=0.02m,/=500N/m
C.Lo=O.lOm,A=250N/mD.Lo=O.O2m,Z=250N/m
【答案】C
【解析】劲度系数k,即倔强系数(弹性系数)。它描述弹簧发生单位形变量时所产生弹力的大小。k
值大,说明形变单位长度需要的力大,或者说弹簧“韧”。劲度系数又称刚度系数或者倔强系数。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。
在一定的弹性范围内,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比;
当悬挂15N重物时Fi=k(Lx-L0)
当悬挂20N重物时F2=k(L2-LO)
将尸I=15N,Li=0.16m,F2=20N,L2=0.18m(代入解得
k=250N/m,£()=0.10m
故选C。
15.如图所示,小明把两个钩码挂到弹簧测力计的挂钩上如图中所示,如图乙所示的是弹簧测力计的示
数。下列说法中错误的是()
A.两个钩码的总重力为IN
B.称量前,需把弹簧测力计在竖直方向调零
C.弹簧测力计是根据“在弹性限度内,弹簧伸长的长度和拉力成正比”的原理制成的
D.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
【答案】D.
【解析】如图所示,两个钩码的总重力为1N,故A正确;
弹簧测力计测量重力前应在竖直方向调零,故B正确;
弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比的原理制成的,故C正确;
力能使物体发生形变,利用弹簧测力计测量钩码重力时,使测力计内弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉
力,不是钩码的重力,故D错误。
16.(2021•江苏无锡)如图中手沿水平方向拉弹簧一端,弹簧伸长。请在。点画出弹簧对手的拉力尸
的示意图。
wmA
【答案】见下
【解析】弹簧收缩,对手拉力向左,如图所示:
F
4
17.(2021滨州质检)如图所示,在光滑的水平面上,一弹簧左端固定在墙壁上,右端与一金属小球连
接,O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小
球将在43之间做往复运动。下列说法中正确的是()
AOB
A.弹簧对小球的弹力的施力物体是小球
B.弹簧的形变为弹性形变
C.在金属球由。向A运动的过程中,弹簧对小球的弹力由O指向A
D.在金属球由O向B运动的过程中,弹簧的弹力大小不变
【答案】B.
【解析】弹簧对小球的弹力是弹簧形变引起的,故此弹力的施力物体是弹簧,故A错误;
弹簧的形变能够恢复原状,此形变为弹性形变,故B正确;
在金属球由。向A运动的过程中,弹簧被压缩产生弹力,故弹簧对小球的弹力由A指向。,故C错
误;
在金属球由。向8运动的过程中,弹簧被拉长,形变变大,故弹簧的弹力逐渐变大,故D错误。
故选B。
18.(2022南通)如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且
保持不动,下面有关说法不正确的是()
A.弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”
B.弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”
C.手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D.手受到弹力是因为手发生了弹性形变
【答案】D
【解析】物体由于弹性形变产生的力叫弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生形变
产生的是对手和墙的拉力,则墙和手是受力物体,故AB正确:
手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变,弹簧要恢复原状,所以C正确,D错误。
故选D。
19.(2021上海普陀区)小明观察发现,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,除了需要如左图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已
知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是O进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的
是第次实验。
实验次数1234567
拉力(钩码总量)F/N0123456
弹簧伸长量△〃cm00.400.801.701.602.002.40
(2)去除错误的一组数据,在图2中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线。
(3)由图象可验证小明的猜想是的(填“正确”或“错误”)。
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下
拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出,你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:
;(4)用钩码更好;弹簧测力计难控制,力的大小、弹
簧的伸长量不易确定。
【解答】(1)①钩码的重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以需要刻度尺;
②分析数据发现,除第4次实验数据外,其余6次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,因此第4次实
验数据是错误的。
(2)将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,图象如下。
(3)由图象可以得出的结论是:弹簧的伸长量与它受到拉力成正比,因此小刚的猜想是正确的。
(4)实验中,如果用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力
计读出,但是弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量难以确定,因此还是用钩码好些。
20.(2022•扬州)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
zKo
NN
钉
子0—0—
----
橡
皮0.5-
筋0.5—
指
针1.0—
针1.0—
回形1.5-
竖直1.5—
2.0—
木板2.0—
支架2.5—
2.5—
白纸
3.0—3.0—
图1图2图3
(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。
拉力F/N0.51.01.52.02.53.0
刻线到零刻线的
1.002.203.605.207.009.00
距离L/cm
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。
Qz-
--5C6
-cm
-
-
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