2023-2024学年八年级下册物理人教版7.2 弹力讲义(含答案)

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2023-2024学年八年级下册物理人教版7.2 弹力讲义(含答案)

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第七章 力
第2节 弹力
【例题】(2023春 临渭区期末)下列关于弹力的说法中正确的是(  )
A.具有弹性的物体就一定有弹力
B.只要两个物体接触就一定有弹力
C.只有橡皮筋才能产生弹力
D.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
【答案】D
【分析】弹力产生必须具备两个条件:一是两物体直接接触,二是物体要发生弹性形变,弹力的大小不仅与形变大小有关,还与物体本身的特性,比如劲度系数等因素有关。
【解答】解:A、具有弹性的物体没有发生弹性形变就没有弹力,故A错误;
B、两个物体接触不一定有弹力产生,物体还必须有相互作用而发生弹性形变。故B错误。
C、只要物体具有弹性,比如弹簧、桌面等在发生弹性形变时都可以产生弹力,故C错误;
D、弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,故D正确。
【点评】本题考查弹力的性质,要注意明确弹力是接触力,其产生必须具备两个条件,缺一不可。
1.弹性形变和弹力:物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用,这种力叫弹力。即在弹性限度范围之内,物体由于发生弹性形变而受到的力叫做弹力。 2.弹力产生的条件:(1)两物体互相接触;(2)物体发生弹性形变(包括人眼不能观察到的微小形变)。弹力产生在直接接触而发生弹性形变的物体之间。 3.弹力的方向:弹力的方向总是与物体形变的方向相反,与物体恢复原状的方向相同。 (1)通常所说的压力、支持力等都是弹力。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。 (2)通常所说的拉力也是弹力。绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 4.接触力:日常生活中观察到的相互作用,无论是推、拉、提、举,还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等,都是在物体与物体接触时才会发生的,这种相互作用可称为接触力。接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力,它们本质上都是由电磁力引起的。 5.弹力是接触力:弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
【闯关01】(2023春 邗江区期中)下面说法中正确的是(  )
A.将一摞书放在桌面上,没有观察到桌面发生形变,所以桌面此时不产生弹力
B.风将树枝吹弯了,弯曲的树枝附近没有受力物体,所以不能产生弹力
C.一根弹簧撤去拉力后,发现比原来明显伸长了,此时弹簧也产生了弹力
D.橡皮泥捏成球形,橡皮泥发生的是非弹性形变
【答案】D
【分析】物体受力形变,撤去外力后,能够恢复原状的形变叫弹性形变;物体发生形变后,撤去外力不能恢复原状的性质叫塑性形变。
【解答】解:A、将一叠书放在桌面上,桌面由于受到压力而发生微小弹性形变,产生弹力,故A不符合题意;
B、风将树枝吹得弯曲,树枝发生弹性形变,当风停止后,树枝又恢复原状,因此弯曲的树枝产生弹力,故B不符合题意;
C、一根弹簧撤去拉力后,发现比原来明显伸长了,说明发生的是塑性形变,不能产生弹力,故C不符合题意;
D、将橡皮泥捏成球形时,橡皮泥不能自动恢复原来的形状,橡皮泥发生了非弹性形变,故D符合题意。
【点评】本题考查弹性形变,要深刻理解弹性形变的意义,明确弹性形变与塑性形变的主要区别。
【闯关02】(2023春 蜀山区校级月考)下列各力中,不属于弹力的是(  )
A.课本对课桌的压力 B.地面对人的支持力
C.地球对苹果的吸引力 D.绳子对重物的拉力
【答案】C
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,平时所说的推、拉、提、压、支持等力,都属于弹力。
【解答】解:弹力是物体发生弹性形变后,在恢复原状的过程中对与它接触的物体所产生的力;拉力、压力、支持力,推力等都属于弹力;地球对苹果的吸引力,是重力;
故属于弹力的是ABD,C不属于弹力。
【点评】此题考查了对弹力概念及产生的认识,弹力是由于物体间相互挤压或拉伸而产生的力,原因是发生了弹性形变。
【闯关03】(2023春 江阴市期中)如图所示,将足球放在一块长木板上,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是(  )
A.木板受到的压力就是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在足球上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.木板产生的弹力就是木板对足球的支持力
【答案】D
【分析】(1)分析压力与弹力的实质可做出判断;
(2)一个物体产生的力不可能作用在自己身上;
