人教版八年级下册物理第七章弹力 重力培优练习

第七章 弹力重力培优辅导|典|例|分|析| 弹力典例1某实验小组的同学对A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码(如图1TX1甲所示)，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量x，根据多组测量数据作出的图线如图乙所示。图1TX1(1)当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8 N的物体时，橡皮筋A的伸长量为_cm，橡皮筋B的伸长量为_cm。(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计，则用橡皮筋_制成的测力计量程大，用橡皮筋_制成的测力计测量的精确程度高。(均选填“A”或“B”)(3)将与本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计，能够测量力的最大值为_N。解析 (1)由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10 N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15 N的情况下，橡皮筋伸长量x与橡皮筋受到的拉力大小F的变化关系为一条直线，说明橡皮筋的伸长量x与受到的拉力F成正比，即FAkAxA，FBkBxB。由图知，当FA5 N时xA10 cm，FB10 N时xB10 cm，将上面的数据分别代入FAkAxA、FBkBxB，得：kA0.5 N/cm、kB1 N/cm，因此FA0.5 N/cmxA，FB1 N/cmxB。故当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8 N的物体时，橡皮筋A的伸长量为xA16 cm，橡皮筋B的伸长量为xB8 cm。(2)橡皮筋测力计是根据在弹性范围内，橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为010 N，B的量程为015 N，故用橡皮筋B制成的测力计量程大。由图乙可知，在弹性范围内，当F5 N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10 cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5 cm，所以，用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。(3)将与本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，两根橡皮筋伸长的长度相等，由图可知，在拉力作用下B先达到最大伸长量15 cm，此时A橡皮筋的伸长量也为15 cm；当伸长量为15 cm时，橡皮筋B上的力为15 N，因为橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比，所以作用在橡皮筋A上的力为0.5 N/cm15 cm7.5 N，所以并联后最大拉力为15 N7.5 N22.5 N。答案 (1)168(2)BA(3)22.5 重力典例2下表是研究物体所受的重力跟物体质量的关系实验得到的数据：实测物体质量m/kg重力G/N物体10.10.98物体20.21.96物体30.32.94(1)研究过程中，所需要的测量工具是_和_。(2)分析表中实验数据，得出的结论是：_，你分析数据的方法是_，表格第四列的标题应为_。(3)在通常情况下，我们认为g值一定，但经过科学家的精确测量，发现在不同的地点g值存在微小差异。下表为部分地点的g值大小：地点赤道广州上海北京莫斯科北极g/(Nkg1)9.7809.7889.7949.8039.8169.832地理纬度02306N3112N3956N5545N90N分析表中数据，可以发现：g值最大的位置在_。影响g值大小的因素是_。一个商人从荷兰运了一船货物到赤道，到达目的地后称重货物发现减少了很多，中途没有下船，运输损耗应该也没这么多，你能解释这个现象吗？答：_。解析 (1)实验室中测量质量的工具是天平，测量重力的工具是弹簧测力计。(2)由表中数据可得：质量增大为原来的几倍，重力也相应增大为原来的几倍，但是重力和质量的比值是不变的，即比值的大小是一定值。因此可以得出的结论是：物体的重力和质量成正比，故表格第四列的标题应当为/(Nkg1)。(3)从表中内容知：g值最大的是北极；g值可能与地理纬度有关，纬度越高，g值越大。从荷兰到赤道，货物的质量不变，但g值变小，根据Gmg知货物的重力减小。答案 (1)天平弹簧测力计(2)物体的重力和质量成正比计算重力与质量的比值/(Nkg1)(3)北极地理纬度质量不变，g值减小，重力减小|思|维|集|训|1如图1TX2甲所示是观察桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是观察玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了()图1TX2A控制变量的思想B转换放大的思想C理想化的思想D等效的思想2一茶杯放在桌面上，下列关于茶杯和桌面的受力论述中，正确的是()图1TX3A茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，茶杯并未发生形变B桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变C桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变D茶杯受到向上的弹力，是由于茶杯发生了形变3用天平和弹簧测力计称物体，在月球上的读数与地球上的读数相比应该是()A天平在月球上读数不变，弹簧测力计在月球上读数变小B天平在月球上读数变小，弹簧测力计在月球上读数不变C天平和弹簧测力计在月球上读数都变小D天平和弹簧测力计在月球上读数都不变 4实验室常用的弹簧测力计如图1TX4甲所示，弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆、挂钩的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙所示的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0(F0 G)竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为()图1TX4A图乙读数为F0G，图丙读数为F0GB图乙读数为F0G，图丙读数为F0GC图乙读数为F0，图丙读数为F0GD图乙读数为F0G，图丙读数为F05弹簧测力计在使用前应检查指针_；如图1TX5所示是使用弹簧测力计测力时的情景，请指出图中存在的操作错误：_。