1、 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
2、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
3、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.(20
4、19•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
5、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
6、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
7、 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
8、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)
9、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
10、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)
11、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
12、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,
13、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
14、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。
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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”
20、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。
21、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
22、 (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
23、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
24、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
25、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
26、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。 12






