八年级物理——弹力经典例题与常见题归纳(含答案)
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弹力
要点弹性:物体受力发生形变不受力自动恢复原来形状的特性;
(1) 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
(4) 弹簧测力计:测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
(5) 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。
(6) ;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未测量时的示数,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
【典型例题】
类型一、弹力
1、关于弹力,下列说法错误的是( ) A .弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用 B .压力、支持力、拉力都属于弹力
C .在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长
D .弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
【思路点拨】发生弹性形变的物体,在恢复原来形状时才会产生弹力;产生弹力的条件是:有弹性形变,相互接触。
【答案】A 【解析】A 、发生弹性形变的物体都会产生弹力,弹力不是仅弹簧具有的。
此选项错误;B 、压力、支持力、拉力都是按照作用效果命名的,都是弹力。
此选项正确;C 、在弹性限度内,同一弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
此选项正确;D 、弹力是指物体发生弹性形变时,对跟它接触的物体产生的力。
此选项正确;故选A 。
几种常见的力
产生条件
大小
方向 作用点
补充说明
弹力
① 接触 ② 有挤压
① 如桌面上的物体受到的支持力、电灯受到绳的拉力等从力的性质上来
说都属于弹力.
② 支持力与压力垂直于接触面, 各自指向被支持和被压物体; 支持力与
压力互为相互作用力.
③ 在弹性限度内, 弹簧的伸长与受到的拉力成正比
④ . 1122
()F x
F k x F x ∆==∆∆
类型二、弹簧测力计
2、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,测出弹簧的长度L,算出比原长L
(1)从表中数据可以看出拉力F和弹簧伸长量△L的关系为:。
拉力达到N因此弹簧测力计的测量范围只能达到N。
【答案】(1)F与△L成正比;(2)11;10。
【解析】
一.选择题(共13小题)
1.如图所示的三个图中,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触。
关于这三个球的受力情况,下列说法正确的是()
A.甲球受到两个弹力的作用
B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用
D.甲、乙、丙三球都只受一个弹力的作用
【分析】能根据物体的平衡条件利用假设法反过来确定物体的受力情况。
【解答】解:
A、甲球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力,斜面没有给其弹力,如果有的话球
不会静止,故A错误。
B、乙球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力,与乙接触的球不会给乙弹力,如果
有的话乙球不会静止,故B错误。
CD、丙球受重力,圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力,如果它接触的小球不给它沿他们圆心连线向左的弹力的话它不能保持静止状态。
故丙球受两个弹力的作用,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查根据物体的平衡条件来确定物体的受力,有一定的难度。
2.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AB之间做往复运动。
下列说法中正确的是()
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O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
【分析】(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,弹力作用在与形变物体接触的物体上。
力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体;
(2)能够恢复原状的形变叫弹性形变;
(3)弹力的大小与弹性形变的程度有关,在弹性限度内,形变越大,弹力越大。
【解答】解:A、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;
B、弹簧的形变能够恢复原状,故此形变为弹性形变,故B正确;
C、在金属球由O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O,故C错误;
D、在金属球由O向B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。
【点评】深入理解弹力概念、弹性形变概念以及弹力大小与什么因素有关,可解答此题。
3.体育课上,一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是()
A.沿v1的方向
B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向,后沿v2的方向
D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
【分析】支持力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向被支持物.