(3)木板发生形变肯定是受到外力引起的;
(4)压力和支持力互为相互作用力,它们的实质都是弹力。
【解答】解:A.木板受到的压力足球施加的,木板产生的弹力是由于木板发生弹性形变而产生的,前者木板是受力物体,后者木板是施力物体,因此这两个力不是同一个力,故A错误;B.足球产生的弹力是作用在木板上的,而不是自己身上,故B错误;C.木板形变是由于受到外力引起的不是自身的弹力造成的,故C错误;D.木板产生的弹力是木板发生弹性形变产生的,这个力就是木板对足球的支持力,故D正确。
【点评】知道压力、弹力、支持力的定义,了解不同力的特点与实质,理解常见力的分类是解题的关键。
■重点02 弹簧测力计的工作原理
【例题】(2022秋 郯城县校级期末)关于弹簧测力计的制作原理(设在弹性限度内),下列说法正确的是(  )
A.弹簧受到的拉力跟弹簧的长度成正比
B.弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比
C.弹簧的长度跟所受拉力成正比
D.弹簧的伸长量跟所受拉力成正比
【答案】D
【分析】弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受的拉力成正比。
【解答】解:弹簧测力计是测量力的大小的工具,是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长这个道理做成的。弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大。在弹性限度内,弹簧的形变量(伸长量)跟所受拉力成正比。故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生对弹簧测力计的原理、正确使用方法及其注意事项的理解和掌握,基础性题目,难度不大。
1.弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。(在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比) 2.弹簧测力计的工作原理和示数
【闯关01】(2023 江夏区校级模拟)如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是(  )
A.秒表的重力
B.秒表和测力计的总重力
C.秒表对弹簧的拉力
D.弹簧对秒表的拉力
【答案】C
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的可知,对弹簧测力计施加力,弹簧测力计的长度就伸长,则该力的受力物一定为弹簧测力计。
【解答】解:测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力一定是弹簧受到的,即该力的受力物一定为弹簧;
A、秒表的重力,施力物体是地球,受力物体是秒表,故A错误;
B、秒表和测力计的总重力的施力物体是地球,受力物体是秒表和测力计,故B错误;
C、秒表对弹簧的拉力,施力物体是秒表,受力物体是弹簧,故C正确;
D、弹簧对秒表的拉力,施力物体是弹簧,受力物体是秒表,故D错误。
【点评】该题考查学生对弹簧测力计的测量原理的理解以及力的定义的理解,以及物理规律在日常生活中的应用。
【闯关02】(2023秋 金堂县校级月考)一人用双手沿水平方向两边拉弹簧测力计的圆环和挂钩(弹簧测力计本身重力忽略不计),所用的拉力均为50牛,则弹簧测力计的示数为(  )
A.100牛 B.50牛 C.0牛 D.无法确定
【答案】B
【分析】弹簧测力计的读数等于挂钩一端对弹簧的拉力大小。
【解答】解:弹簧测力计的两端受的力均为50N,处于静止状态,挂钩一端受的力为50N,所以示数为50N,故B正确。
【点评】此题主要是考查弹簧测力计的原理,要学会用相互作用力的知识来分析弹簧测力计。
【闯关03】(2023春 环江县期末)如图是一位同学使用弹簧测力计测物体重力时的情景,下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.弹簧受到的拉力跟弹簧的长度成正比
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,测得物体重力为4.4N
D.在弹性限度内,弹簧测力计的伸长越长,它所受的力就越大
【答案】D
【分析】(1)弹簧测力计使用前要首先进行指针调零、观察其量程和分度值;
(2)弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比;
(3)弹簧测力计读数时,先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数;
(4)弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比。
【解答】解:A、由图示弹簧测力计可以看出,其量程为0~5N,分度值为0.2N,故A错误;B、在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧伸长的长度成正比,故B错误;C、由图知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故C错误;D、弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长这个原理做成的,故D正确。
