资源描述
6.3弹簧与弹簧测力计
一.选择题
1.（2019春•武胜县期末）下列哪种测量工具是直接用来测力的（ ）
A．.天平 B．.案秤 C．弹簧测力计 D．.杆秤
【答案】C
【解析】A、天平是实验室常用的测量质量的仪器，所以A不合题意；
B、案秤是生活中常用的测量质量的仪器，所以B不合题意；
C、弹簧测力计是依据弹簧的伸长与拉力成正比的关系制成的，因此是直接测量力的大小的，所以C符合题意；
D、杆秤也是生活中常用的测量质量的仪器，所以D不合题意。
故选：C。
2.（2019春•琼中县期中）关于弹力，下列说法错误的是（ ）
A．相互接触的物体间不一定产生弹力
B．压力、支持力、拉力都属于弹力
C．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
D．弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
【答案】D
【解析】A、相互接触的物体间只有发生了弹性形变才会产生弹力，故A正确；
B、压力、支持力、拉力都属于弹力，故B正确；
C、弹力是物体发生了弹性形变而产生的力，故C正确；
D、弹力不仅仅指弹簧发生弹性形变，还包括橡皮筋弹性形变等产生的力，故D错误；
故选：D。
3.（2019春•浦北县期末）使用弹簧秤时，下面几种说法中正确的是（ ）
A．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
B．弹簧秤必须竖直放置，不得倾斜
C．使用前不必检查指针是否指在零刻度上
D．使用时，所测的力可以超过弹簧秤的测量范围
【答案】A
【解析】A、被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦，故A正确；
B、被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致就行，并不一定必须竖直提着用，故B错误；
C、弹簧测力计使用前必须检查指针是否指在零刻度线处，即校零，如果指针与零刻度线不对齐，要调整至对齐。并观察分度值和量程，故C错误；
D、要根据被测力的大小选择量程合适的弹簧测力计，不能超量程测量（会损坏弹簧测力计），又不要量程过大（容易增大产生较大的测量误差），故D错误。
故选：A。
4.（2019•雅安）如图所示，物体A和B的重力分别为10N和6N，不计弹簧秤和细线的重力及一切摩擦，则弹簧秤的计数为（ ）
A．4N B．6N C．10N D．16N
【答案】B
【解析】物体B处于静止状态，所以B受力是平衡的，即：B端的力大小为6N；
又因为弹簧秤处于静止状态，所以弹簧秤受力是平衡的，B端受到的拉力是6N，虽然A的重力是10N，但为了和B端受力平衡，A端绳受的力是6N，而弹簧秤的合力为零，弹簧秤的示数是钩上的拉力或是一端受到的力，所以示数为6N；
故选：B。
5.（2016•威海）如图中甲、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F均为水平方向，大小相等，丙、丁所受的力均为一条直线上，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、L丙、L丁，下列选项正确的是（ ）
A．L甲＜L丙L乙＞L丁 B．L甲＝L丙 L乙＝L丁
C．L甲＜L丙L乙＝L丁 D．L甲＝L丙 L乙＞L丁
【答案】B
【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，墙对弹簧施加的力等于F，方向水平向左，所以图甲和图丙的作用力情况相同，效果相同，故它们伸长的长度相同，所以L甲＝L丙；
在图乙中，力F通过弹簧传递给墙，力的作用是相互的，墙对弹簧施加的力等于F，方向水平向右，所以图乙和图丁的作用力情况相同，效果相同，故它们缩短的长度相同。所以L乙＝L丁。
故选：B。
二．填空题
6.（2019•广东）图中物体A重为 N。
【答案】1.2
【解析】由图知：弹簧测力计上在1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N．此时指针指在“1”后1个小格处，所以物重为G＝1N+1×0.2N＝1.2N。
故答案为：1.2。
7.（2019春•湖南期中）如图所示，将足球放在一块长木板上静止，木板与足球均发生弹性形变，则足球受到的弹力是因为 发生弹性形变而产生的，使木板发生形变的力是足球对木板的 力。
【答案】木板；压
【解析】足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的；由于足球受到重力，会对木板产生压力，该压力使得木板发生了形变。
故答案为：木板；压。
8.（2019春•滨海县期中）如图所示，两个人同时用8N的力拉同弹簧测力计的两端，则弹簧测力计的示数为 N，若将此弹簧测力计的一端固定在墙上，用8N的力拉它的另一端，则弹簧测力计的示数为 N：拉力使弹簧伸长，压力使弹簧缩短，说明力的作用效果与力的 有关
【答案】8；8；方向