【解答】解:足球撞击墙壁,墙壁给足球一个反作用力,此力是弹力,弹力的方向总是垂直于接触面,并指向被支持物,如图所示,墙壁给足球的弹力方向沿垂直于墙壁斜向左上方的方向,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对弹力方向的认识,关键是对弹力产生的原因有充分的理解,结合所学不难做出。
4.一根弹簧不受力时长4cm,若在弯钩处加上竖直向下的5N的拉力,弹簧伸长了5cm,若加上15N竖直向下的拉力时(弹性范围内),此时弹簧的长为()
A.5.5cm B.15cm C.19cm D.20.5cm
【分析】弹簧测力的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。
【解答】解:弹簧测力的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
当拉力为5N时,弹簧伸长5cm,所以受1N的拉力,伸长1cm,
若受15N的拉力时,弹簧伸长应该为15×1cm=15cm,此时的长度就为15cm+4cm=19cm,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】解决此类问题关键是知道弹簧的弹力与伸长量的关系:“在弹簧的弹性限度以内,弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比”。
5.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
【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。
故选:C。
【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。
6.有一根弹簧,在它的测量范围内,如果受到8N的拉力,弹簧的长度为29cm,如果受到5N的拉力,弹簧的长度是26cm,则若不受任何力时弹簧的长度是()
A.19cm B.20cm C.21cm D.22cm
【分析】设原长为L0,可求出不同拉力下弹簧的伸长量,在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,据此列方程求解
【解答】解:设弹簧原长为L0,
当弹簧受到的拉力F1=8N时,弹簧的伸长量△L1=L1﹣L0=29cm﹣L0,
当弹簧受到的拉力F2=5N时,弹簧的伸长量△L2=L2﹣L0=26cm﹣L0,
因在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,
所以,=,即=,
解得:L0=21cm。
故选:C。
【点评】本题弹簧测力计原理的应用,明白弹簧的伸长量是关键。
7.为了制作弹簧测力计,小红选了甲、乙两根不同的弹簧进行了实验,记录了表一和表二的数据(表二中缺一数据),分析数据可知()
表一:甲弹簧的实验数据
012345拉力
(N)
弹簧的 6.09.012.015.018.019.0
0 3.0 6.09.012.013.0
弹簧的
伸长量(cm)
表二:乙弹簧的实验数据
012345拉力
(N)
6.07.59.010.512.013.5
弹簧的
长度(cm)
0 1.5 4.5 6.07.5
弹簧的
伸长量(cm)
A.当拉力为2N时,乙弹簧的伸长量为9.0cm
B.当拉力为5N时,甲弹簧发生弹性形变
C.拉力相同时,甲弹簧伸长的长度比乙小
D.乙弹簧制作的测力计量程比甲大
【分析】(1)弹簧的伸长量,与弹簧的长度不同;
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(3)不同的弹簧,拉力相同时,伸长量不同;
(4)弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】解:
A、由实验数据可知,乙弹簧受1N的拉力伸长1.5cm,则当拉力为2N时,乙弹簧的伸长量为为3.0cm,故A错误;
B、由表一数据可知,当拉力为5N时(拉力大于4N),已经超过了弹簧的弹性限度,所以甲弹簧不是发生弹性形变,故B错误;
C、由表一数据可知受1N的拉力时甲弹簧伸长3cm,由表二数据可知受1N的拉力时乙弹簧伸长1.5cm,所以拉力相同时,甲弹簧伸长的长度比乙大,故C错误;
D、当拉力为5N时,已经超过了甲弹簧的弹性限度,故甲弹簧制作的测力计能测量的力小于5N;
拉力为5N时没有超过乙弹簧的弹性限度,故乙弹簧制作的测力计至少能测量5N的力,即乙弹簧制作的测力计量程比甲大,故D正确。
【点评】本题考查弹簧秤的使用,以及制作原理,难度不大。
8.关于弹簧测力计的使用方法的说法中,错误的是()
A.弹簧测力计只能测竖直方向的力
B.被测力应作用在挂钩上
C.测量时指针不要与外壳接触
D.被测力的大小不允许超过测力计的量程
【分析】弹簧测力计的用法:(1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(2)认清最小刻度和测量范围;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度,(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致;(5)观察读数时,视线必须与刻度盘垂直。
(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。
