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- 2021-10-27 发布
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知识点7.2弹力
一、弹力的知识结构导图
二、知识点巩固
(1)弹性:物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的特性;
塑性:物体受力发生形变不受力不能自动恢复原来形状的特性。
(2)弹力的定义:物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力,支持力,拉力)
(3)产生条件:发生弹性形变 。
二、弹簧测力计
(4)测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
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弹簧测力计(弹簧秤)的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。即弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
(5) 使用弹簧测力计的注意事项:
A、观察弹簧测力计的量程和分度值,不能超过它的 测量范围。(否则会损坏测力计)
B、使用前指针要 校零 ;如果不能调节归零,应该在读数后减去起始末测量力时的示数,才得到被测力的大小。
C、测量前,沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次,放手后观察指针是否能回到原来指针的位置,以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦;
D、被测力的方向要与弹簧的轴线的方向一致,以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦;
E、指针稳定后再读数,视线要与刻度线垂直 。
三、知识点精炼
一.选择题(共5小题)
1.(2019秋•来宾期末)如图所示的四种情景,所受到的力不属于弹力的是( )
A. 跳板对运动员的支持力 B.弦对箭的推力
C.竹子对熊猫的拉力 D.磁铁对大头针的吸引力
【考点】:弹力.
【答案】:D
【解析】:A、运动员压跳板,使跳板变弯,跳板发生弹性形变产生弹力,跳板对运动员的支持力是弹力,故A不符合题意;
B、运动员拉开弓,弓发生弹性形变产生弹力,弦对箭的推力是弹力,故B不符合题意;
C、熊猫向下拉竹子,竹子发生弹性形变产生弹力,竹子对熊猫的拉力是弹力,故AC
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符合题意;
D、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,不是弹力,故D符合题意。
故选:D。
2.(2019秋•包河区期末)如图所示,将弹簧测力计A、B的挂钩挂在一起,然后用手水平左右拉弹簧测力计的圆环使其保持静止状态,当弹簧测力计A的示数为3N时,则弹簧测力计B的示数及右手对弹簧测力计B的拉力大小分别是( )
A.3N、3N B.3N、6N C.0N、6N D.6N、3N
【考点】:弹簧测力计的使用与读数.
【答案】:A
【解析】:弹簧测力计A的读数为3N时,说明弹簧测力计A的弹簧受力为3N,由于弹簧测力计A处于静止,受平衡力作用,则左侧手对弹簧测力计的拉力为3N;
弹簧测力计A的弹簧受力大小为3N,由于力的作用是相互的,A弹簧对B弹簧的拉力等于弹簧测力计A的弹簧受力大小,也是3N,即弹簧测力计B的示数为3N;
而两个弹簧测力计整体要处于平衡状态,右手对弹簧测力计B的拉力等于左侧手对弹簧测力计的拉力,也是3N。
故选:A。
3.(2019秋•诸城市期末)在弹簧弹性形变的限度内,如图所示能正确表示弹簧的伸长量△L与其受到的拉力F的关系的是( )
A. B.
C. D.
【考点】:弹簧测力计及其原理.
【答案】:B
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【解析】:实验中用纵轴表示弹簧的伸长量△L,横轴表示弹簧的拉力F,因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图象中只有B符合。
故选:B。
4.(2019秋•漳州期末)几位同学使用同一弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直。两臂伸直时,对弹簧拉力器拉力最大的是( )
A.力气大的同学 B.手臂长的同学
C.体重大的同学 D.几位同学都一样大
【考点】:弹力.
【答案】:B
【解析】:同一弹簧拉力器所受拉力越大,伸长越长,所以在两臂伸直时,手臂长的同学使弹簧伸长大,对弹簧拉力器的拉力也就越大。
故选:B。
5.(2019秋•沂水县期末)一根弹簧原长10cm,若挂5N物体时,弹簧长为12cm,那么挂10N物体时,则( )
A.弹簧伸长了2cm B.弹簧伸长了12cm
C.弹簧的长为 24cm D.弹簧伸长了4cm
【考点】:弹簧测力计及其原理.
【答案】:D
【解析】:由题知F1=5N,△L1=12cm﹣10cm=2cm,F2=10N;
根据弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比得:
F1:F2=△L1:△L2
所以5N:10N=2cm:△L2
△L2=4cm,
所以弹簧的长度为10cm+4cm=14cm;故D正确,ABC错误。
故选:D。
二.填空题(共3小题)
6.(2020春•洪洞县校级月考)小明用一重力不计的弹簧测力计拉着一木块向右运动(如图所示),此时弹簧测力计的示数为 N,该弹簧测力计的测量范围是 。
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【考点】:弹簧测力计的使用与读数.
【答案】:4;0~5N。
【解析】:由图知:此弹簧测力计的量程是0~5N;弹簧秤的分度值为0.2N,指针正好指在4N的刻度上。
故答案为:4;0~5N。
7.(2019秋•来宾期末)弹簧测力计是用来测量 (选填“质量”或“力”)的大小,如图所示的弹簧测力计的分度值是 N,弹簧测力计对物体A的拉力为 N。
【考点】:弹簧测力计的使用与读数.
