力学之弹簧测力计的原理的探究(压轴题)

F2 均为 3N，弹簧测力计静止时如图所示，下列说法正确的是（
）
A.弹簧测力计的示数为 0N B.弹簧测力计的示数为 6N C.F1、F2 是一对相互作用力 D.F1、F2 是一对平衡力 4．（2014·岳阳）物理实验室中用来测量力的大小的仪器是（ ）
5．（2014·南昌）如图所示，是我们常见的图像，这种图像如果在横纵坐标加上适当的 物理量及单位，可以用来描述
如下表，表中数据明显错误的是第
次实验。
。进行实验后小明记录数据
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△L／cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
(2)去除错误的一组数据，在图中做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
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③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据．
（1）该实验方案研究的是猜想 （填写序号）；
（ 2 ） 实 验 方 案 中 将 “ 一 根 弹 簧 剪 成 长 度 不 同 的 两 根 ”， 这 样 做 的 目 的
是
．
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与
伸长量△L(㎝)
0
0.55 1.09 1.64 2.17 2.73
（1）在数据记录表中，有一个记录不规范的数据是
；根据记录的数据可知,
所用刻度尺的分度值是
；
（2）请在下面的坐标图中画出弹簧的伸长量△L 与所挂钩码个数 N 的关系图象。根据
图象可知，当挂 6 个钩码时，弹簧伸长量为
㎝（未超过弹簧的弹性限度）。
⑤电流表。使用前需调零的仪器有
（填序号），使用时超出量程会损坏
的仪器有
（填序号）。
8．（2014·梅州）组成物体的物质不同，它们的物理属性一般不同，在羽绒服、弹簧测
力计、指南针、保险丝等物体中，利用弹性工作的是________________，利用磁性工作
的是_________。
9．（2014·上海）如图（a）所示的测量工具是_________表，使用时应_________联在
电路中。图（b）所示的弹簧测力计量程为_________牛。此时的示数为__________牛。
10．（2014·淮安）小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不 同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样．对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三 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． 小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案： ①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度 L1、L2； ②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度 L1′、 L2′；
素
、
相同的条件下，再使它们
相同，弹簧的伸长量与
有关。
12．（2014·益阳）某同学探Biblioteka Baidu弹力与弹簧伸长量的关系。将弹簧悬挂在铁架台上，刻
度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上。在弹簧下端依次增加相同型
号钩码的个数，数据记录如下表：
所挂钩码数量 N（个） 0
1
2
3
4
5
6
弹簧长度 L(㎝)
12.56 13.11 13.65 14.2 14.73 15.29
且 A.B.C.D 的横截面积均相同。
实验操作如下：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，它们的长度各自增加了 ΔL1、ΔL2 、ΔL3 和 ΔL4，如图 A.B.C.d 所示。请仔细
观察实验现象，对 A.b 实验做比较，再对 C.d 做比较，可以得到在弹簧自身因