【解析】（1）弹簧测力计是测量力的大小的仪器，两人同时用8N的力拉一弹簧测力计的两端，则弹簧测力计受到一对为8N的平衡力，弹簧测力计的示数等于这个力的大小，等于8N；将此弹簧测力计的一端固定在墙上，用8N的力拉它的另一端，这时弹簧测力计的示数等于8N；
（2）拉弹簧，弹簧会伸长，压弹簧，弹簧就缩短，说明力的作用效果不同，说明力的作用效果跟力的方向有关。
故答案为：8；8；方向。
9.（2019春•澧县期中）物理小组探究“弹簧的伸长量与其受到拉力的关系”的实验装置如图甲所示。
弹簧受到的拉力/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
弹簧伸长量/cm
0
1
2
3
4
5
（1）探究得出的数据如表所示，请在图乙中作出弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图象；
（2）弹簧的伸长量为3.5cm时，弹簧受到的拉力是 N。
（3）由图象得出：在弹性限度内，弹簧的伸长量和其受到的拉力成 。
（4）请你写出一条使用弹簧测力计时的注意事项： 。
【答案】（1）见上图；（2）1.75；（3）正比；（4）实验前观察量程和分度值
【解析】（1）根据实验数据，利用描点法，绘制出图象如下：
；
（2）弹簧伸长量为3.5cm时，物质的质量m＝175g，所以弹簧受到的拉力G＝mg＝0.175kg×10N/kg＝1.75N。
（3）从图象可以看出：在一定限度内，各点的位置在一条过原点的倾斜直线上。因此由此实验可得：在一定的弹性范围内，橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比；
（4）弹簧测力计读数时要看清使用的量程和对应的分度值，读数时视线要与刻度板表面垂直。
故答案为：（1）见上图；（2）1.75；（3）正比；（4）实验前观察量程和分度值。
10.（2019春•新吴区期中）小明在做用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时，在弹簧的下端用不同的力拉弹簧，对应的弹簧的长度也不同。具体数据如下：
拉力（N）
0
1
2
3
4
5
弹簧长度（cm）
3
5
7
9
11
13
（1）分析表中数据，可得到一个重要的实验结论是： 。
（2）小明继续实验，又得到下列数据：
拉力（N）
6
7
8
9
10
11
弹簧长度（cm）
15
19
21
23
26
请帮小明将表中漏填的数据补上。由这次数据可以看出，制成的弹簧测力计的测量范围只能达到 N。
（3）若弹簧拉力器中并排接有四根这样的弹簧，同时被拉长了20cm，所需的拉力是 N。
【答案】（1）在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比；（2）17；10；（3）40
【解析】（1）由表中数据知：当F＝0N时，L0＝3cm是弹簧的自然长度；当改变拉力时，弹簧的伸长量：拉力大小是1N，伸长量是2cm，拉力大小是2N，伸长量是4cm，拉力大小是3N，伸长量是6cm，拉力大小是4N，伸长量是8cm，如上述数据可知：在弹性限度内，弹簧的伸长跟拉力成正比；也可以说：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。
（2）在弹性限度内，弹簧的伸长跟拉力成正比；由表中数据可知当拉力增加1N时，弹簧伸长2cm，故当拉力为7N时，弹簧伸长量是14cm，弹簧长度为17cm；通过数据分析，当拉力增大到10N时，弹簧的伸长跟拉力成正比，但是当拉力增大到11N时，不再成比例，则此时已经超过了弹簧的弹性限度，所以测量的范围只能达到10N；
（3）当拉力增加1N时，弹簧伸长2cm，一根这样的弹簧，被拉长20cm，所需的拉力是10N，所以四根这样的弹簧，同时被拉长了20cm，所需的拉力是40N；
故答案为：（1）在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比；（2）17；10；（3）40。
一．选择题
1.（2018•贵港）在实验室，用弹簧测力计能直接测量的物理量是（ ）
A．力 B．体积 C．密度 D．质量
【答案】A
【解析】A、一个苹果的质量约200g，故重力约2N；故A正确；
B、一辆自行车的重力约100N；故B错误；
C、一块橡皮的重力约0.2N，故C错误；
D、一桶食用油的重力约50N，故D错误；
故选：A。
2.（2019春•新乐市期中）下列关于弹簧测力计测力的说法，其中错误的是（ ）
A．加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值
B．使用前，观察弹簧测力的量程，并认清它的每个小格表示多少牛
C．弹簧测力计必须水平放置，进行物体受力的测量
D．使用前，要检查指针是否在零刻度位置
【答案】C
【解析】A、加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计，故A正确；
B、使用弹簧测力计的时候，首先要看清它的量程，并认清它的每个小格表示多少牛，故B正确；
C、测量时，要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致，避免弹簧测力计指针、挂钩、与外壳摩擦，故C错误；