【答案】:力;0.2;2.2。
【解析】:弹簧测力计是测量力的工具。
由图可知,弹簧测力计每一个大格为1N,分成5个小格,则每一个小格为0.2N,即分度值是0.2N,测力计的示数为2.2N,即弹簧测力计受到物体A的拉力为2.2N。
故答案为:力;0.2;2.2。
8.(2020春•北京月考)如图,静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3N的力F1和F2的作用,那么弹簧测力计的示数为 N;若此时弹簧测力计中的弹簧伸长了3cm,当小芳用力将这个弹簧拉长了5cm时,小芳拉弹簧的力是 N。
【考点】:弹簧测力计在力的相互性方面的应用.
【答案】:3;5。
【解析】:①静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3N的力F1和F2的作用,那么弹簧测力计的示数为3N;
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②弹簧测力计受到3N拉力时,伸长了3cm,所以伸长了5cm时,受到的拉力为5×N=5N。
故答案为:3;5。
三.作图题(共1小题)
9.(2020春•盐湖区校级月考)小球放置在一竖直放置的弹簧上,请作出小球静止时受到弹力的示意图。
【考点】:弹力.
【答案】:如图
【解析】:小球静止在竖直放置的弹簧上,受到弹簧对其竖直向上的弹力,过小球重心沿弹力方向画一条竖直向上的线段,如图所示:
四.实验探究题(共1小题)
10.(2020•深圳模拟)小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。下表是小明同学收集的实验数据。
弹力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧总长度/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
弹簧伸长量/cm
0
1.2
2.4
4.8
6.0
(1)请你帮助小明同学完成上表的空白处。
(2)在坐标中画出的弹簧伸长量与弹力的关系图。
(3)分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图,你可得到的结论是 。
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(4)支持你上述结论的依据是: 。
(5)此实验结论在实际中的一个应用是: 。
(6)在对本实验数据分析的过程中,你觉得运用图象分析的优点有哪些?(说出一点即可)
。
【考点】:探究弹簧测力计原理的实验.
【答案】:(1)3.6;
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹力成正比;
(4)图象为过原点的一条直线;
(5)弹簧测力计;
(6)用图象分析实验数据更直观明了(或可以了解变化趋势;可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等)。
【解析】:(1)通过观察表格中其它四组数据可知:弹力每增加0.5N,弹簧的伸长量就增加1.2cm,则当弹力为1.5N时,弹簧的伸长量为1.2cm×=3.6cm;
(3)分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图,可得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹力成正比;
(4)由图象可以看出,弹簧的伸长量与弹力的图象为过原点的一条直线,即正比例函数图象;
(5)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹力成正比,此实验结论应用在我们所学过的弹簧测力计这一测量工具中;
(6)用图象分析实验数据更直观明了;可以了解变化趋势;可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等。
故答案为:(1)3.6;
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹力成正比;
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(4)图象为过原点的一条直线;
(5)弹簧测力计;
(6)用图象分析实验数据更直观明了(或可以了解变化趋势;可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等)。
五.计算题(共2小题)
11.(2019春•城关区校级月考)一弹簧测力计的弹簧原长为5cm,当它挂上重为5N的钩码时,弹簧伸长到8cm,则该测力计上挂3N的钩码时,弹簧的长度为多少?
【考点】:弹簧测力计的使用与读数.
【答案】:弹簧的长度为6.8cm。
【解析】:由题F1=5N,s1=1cm,F2=3N,根据弹簧的伸长与拉力成正比得:F1:F2=s1:s2,代入解得s2=1.8cm;
所以弹簧此时的长度为5cm+1.8cm=6.8cm。
答:弹簧的长度为6.8cm。
12.(2019•濉溪县一模)在弹性限度内弹簧的伸长x和受到的拉力F成正比,在物理学中用劲度系数k表示弹簧的弹性性能,则有关系式F=kx.小明根据这个原理自制了一个弹簧测力计。首先,把一根轻质弹簧A端固定,让其自由下垂,B端正对刻度尺的零刻度线(如图),然后在下方挂50N的重物,观察到B端正对着刻度10cm。(均在弹簧的弹性限度内)
(1)此弹簧测力计的劲度系数是多少?
(2)当弹簧挂150N重物时,B端所对刻度尺读数应是多少?
【考点】:弹簧测力计及其原理.
【答案】:如下
【解析】:(1)挂上50N的重物时,正对刻度尺10cm的刻度线,故:F1=kx1,k=
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==500N/m;
(2)当挂上150N的重物静止时,有F2=kx2得,x2==0.3m=30cm;
答:(1)此弹簧测力计的劲度系数是500N/m;
(2)当弹簧挂150N重物时,自由端所对刻度尺读数应是30cm。
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