图1TX56在研究“弹力与弹簧伸长量的关系”时，某同学记录了如下表所示的数据：拉力F/N1020304050弹簧长度l/m0.200.300.400.500.60(1)请根据上表数据写出F与l的关系表达式：_。(2)劲度系数指弹簧形变时产生的弹力与形变量的比值，即劲度系数k。由表中的数据可知，该弹簧的劲度系数k_。7一名宇航员用托盘天平和弹簧测力计研究物体在地球上和月球上受到的重力和物体质量的关系，他得到如下表一和表二所示的数据：表一：在地球上实验序号质量/kg重力/N/(Nkg1)10.21.969.820.32.949.830.43.929.8表二：在月球上实验序号质量/kg重力/N/(Nkg1)40.20.321.650.30.481.660.40.641.6(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中重力与质量的倍数关系，可以归纳出的初步结论是：_。(2)分析比较实验序号_的数据后，可以归纳出的初步结论是：质量相同的物体在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大。(3)进一步综合分析比较表一、表二最后一列重力与质量的比值关系：比较表一或表二可得出的结论是：_。比较表一和表二可得出的结论是：_。8为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与所受拉力的关系做了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。表一甲弹簧受到的拉力/N0123456甲弹簧的长度/cm6.09.012.015.018.021.024.0表二乙弹簧受到的拉力/N0123456乙弹簧的长度/cm6.07.59.010.512.013.515.0(1)分析表一和表二中数据可知：在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_。在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧_(选填“大”或“小”)。 (2)如图1TX6所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同，则量程较大的是_测力计，精度较高的是_测力计。(均选填“A”或“B”)图1TX6(3)经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系。请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关。详解详析1B解析 图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置，当用力压桌面时，桌面向下凹，平面镜倾斜，在入射光线方向不变时，平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍，体现了放大的思想。图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，管中水柱上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直接进行观察。2C解析 茶杯和桌面之间有相互作用的弹力，是由于桌面和茶杯都发生了形变，故A错误。桌面受到向下的弹力，该力是茶杯施加的，是由于茶杯发生了形变而产生的，故B错误、C正确。茶杯受到桌面向上的弹力，是由于桌面发生了形变，故D错误。3A解析 物体的质量与地理位置无关，在地球上和月球上同一物体质量相同。物体的重力大小与地理位置有关，在地球上重力的施力物体是地球，在月球上重力的施力物体是月球，同一物体在月球上所受重力小于在地球上所受重力。4D解析 按图乙放置，F0作用在拉环上，所以其作用不但要使弹簧发生形变，还要提起外壳，所以弹簧挂钩处受到的拉力大小为F0G；按图丙放置，因为F0作用在挂钩上，所以弹簧挂钩处受到的拉力大小为F0。5是否指在零刻度线上弹簧轴线方向与拉力方向不在同一直线上6(1)F100 N/m(l0.1 m)(2)100 N/m解析 根据表格中数据，可知弹簧的伸长量与所受的拉力成正比，即，则，解得l00.1 m。100 N/m，则100 N/m，代入数据可知：F100 N/m(l0.1 m)。7(1)物体在同一星球上受到的重力大小与它的质量成正比(2)1和4或2和5或3和6(3)在同一星球上，重力与质量的比值是定值在不同星球上，重力与质量的比值不同解析 (1)实验序号1、2、3(或4、5、6)中重力与质量的倍数关系相等，其条件是在同一星球上，所以可得结论：物体在同一星球上受到的重力大小与它的质量成正比。(2)“质量相同的物体在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大”，其条件是质量相同，在不同星球上，所以需比较的实验序号是1和4或2和5或3和6。(3)表格中重力与质量的比值关系，在同一表中相同，不同表中不同，所以可得答案所示的结论。8(1)正比大(2)BA(3)将一根弹簧剪成长度不同的两段，分别用大小相同的力拉两弹簧，比较弹簧伸长的长度。(其他答案合理也可)解析 (1)(2)比较量程实质是在弹簧的伸长量相同时比较弹簧所受拉力的关系，因此可根据甲、乙弹簧在所受拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，得出在弹簧的伸长量相同时，甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力，从而