D、使用前，检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上，故D正确。
故选：C。
3.（2019春•船山区校级期中）如图所示，甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起，用水平拉力F1和F2分别往两边拉开，F1＝F2＝5N，当两弹簧测力计静止时，下列分析错误的是（ ）
A．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力大小都是5N B．甲和乙受到的合力均为零
C．甲受力平衡，示数为零 D．乙受力平衡，示数为5N
【答案】C
【解析】A、甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在两个物体上，是相互作用力，大小都是5N，故A正确；
BCD、甲乙都处于静止状态，故甲乙都受力平衡作用，所以甲和乙受到的合力均为零，但示数均为5N，而不是零，故BD正确，C错误。
故选：C。
4.（2019春•南充期末）某同学使用下图所示四种方式测量力的大小，如果测量时物体均处于平衡状态，则下列说法错误的是（ ）
A．图甲中弹簧测力计的示数即为物体重力的大小
B．图乙中弹簧测力计的示数即为木块与桌面间摩擦力的大小
C．图丙中弹簧测力计的示数即为手对弹簧测力计拉力的大小
D．图丁中弹簧测力计的示数即为绳对钩码拉力的大小
【答案】B
【解析】A、弹簧秤的使用方法正确，弹簧测力计的示数即为物体重力的大小，故A正确；
B、测摩擦力时应沿水平方向匀速拉动，故B错误；
C、力的作用是相互的，故弹簧测力计的示数即为手对弹簧测力计拉力的大小，故C正确；
D、定滑轮不省力，可以改变用力方向，故弹簧测力计的示数即为绳对钩码拉力的大小，故D正确。
故选：B。
二．填空题
5.（2019•常德）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＝5N，则弹簧测力计A的示数为 N，弹簧测力计B的示数为 N。
【答案】5，5
【解析】因为物重G＝5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N；同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。
故答案为：5，5。
6.（2019春•无锡期中）如图所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，则弹簧产生的弹力大小为 （选填“0”、“12”、“24”）N，手受到弹簧拉力的方向为 。
【答案】12；向左
【解析】某人手对轻质弹簧的拉力与轻质弹簧对手的拉力属于相互作用力，相互作用力大小相等，方向相反。所以弹簧产生对手的弹力大小为12N，方向向左。
故答案是：12；向左。
7.（2019春•仪征市期中）某同学在探究弹簧的特点时，得到了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图，请回答：（1）这根弹簧的原长是 cm；
（2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了 cm；
（3）分析图象及有关数据，可得出结论：在一定范围内，弹簧的伸长量与拉力成 比（选填“正”或“反”）。
【答案】（1）2； （2）6； （3）正
【解析】（1）当拉力为0时，弹簧处于原长；由图可知此时x＝2cm。
（2）有图可知，当F为6N时，弹簧的长度变为了8cm，减去原长即为弹簧的审长量；即：△x＝8cm﹣2cm＝6cm。
（3）由图可知拉力在一定范围内（F≤6N时）弹簧伸长量与拉力成正比，拉力超过一定范围，超过弹簧的弹性限度后弹簧伸长量与拉力不再成正比；
故答案是：（1）2； （2）6； （3）正。
8.（2019春•洪泽区期中）最近，科学家们研制出了一种超轻材枓“碳海绵”﹣﹣世界上最轻的一类物质。把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上，狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多。说明“碳海绵”这种材料的 较小，将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是 形变 （选填“弹性”或“塑性”）。
【答案】密度；弹性
【解析】（1）“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多，说明“碳海绵”这种材料的密度较小；
（2）将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是弹性形变。
故答案为：密度；弹性。
9.（2019春•江油市期中）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。
钩码个数
1
2
3
4
5
6
7
产生拉力（钩码重量）F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