参考答案 1．C 【解析】 试题分析：影响着力的作用效果得三个因素是力的大小、方向、作用点，即力的三要素，故 选项 A 错误； 重力的方向是竖直向下的；故选项 B 错误；弹力是物体由于发生弹性形变后而产生的力，拉 力、支持力、压力均为弹力，故选项 C 正确；滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关．自 行车的轮胎上刻有花纹，是利用了在压力一定的条件下，增大接触面粗糙程度来增大摩擦， 故选项 D 错误. 考点：力的三要素；弹力；重力的方向；增大或减小摩擦的方法． 2．C 【解析】 试题分析：A.天平在使用时，应左盘放物体，右盘放砝码，图中物体与砝码位置放反了，A 错误，不符合题意；B.温度计测量液体温度时，玻璃泡完全浸没在被测液体中，不能碰到容 器底和壁，图中液泡接触了容器壁，B 错误，不符合题意；C.用量筒测量水的体积，读数时 视线应与凹液面的最低处相平，图中方法正确，符合题意；D.在用弹簧测力计测钩码的重力 时，不能将拉环与挂钩颠倒使用，这样外壳的重力会对测量结果造成影响，使用方法不对， D 错误，不符合题意．答案选 C. 考点：天平的使用；温度计的使用及其读数；量筒的使用；弹簧测力计的使用与读数 3．D 【解析】 试题分析：弹簧测力计的示数等于其一端所受的拉力，由图知该弹簧测力计的示数为 3N， 选项 A.B 是错误的；一对平衡力与一对相互作用力的相同点是等值、反向、共线，不同点是 一对平衡力是作用在同一物体上，而相互作用力是作用在两个相互作用的不同物体上，故选 项 C 是错误的，本题正确选项是 D。 考点：弹簧测力计的示数，一对平衡力与一对相互作用力的区别与联系 4．C 【解析】 试题分析：物理实验中经常用到的测量工具及所测物理量归类如下：刻度尺测量长度的工具， 温度计测量温度高低的工具，天平测质量的工具，量筒测体积的工具，测力计测力的大小的 工具，钟表，停表测时间的工具，电流表测电流大小的仪器，电压表测电压大小的仪器，电 能表测消耗电能多少的仪器。故本题选项 C 合题意。 考点：常用物理量的测量 5．ACD 【解析】 试题分析：因为图像是一条过原点的直线，由此可知，纵坐标上的物理量与横坐标上的物理 量成正比。弹簧的伸长与弹簧所受拉力的成正比；通电导体的电阻是物体本身的一种特性， 与其两端的电压无关；物体所受重力与质量成正比；匀速直线运动中路程与时间也成正比。 故选 ACD 考点：弹簧测力计的原理；电阻是物体本身的一种特性；重力与质量的关系；匀速直线运动 中路程与时间的关系。 6．A 【解析】 试题分析：小球从 A 运动到 O 的过程中，弹簧要恢复原来的形状对小球产生向右的弹力，因
1．（2014·铜仁）下列关于力的说法中，正确的是（ ） A．力的作用效果只与力的大小、方向有关 B．重力的方向总是垂直向下 C．物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力 D．自行车手把上的花纹是为了减小摩擦 2．（2014·牡丹江）下列操作正确的是（ ）
3．（2014·达州）弹簧测力计分别受到水平向左的 F1 和水平向右的 F2 的拉力作用，F1、
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为力是改变物体运动状态的原因，小球受到与运动方向一致的力，速度增大，A 选项分析正 确，符合题意，选填 A；小球从 O 运动到 B 的过程中所受弹力方向向左，速度不断减小，B 选项分析错误，不符合题意；小球运动到 B 点时瞬时速度为 0，由于弹簧要恢复原来状态对 小球产生向左的弹力，小球向左运动，C 选项分析错误，不符合题意；由前面的分析可知小 球在运动过程中所受弹力的方向有时向左，有时向右，D 选项分析错误，不符合题意。 考点：弹力，物理现象（弹簧振子）分析，受力分析。 7．④⑤；③④⑤． 【解析】 试题分析：物理测量过程中，所使用的测量工具有①刻度尺②量筒③温度计④弹簧测力计⑤ 电流表等，使用前需调零的仪器有④弹簧测力计⑤电流表，使用时超出量程会损坏的仪器有 ③温度计④弹簧测力计⑤电流表。 考点：测量工具的使用 8．弹簧测力计 指南针 【解析】 试题分析：弹簧测力计是利用了弹簧所受拉力越大，伸长越长这一原理制成的；指南针具有 磁性，可与地磁场发生作用，从而指示南北方向。 考点：弹力 磁现象 9．电流；串；0—5；3.2 【解析】 试题分析：（a）图的电表表盘上有字母“A”，所以为电流表，使用时应串联在电路中；（b） 图为弹簧测力计，其量程为 0—5N，分度值为 0.2N，其示数为 3.2N。 考点：电流表 弹簧测力计 10．（1）2； （2）得到材料、粗细均像相同的两根弹簧；（3）拉力大小； （4）弹簧的原长；对应的伸长量． 