【点评】此题主要考查的是学生对弹簧测力计的原理、正确使用方法及其注意事项的理解和掌握,基础性题目,难度不大。
■难点01 弹簧测力计工作原理的应用
【例题】(2023春 渭南期中)小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【分析】(1)弹簧测力计的原理,在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏,弹簧伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料。
(2)根据F=kΔL算出甲和乙的关系式,从而算出甲乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长量。
【解答】解:A、在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故A错误。
B、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。
【点评】本题要根据图中图像数据分析得出答案,学生要提高分析图像的能力,并真正理解弹簧测力计的原理。
1.弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比,即F=kΔl,F—Δl图像是一条倾斜直线。 2.分析F—Δl图像时,注意弹簧的伸长量与拉力的比值是否始终相等或者观察图像是否为一条直线,一旦不相等或者图像在某点变成曲线,则说明弹簧受力可能超出了弹性限度。 3.在弹性限度内,弹簧的伸长和所受拉力成正比,注意是拉力与弹簧的伸长量成正比,并不是拉力与弹簧的长度成正比,可用关系式:计算弹簧的伸长。
【闯关01】(2023 江夏区校级模拟)如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是(  )
A.秒表的重力
B.秒表和测力计的总重力
C.秒表对弹簧的拉力
D.弹簧对秒表的拉力
【答案】C
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的可知,对弹簧测力计施加力,弹簧测力计的长度就伸长,则该力的受力物一定为弹簧测力计。
【解答】解:测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力一定是弹簧受到的,即该力的受力物一定为弹簧;
A、秒表的重力,施力物体是地球,受力物体是秒表,故A错误;
B、秒表和测力计的总重力的施力物体是地球,受力物体是秒表和测力计,故B错误;
C、秒表对弹簧的拉力,施力物体是秒表,受力物体是弹簧,故C正确;
D、弹簧对秒表的拉力,施力物体是弹簧,受力物体是秒表,故D错误。
【点评】该题考查学生对弹簧测力计的测量原理的理解以及力的定义的理解,以及物理规律在日常生活中的应用。
【闯关02】(2022秋 安丘市校级期末)在弹簧测力计的测量范围内,弹簧测力计下面挂一个钩码时长度为6cm,挂2个相同的钩码时长度为7cm,挂4个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量是(  )
A.8 cm B.7 cm C.9 cm D.4 cm
【答案】D
【分析】弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比,可用公式:计算弹簧的伸长。
【解答】解:设一个砝码对弹簧测力计的拉力为F,弹簧的原长为L,由题意可得:,
解得,弹簧的原长L=5cm,则挂1个砝码时,弹簧伸长为ΔL=6cm﹣5cm=1cm,在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比,因此挂四个砝码时测力计的伸长量为4cm。故选:D。
【点评】掌握弹簧测力计的工作原理是解题本题的关键。
【闯关03】(2023春 工业园区校级期中)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L﹣L0)成正比,即F=kΔx,k叫做弹簧的劲度系数,如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象,请你根据图象判断下列说法中正确的是(  )
①弹簧的原长L0是10cm
②弹簧的劲度系数是40N/m
③当受到F=1N时,弹簧可能伸长了2.5cm
④当弹簧伸长了15cm(弹性限度内)时,受到力F=2N
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【分析】对题中所给出的条件进行分析,利用图上弹簧所受的力与弹簧长度L的关系求出弹簧的劲度系数,即可解得答案。
【解答】解:A、由图可知,当弹簧不受力时弹簧长度为10cm,故A正确;
B、在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L﹣L0)成正比,即F=kΔx;由图知当弹簧伸长5cm时所受拉力为2N,则有2N=k×0.05m,解得k=40N/m,故B正确;
C、当弹簧受力为1N时,弹簧可能伸长2.5cm,也可能缩短2.5cm,故C正确;
D、当弹簧伸长15cm时,根据F'=kΔx',即F'=40N/m×0.15m=6N,故D错误。