弹簧伸长量△L/cm
0.00
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
3.00
（1）要完成实验，除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外，还需要的测量仪器是 。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，正确结果应为 cm。
（2）去除错误的一组数据，在图乙中作出弹簧的伸长量与所受拉力的关系图线。
（3）由图象可验证小明的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的。
【答案】（1）见上图；（2）1.75；（3）正比；（4）实验前观察量程和分度值
【解析】（1）根据实验数据，利用描点法，绘制出图象如下：
（2）弹簧伸长量为3.5cm时，物质的质量m＝175g，所以弹簧受到的拉力G＝mg＝0.175kg×10N/kg＝1.75N。
（3）从图象可以看出：在一定限度内，各点的位置在一条过原点的倾斜直线上。因此由此实验可得：在一定的弹性范围内，橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比；
（4）弹簧测力计读数时要看清使用的量程和对应的分度值，读数时视线要与刻度板表面垂直。
故答案为：（1）见上图；（2）1.75；（3）正比；（4）实验前观察量程和分度值
三.综合解答
10.（2019•赤峰）阅读短文，回答问题
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸（或压缩）形变来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大。例如，把弓拉得越满，箭就射得越远；把物体放在支持物上，物体越重，支持物弯曲得越厉害，支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆，用力扭这个横杆，金属丝就发生形变，这种形变叫扭转形变。放开手，发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大，弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂，我们经常遇到的是弹簧的拉伸（或压缩）形变。实验表明：弹簧弹力的大小F和弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。写成公式就是F＝kx，其中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数，在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸（或压缩）形变，也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大，超出一定的限度，上述比例关系不再用，这时即使撒去外力，物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
（1）弹簧测力计的工作原理遵从 定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是（选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”）。
（2）使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程，是为了避免超过弹簧的 。
（3）弹簧的 在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，它与受力大小 （选填“有关”或“无关”），它的单位是 （选填“N/m”、“N/m2“或“N•m”）。
【答案】（1）胡克定律；拉伸形变；（2）弹性限度；（3）劲度系数；无关；N/m
【解析】（1）弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比，遵从胡克定律；
当用弹簧测力计测物体重力时，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大，所以弹簧的形变主要拉伸形变；
（2）为了避免超过弹簧的弹性限度，不能恢复原状，使用弹簧测力计时不能超过它的量程；
（3）弹簧的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，劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系，与受力大小无关，
根据F＝kx得，k＝，因为F的单位为N，x的单位是m，所以k的单位是N/m。
故答案为：（1）胡克定律；拉伸形变；（2）弹性限度；（3）劲度系数；无关；N/m。
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