【解析】 试题分析：对影响弹簧的伸长量因素，小明有三种猜想：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧 的伸长量，弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量，弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量． （1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是 探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想 2； （2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，保持了弹簧材料、粗细相同，原长不 同； （3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化，探究伸长量与拉力大小的 关系； （4）该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长，比较弹簧的伸长量． 考点：探究“哪些因素会影响弹簧的伸长量”；控制变量法 11．弹簧原长 横截面积 所受拉力 （金属丝的）材料 【解析】 试题分析：用控制变量法探究“弹簧受到拉力作用时，其伸长量与弹簧自身因素的关系”时， 应只改变弹簧的材料，而控制其他量都不变。A.b 实验（或 C.d 实验）中，弹簧原长相同， 横截面积相同，受到的拉力都为 5.2N，只有弹簧的材料不同，弹簧的长度增加量也不同， 说明簧的伸长量与材料有关。 考点：探究“弹簧的伸长量与弹簧自身因素的关系”；控制变量法 12．（1）14.2 1mm （2）图象如下(未用直尺做图的不计分)；3.26~3. 34 均可
有关．
（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是
和
．
11．（2014·聊城）为了研究弹簧受到拉力作用时，其伸长量与弹簧自身因素的关系，
郑能同学选择了如下器材：弹簧测力计，弹簧 A.B.C.D，其中 A.C 由同种金属丝绕制而
成，B.D 由另一种金属丝绕制而成，A.B 原来的长度均为 L0，C.D 原来的长度均为 L0′，
A.小球从 A 运动到 O 的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大 B．小球从 O 运动到 B 的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 C.小球运动到 B 点时将停止运动并保持静止 D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
7．（2014·湖州）测量需要使用多种仪器，如①刻度尺②量筒③温度计④弹簧测力计
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△ L/ ㎝ 3
2
1
0
12
34
5
6
N/ 个
13．（2013·云南）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
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：
；理由是：
。
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△L/㎝ 3 2
1 01
2 34
N/个 56
【解析】 试题分析：（1）长度测量读数要估读到分度值的下一位，观察数据记录表可见记录数据以 cm 为单位，精确到百分位，在数据记录表中，有一个记录不规范的数据是 14.2；数据最后 一位是估读出来的，所用刻度尺的分度值是 0.1cm，即 1mm；（2）根据表中数据，以弹簧的 伸长量△L 与所挂钩码个数 N 为坐标描点，用直尺作出图像，如图所示。根据图象可知，当 挂 6 个钩码时，弹簧伸长量为 3.26~3. 34 ㎝皆可。 考点：探究“弹力与弹簧伸长量的关系”；作图像并获取图像信息。 13．(1)刻度尺；4(2 分)；(2)略(2 分)；(3)正确(1 分)。(4)用钩码更好(1 分) ；弹簧测力 计难控制，力的大小、弹簧的伸长量不易准确测定(2 分)。 【解析】（1）由于是测拉力与弹簧伸长的关系，故测量仪器还需要一个刻度尺用来测长度； 由于前面是每增加 1N，伸长量增加 0.4cm，但在第 4 组数据中，拉力也是增加 1N，但伸长 量却增加 0.9cm，故第 4 组数据是错误的； （2）关系图线可通过描点，连线获得；
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A．弹簧的伸长与弹簧所受拉力的关系 B．通电导体的电阻与其两端电压的关系 C．物体所受重力与质量的关系 D．匀速直线运动中路程与时间的关系 6．（2014·安徽）如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金 属小球，O 点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到 A 位置（已知 AO=OB），释放小球，研究小球在在水平方向上的受力和运动情况，则