【点评】本题考查了对弹簧伸长跟拉力关系的理解,实质上考查代数式求值,结合弹簧模型,根据题中所给出的条件分析,即可迎刃而解。
■难点02 探究弹簧的伸长量与受到的拉力的关系
【典例】(2023春 丹徒区期中)课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与受到的拉力的关系”实验时,实验数据如表:
拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
弹簧长度/cm 22 23 24 25 26 27 28 28.5 28.6
根据实验数据,你认为:
(1)用这样的一根弹簧做一个弹簧测力计,其最大称量值是   ;
(2)在一定范围内,弹簧所受的拉力F与伸长量ΔL关系的数学表达式是   ;
(3)当悬挂一物体后,弹簧长度是25.8cm,那么该物体向下拉弹簧的力是   N。
【答案】(1)3N;(2)F=0.5N/cm×ΔL;(3)1.9。
【分析】(1)在弹性限度内,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比,由此通过表格中数据看出测量范围;
(2)由表中数据可知,在一定范围内,拉力每增加0.5N弹簧都伸长1cm,因此弹簧所受拉力与伸长量之间的比例关系k0.5N/cm,数学表达式是F=k×ΔL=0.5N/cm×ΔL;
(3)当在弹簧上挂一个物体后弹簧的长度是25.8cm,可得弹簧的伸长量,由(2)表达式可得向下拉弹簧的力。
【解答】解:(1)拉力在3N之前,拉力每增加0.5N弹簧都伸长1cm,弹簧的伸长与拉力成正比,而拉力在3N以后,已不存在这种正比关系,所以其最大称量值是3N;
(2)由表中数据可知,在一定范围内,拉力每增加0.5N弹簧都伸长1cm,因此弹簧所受拉力与伸长量之间的比例关系k0.5N/cm,所以在一定范围内,该弹簧所受的拉力F与伸长量ΔL关系的数学表达式是F=k×ΔL=0.5N/cm×ΔL;
(3)当在弹簧上挂一个物体后弹簧的长度是25.8cm,则弹簧的伸长量为ΔL=25.8cm﹣22cm=3.8cm,由(2)知,弹簧所受拉力F=0.5N/cm×3.8cm=1.9N,该物体向下拉弹簧的力是1.9N。
【点评】本题考查了弹簧测力计的原理和测量范围,同时体现了数学知识在物理中的应用,做题时要注意从表格中获取信息,理解弹力与形变量之间的关系。
1.根据测量数据进行描点作图时,用平滑的曲线或直线连接各点,在连结时应让尽量多的点落在线上,偏差比较大的点舍去,不在线上的点尽量平均分布在线的两侧。 2.若作出的图象是一条过坐标原点的直线,说明弹簧的伸长长度与受到的拉力成正比。 3.实验结论:在弹性限度范围内,弹簧伸长或压缩的长度与受到的拉力或压力成正比。
【闯关01】(2023春 德惠市期中)某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是   cm。
(2)弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了   cm。
(3)用该弹簧可做成测力计,测力计的原理是   。
【答案】(1)2;(2)4;(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到拉力成正比。
【分析】(1)根据图像,不受外力作用时弹簧的长度就是弹簧原长;
(2)根据图像,拉力不超过6N时,弹簧伸长量与拉力成正比,据此解答;
(3)在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长量越大。
【解答】解:(1)由图像可知,当拉力为0N时,x为2cm,即原长为2cm;
(2)由图像可知,拉力增加6N,弹簧形变量增大8cm﹣2cm=6cm,因此每增加1N拉力,弹簧伸长1cm,因此受到4N拉力时,伸长了4cm;
(3)用该弹簧可做成测力计,测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到拉力成正比。
【点评】该题目考查弹簧测力计的原理,能从图中获取相关有用信息是解题的关键。
【闯关02】(2023春 盐都区期末)小红用一根弹簧完成如下实验:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,探究弹簧的伸长量与它受到的拉力之间的关系,数据记录在下列表格中:
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度L/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
伸长量ΔL/cm 0 1.0 2.0 3.0 ▲ 7.7 11.5
从表格信息可知,弹簧的原长为    cm;当拉力为2.0N时,弹簧伸长了   cm;若用同一批次的弹簧制作弹簧测力计,它的最大测量值不超过    N。
【答案】6.5;4.5;1.5。
【分析】(1)表中拉力为零时弹簧处于原长;
(2)根据表中数据,找出拉力为2.0N时弹簧的长度,再减去弹簧的原长,可得出其伸长的长度;
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,据此判断弹簧测力计的最大测量值。
【解答】解:(1)由表中数据可知,当拉力为零时,弹簧的原长为6.5cm;