【解答】解:A、弹簧测力计可以沿竖直方向使用,也可以沿水平或其它方向使用,故A 错误;
B、为测量准确,弹簧测力计使用时,被测力必须作用在挂钩上,故C正确;
C、使用弹簧测力计测量力的大小时,拉力方向必须与弹簧轴线方向一致,并且要避免弹
簧与外壳发生摩擦,故C正确;
D、使用弹簧测力计时,所测量的力不能超过其最大量程,否则会损坏测力计,故D正
确。
故选:A。
【点评】读取不同测量工具的示数时,基本方法是一致的,都要先明确测量工具的量程和分度值,确定零刻度线的位置,视线与刻度线垂直。
9.如图,一个钩码在已调零的弹簧测力计下处于静止状态示数为G,若弹簧测力计拉着这个钩码正以0.2m/s的速度匀速上升,此时弹簧测力计的示数为F,则()
A.F>G B.F=G C.F<G D.不确定
【分析】一个物体在两个力的作用下,做匀速直线运动,这两个力就是一对平衡力。
【解答】解:物体在竖直方向受到两个力的作用:重力和弹簧测力计的拉力,并且做匀速直线运动,所以重力和拉力是一对平衡力,因为重力不变,所以拉力不变,弹簧测力计的示数不变,等于物重,故B正确。
故选:B。
【点评】此题考查的是二力平衡条件的应用,物体在两个力的作用下匀速直线运动,这两个力就是一对平衡力,与物体运动的方向无关。
10.在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。
接着,他把这个测力计像图乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲乙两测力计的示数分别是()
A.1.0N和1.5N B.1.0N和1.0N C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N 【分析】由图可知,测力计乙的重量为1N,当如右图所示使用时,测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重量之和,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和。
【解答】解:测力计甲的示数为为物体A、B和测力计乙的重量之和,50g的物体重约
0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的
重量与物体B的重量之和,即1.5N;
故选:D。
【点评】本题是一道有关测力计使用与读数的题目,当测力计倒挂时测力计的示数为测力计的自重。
11.弹簧测力计是测量力的大小的仪器。
将两个相同的弹簧测力计串联在一起,两个同学分别用4N的水平拉力向两侧拉测力计,则两个弹簧测力计的示数()
A.均为8N B.均为4N C.均为2N D.无法判断
【分析】弹簧测力计使用时,总是处于静止状态或匀速直线运动状态,此时弹簧测力计处于平衡状态,受到的就是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反。
可以分别以其中一个弹簧测力计为研究对象进行受力分析,测力计的示数等于某一个力的大小。
【解答】解:以左侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为4N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,等于4N。
同理以右侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为4N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,测力计的示数仍为4N。
故选:B。
【点评】本题考查学生对弹簧测力计的理解和使用,难度不大,但容易出错。
12.一个轻质的测力计,其一端的环与秤钩分别用细线悬挂两个50g的钩码,经过两个固定在水平桌边的定滑轮,并安置在如图甲所示水平方向上,此时测力计为示数F甲.另一个轻质的测力计,其一端的环用细线系在固定在桌边的木板上,其秤钩用细线悬挂两个50g 的钩码并绕经桌边的定滑轮处于水平方向上(如图乙所示),此时测力计示数F乙.则()
A.F甲=2N F乙=1N B.F甲=2N F乙=2N
C.F甲=1N F乙=2N D.F甲=1N F乙=1N
【分析】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,求出两个50g钩码的拉力可得出力的大小。
【解答】解:悬挂两个50g的钩码产生的拉力为:
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,则甲图中弹簧测力计的示数F甲为1N;
乙图中,一端固定,绕过定滑轮拉另一端,其效果相同,则此时测力计示数F乙也等于1N。
故选:D。
【点评】此题考查的是弹簧测力计的测量问题,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。
13.两个人沿相反方向拉一只弹簧测力计,且两个力在同一直线上,指针静止时,弹簧测力计的示数为3N,则每个人拉力的大小为()
A.3N B.1.5N C.6N D.0N
【分析】因为力的作用是相互的,一个力不可能脱离开另一个力而单独存在,两个力分别向两边拉,与一端固定只拉另一端效果是相同的。