(2)由表中数据可知,当拉力为2.0N时,弹簧长度为11.0cm,则弹簧伸长了:11.0cm﹣6.5cm=4.5cm;
(3)由表中数据可知,当拉力达到2.0N时,弹簧的伸长与受到的拉力不再成正比,说明此时已超过弹簧的弹性限度,而在拉力为1.5N时,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,因此,若用同一批次的弹簧制作弹簧测力计,它的最大测量值不超过1.5N。
【点评】本题考查了对弹簧伸长量与拉力关系的探究,重点是对实验数据的分析与应用。
【闯关03】(2023春 龙湖区校级期中)小华观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小华决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图甲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   ,进行实验后小华记录数据如表,表中数据明显错误的是第   次实验;
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 1.70 1.60 2.00 2.40
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线;
(3)由图像可验证小明的猜想是    (选填“正确”或“错误”)的;
(4)若实验数据中刚好不超过弹性限度,用该弹簧来制作一个弹簧测力计,则该弹簧测力计的量程为    ;
(5)小亮用另一根弹簧做了同样的实验,他将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F﹣x图线如图丙所示。由图丙可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加
    cm;该图线不过原点的原因是     。
【答案】(1)刻度尺;4;(2)如图所示;(3)正确;(4)0﹣6N;(5)0.5;弹簧自身有重力。
【分析】(1)①要探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系,因此需要测量弹簧的伸长量和拉力,据此确定实验器材;②在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长量越大。
(2)图象中横坐标表示弹簧受到的拉力,纵坐标表示弹簧的伸长量,利用描点法画出图象。
(3)根据图象得出相应的结论,从而判断小明的猜想是否正确。
(4)根据不超过弹性限度确定量程;
(5)根据弹簧测力计的原理来分析,即:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长。
【解答】解:(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,图象如答案图所示。
(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,因此小明的猜想是正确的。
(4)若实验数据中刚好不超过弹性限度,用该弹簧来制作一个弹簧测力计,则该弹簧测力计的量程为0﹣6N;
(5)观察丙图可知,弹簧未挂重物时的长度为1.5cm;当伸长2cm﹣1.5cm=0.5cm时,拉力为1N;当伸长2.5cm﹣2cm=0.5cm时,拉力为2N﹣1N=1N;
所以弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm;由图象可知,该图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,由于弹簧自身受重力而伸长。
【点评】本题考查了探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系,掌握弹簧测力计的使用及读数方法、知道物体在平衡状态下受平衡力作用是正确解题的关键。
■易错点 弹簧测力计的使用和读数
【典例】(2023春 南县期中)关于弹簧测力计的使用,下列说法错误的是(  )
A.弹簧测力计只能竖直放置,测竖直方向的力
B.使用前必须检查指针是否对准零刻度线
C.使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向
D.不能用来测量超过它测量范围的力
【答案】A
【分析】弹簧测力计是一种常见的测量工具,使用时必须按一定的规则进行才能准确测出力的大小,因此,对照使用规则就可判断各选项是否符合题意。
【解答】解:A、弹簧测力计可以测量任何方向上的力,只是保持拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以了,故A错误;
B、使用前指针校零,才能保证读数的正确性,故B正确;
C、使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向,故C正确;
D、如果加在弹簧测力计上的力超过了它的量程,不但不能准确测量,还要损坏弹簧,故D正确。
【点评】弹簧测力计作为一种重要的测量工具,我们必须熟知它的使用规则,并能学会熟练地运用它去测量力的大小,这是我们应该掌握的一项技能。
1.弹簧测力计的使用和读数 使用前(1)观察量程:首先要看清其量程,所要测量的力不能超过它的量程。因为弹簧是有一定弹性限度的,超过这个限度测量就不准确,还有可能损坏测力计。 (2)明确分度值:要看清楚弹簧测力计的分度值,知道每一小格表示多少牛,以便测量时读数。 (3)校零:测量前要检查指针是否指在零刻度线。如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线。 (4)使用前,要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被卡住,给测量带来较大的误差。使用时(1)测量时,拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行,避免扭曲和摩擦,尽量减小由于摩擦产生的测量误差。 (2)要等到示数稳定后再读数,读数时视线要与刻度板表面垂直。 (3)记录:记录数据时要带上单位。注意使用弹簧测力计时,拉力的方向不一定沿竖直方向,因此弹簧测力计不一定仅测竖直方向的力,其他方向的力也可测量。在测量力时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向一致即可。
2.常见的错误使用方法 (1)用测力计测量超过量程的力; (2)没有调零就进行测量; (3)使用前没有来回拉动弹簧,用指针被卡的测力计测量; (4)所测拉力与测力计外壳不平行; (5)示数没有稳定就读数; (6)读数时视线与刻度板表面不垂直; (7)手拿挂钩,把物体挂在吊环上测量。
【闯关01】(2023春 京口区校级期中)下列有关弹簧测力计的说法中正确的是(  )
A.如果弹簧测力计的指针不是指在零刻度处,仍然可以正常使用
B.加在弹簧测力计上的拉力不许超过它的量程,以免损坏弹簧
C.弹簧测力计只能用来测量重力
D.弹簧测力计上标准的字母“N”是表示它的型号的
【答案】B
【分析】(1)使用前将测力计的指针调到零;
(2)使用弹簧测力计时,所测力不能超过弹簧测力计的测量范围;
(3)测力计是用来测量力的仪器;
(4)弹簧测力计常用的计量单位是牛顿,符号:N。
【解答】解:A、使用前应调整指针,使其指在刻度盘的零刻度线上,这样才能保证测量的正确性,故A错误;B、每个弹簧测力计都有测量的最大值即量程,被测量力的大小超过量程就会损坏测力计,故B正确;C、测力计是用来测量力的工具,其经常用来测量物体的重力,但也可以用来测量其它的力,并不是只能测量重力,故C错误;D、弹簧测力计上的字母“N”,表示它的计量单位是牛顿(N),并非表示弹簧测力计的型号,故D错误。
【点评】弹簧测力计是最基本的测量力的仪器,它的使用规则我们应该熟练掌握。
【闯关02】(2023春 定州市期中)关于弹簧测力计的使用及原理,下列说法错误的是(  )
A.用弹簧测力计前轻轻拉动挂钩几次,避免弹簧或指针被外壳卡住
B.使用弹簧测力计前,应先将测力计在受力方向上调零
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.在弹簧的弹性范围内,弹簧测力计的长度与所受拉力成正比
【答案】D
【分析】根据弹簧测力计的使用分析:
(1)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平;
(2)检查测力器是否被卡住,拉一下弹簧挂钩看看是否灵活;
(3)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程;
(4)在弹簧的弹性范围内,弹簧测力计的伸长量与所受拉力成正比。
【解答】解:A、测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查测力器是否被卡住,故A正确;
B、使用前检查指针是否在零刻度线处,若没有指零林刻度线处,需要调零,故B正确;
C、使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦,故C正确;
D、弹簧测力计的原理是弹簧的伸长量与拉力成正比,故D错误。
【点评】本题主要考查了弹簧测力计的使用方法和使用时的注意事项,弹簧测力计是我们研究力学时都要用到的,需要掌握。
【闯关03】(2023春 海港区期中)在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加一个力F1、F2,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数如图所示,则F1、F2的大小分别为(  )
A.2N 2N B.4N 4N C.0N 0N D.8N 4N
【答案】B
【分析】在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的。
【解答】解:弹簧测力计测量力的时候都是在静止状态,是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力;测力计受到F1、F2的共同作用,则这两个力是一对平衡力,大小相等;弹簧测力计的示数为F2=4N,则弹簧测力计的挂钩上受到了F1=4N的力。故选:B。
【点评】此题考查的是弹簧测力计的测量,弹簧测力计是我们研究各种力学实验时都要用到的,是我们研究力学的基础,需要掌握。

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