【解答】解:用两个大小均为3N、但方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端效果是相同的,因为物体间力的作用是相互的,拉一端时,另一端也必须有力的作用,即由于测力计处于静止状态,此时的情况与另一端固定是一样的,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之合,而只会显示所拉的那一端的拉力,故每个人拉力大小是3N。
故选:A。
【点评】任何一个力都是与它的反作用力同时出现,只是因为另一个力不是我们主动施加的而容易被忽略。
为易错题。
二.填空题(共5小题)
14.下面的几个力中,属于弹力的有:②、③和④(填序号)。
①太阳对地球的引力;
②压力;
③支持力;
④电灯对电线的拉力;
⑤磁铁吸引力。
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,产生弹力的条件:接触并且发生弹性形变。
【解答】解:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,弹力是一种只有接触才能产生的力,根据弹力的定义,拉力、压力、支持力和推力都属于弹力;
①太阳对地球的引力与⑤磁铁吸引力,这两个力的产生物体都没有接触,故不属于弹力;
②压力,③支持力,④电灯对电线的拉力都属于弹力。
故答案为:②③④。
【点评】本题考查弹力的认识,关键是对弹力产生的原因及条件有清楚的认识,仔细分析即可。
15.如图所示,使弹簧伸长的力是表拉弹簧的力(填“表的重力”“表拉弹簧的力”或“弹簧拉表的力”)。
弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧的伸长量越长的道理制成的。
在完全失重的太空环境下,该弹簧测力计能(填“能”或“不能”)用它测量拉力的大小。
【分析】(1)根据各个力的实质及作用的物体进行判断;
(2)弹簧测力计工作的原理是弹簧的伸长量与所受拉力成正比;
(3)物体在太空中处于失重状态。
【解答】解:(1)表的重力是表受到的力,表拉弹簧的力是作用在弹簧上的力,弹簧拉表的力是表受到的力,所以应选表拉弹簧的力;②在一定的拉力范围内,弹簧受(2)弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越大,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(3)将此装置拿到太空中,由于物体处于失重状态,弹簧测力计不能测量物体的重力,可以测量拉力的大小,因为拉力大小与重力无关。
故答案为:表拉弹簧的力;伸长量;能。
【点评】此题是一道与弹簧测力计有关的综合题,考查了弹簧测力计的原理、物体的受力分析、失重现象及质量的特点,难度不大,掌握基本规律是解答的关键。
16.在研究“弹簧的伸长与所受外力大小的关系”这一实验中,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,如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加2N,弹簧的伸长量增加1cm;
(2)该图线不过坐标原点的原因是弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长。
【分析】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: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,说明由于弹簧自身受重力而伸长。
即:弹簧的自然长度为0.5cm;
当伸长1.5cm﹣0.5cm=1cm时,拉力为2N;
伸长2.5cm﹣0.5cm=2cm时,拉力为4N;
伸长3.5cm﹣0.5cm=3cm时,拉力为6N。
所以弹簧受到的拉力每增加2N,弹簧的伸长增加1cm;
故答案为:(1)2;(2)弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长。
【点评】本题考查弹簧的伸长的有关问题,本题的关键要根据图象数据分析具体的关系,然后才能计算。
17.如图,测力计的示数为 3.4N。
【分析】弹簧测力计测量力的大小时,明确每一个大格和每一个小格代表的示数。
【解答】解:
由图可知,弹簧测力计每一个大格是1N,每一个小格是0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N。
故答案为:3.4。
【点评】物理中有很多的测量工具,刻度尺、秒表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等,任何一种工具,一定要注意零刻度,每一个大格和每一个小格各代表多少。
18.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=3N,则弹簧测力计A 的示数为3N,弹簧测力计B的示数为3N。
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
【解答】解:因为物重G=3N,所以A弹簧测力计受到向右3N的拉力,静止,向左受的拉力也是3N,示数也为3N;
同理,B测力计两端受的力都是3N,示数也为3N。
故答案为:3;3。
【点评】此题考查了二力平衡条件的应用,根据物体处于静止状态,得出物体受平衡力的作用,从而得出测力计的示数,同时涉及到了定滑轮的特点。