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文档简介
专题15力的存在、弹力、重力一、力的概念1、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体;②物体间必须有相互作用(不接触也能产生力,如吸铁石;相互接触的物体不一定产生力,如相互挨着的课桌)2、力的作用效果:①改变物体的形状(发生形变)②改变物体的运动状态(物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢/速度大小是否改变和物体的运动方向是否改变,但填写时都写运动状态改变);。3、力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。比如两车追尾,后车撞了前车,两车都损毁力的测量1、弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(受拉力越大,弹簧伸长越长)使用方法:“看”:使用前注意量程、分度值、指针是否指零;“调”:指针调零;“读”:读数=挂钩受力。注:加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。2、弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质弹力:物体发生弹性形变而产生的力。一定范围内,弹簧受到拉力越大,弹簧形变也越大。力的示意图1、力的图示①影响力产生效果的因素即力的三要素:力的大小、方向和作用点,可以用力的图示把力的三要素表示②力的图示:用一根带箭头、有标度的线段表示力的三要素的方法叫做力的图示法。从力的作用点起,沿力的方向画一条线段,使线段的长度与力的大小成正比,并在线段的末端标上箭头表示力的方向。(力的方向:在线段的末端画上箭头表示力的方向,有角度的一定要标上角度.)2、作图步骤:①作标度,力的大小必须为标度的整数倍(至少为两倍,3~5倍最佳)②力的作用点画在受力物体的几何中心,③画线段,注意箭头画在线段的末端,每个线段长度必须与标度一样,④箭头旁边标上力的大小(一般的力用F,重力用G)注:①检查作图时按作图步骤检查一遍;②若只告诉质量,必须把质量化成重力再作图,必须写出转化过程,质量不能作图三、重力1、重力:物体由于地球吸引而受到的力叫做重力(一般说的物体重量、物重等都指重力)地面和地面上的一切物体都要受到重力的作用。重力的施力物体是地球。2、重力的方向:竖直向下(不管物体在斜面还是在水平面上,不管作向上运动还是向各个方向运动或静止时,它的方向总是竖直向下)运用:重垂线3、重力的作用点:重心(重力在物体上的作用点叫做重心)重心的确定:A、质量分布均匀且外形规则的物体的重心在几何中心。B、形状不规则或质量分布不均匀的物质的重心,可用悬挂法和支撑法确定注:①重心不一定在物体上,如圆环的重心。②重心位置不随物体放置方式及运动速度的变化而变化4、重力公式(重力和质量成正比):G=mg m=G/gg=G/m①m表示物质的质量(单位:千克),G表示重力(单位:牛)②g=9.8牛/千克,含义:(在地球表面或附近某处)每千克物体所受的重力为9.8牛③如果没有说明,则一般默认用g=9.8牛/千克计算。若有注明则用g=10牛/千克计算5、重力大小的影响因素:①跟纬度有关,维度越高,重力越大;②跟高度有关,高度越高,重力越小;③跟星球有关,月球上受到的重力约为地球的六分之一(到月球上的物体,质量不变,重力变小)6质量与重力的比较质量重力区别概念物体所含物质的多少物体由于地球的吸引而受到的力单位千克(Kg)牛(N)性质是物体本身的属性地球施加给物体的力测量工具天平弹簧测力计方向只有大小,没有方向。有大小(G=mg),方向总是竖直向下。变化与位置无关与位置有关联系①质量为1千克的物质,重为9.8牛②重量与质量的关系式是G=mg一、力的特点1.(2022·柯桥模拟)如图所示,小红穿上滑冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是()A.墙对人的推力大于人对墙的推力B.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力C.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力【答案】D【解析】人对墙的推力与墙对人的推力大小相等,方向相反,作用在同一直线上和两个物体上,为一对相互作用力,故A、B错误,D正确;人对墙的推力和墙对人的推力是同时发生的,故C错误。故选D。2.(2023八上·宁波期末)为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是()A.放上瓶盖后可以增大受力面积B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大C.要提高实验的可靠性还需多次实验D.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状【答案】B【解析】放上瓶盖后可以增大受力面积,而压力保持不变,则敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故A正确不合题意,B错误符合题意;
C.要提高实验的可靠性还需多次实验,故C正确不合题意;
D.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状,故D正确不合题意。故选B。3.()在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是()A.用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的B.钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用C.钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变D.实验说明力是改变物体运动状态的原因【答案】D【解析】A.磁体对钢珠会产生引力的作用,而对玻璃球没有吸引力,故A错误;
B.钢珠沿直线AB运动时会受到磁体产生的引力,故B错误;
C.钢珠沿曲线AC运动时运动方向和速度不断改变,即运动状态不断改变,故C错误;
D.实验说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。故选D。4.()如图所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是()A.球能在空中飞行是受到惯性的作用B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态【答案】A【解析】A.球能在空中飞行是球有惯性,故A错误符合题意;
B.以球门为参照物,射向球门的球相对与球门的位置不断改变,则它是运动的,故B正确不合题意;
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力,故C正确不合题意;
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意5.()如图所示,我们用双桨在水中划船时,为了使船头向右转,应该采用下列哪种方式划水()A.左、右桨同时向后划水 B.左、右桨同时向前划水C.左桨向前划水,右桨向后划水 D.左桨向后划水,右桨向前划水【答案】D【解析】根据题意可知,为了使船头向右转,就必须左侧船桨受力向前,右侧船桨受力向后。
根据相互作用力的原理可知,船桨对水的作用力方向与水对船桨作用力的方向相反,因此左桨向后划水,右桨向前划水。故D正确,而A、B、C错误。故选D。6.(2023·舟山模拟)如果“嫦娥五号”卫星在到达月球附近时,需要减速才能围绕月球运动。减速的方法是卫星携带的制动火箭沿运动方向向(填“前”或“后”)喷火。小舟用下列方法制作如图乙所示的“喷气火箭”:①将气球吹大,并用夹子把口封紧;②从一根吸管上剪取一小段,用胶带把它固定在气球上;③将一根细绳穿过吸管,并水平拉直,作为“喷气火箭”的运动轨道,把封口的夹子松开,气球就会向(选填“左”或“右”)运动。使气球由静止变为运动的力,其施力物体是(选填“气球”或“喷出的气体”或“外界空气”)。【答案】前;右;喷出的气体【解析】(1)要使卫星减速,那么制动火箭对卫星产生的作用力应该向后。根据力的作用相互性可知,此时应该向前喷火。
(2)根据图片可知,把封口的夹子松开手,气体向左喷,则气体对气体的作用力向右,那么气球向右运动;(3)使气球由静止变为运动的力,其施力物体是喷出的气体。7.(2023·南浔模拟)如图,冰墩墩正“协助”王亚平完成“天宫课堂”中太空抛物实验。(1)王亚平轻轻地用食指弹了一下冰墩墩,冰墩墩就做起了空翻动作,这说明。(2)王亚平将冰墩墩平推给叶光富,冰墩墩并没有像地面上那样下坠,而是沿着推出的方向做近似匀速前进。①冰墩墩离开手后,能继续前进,是因为它具有。②冰墩墩被推出后并没有像地面上那样下坠,这是因为。【答案】(1)力能改变物体的运动状态(2)惯性;冰墩墩(几乎)不受重力【解析】(1)王亚平轻轻地用食指弹了一下冰墩墩,冰墩墩就做起了空翻动作,这说明力能改变物体的运动状态。
(2)①冰墩墩离开手后,能继续前进,是因为它具有惯性。
②冰墩墩被推出后并没有像地面上那样下坠,这是因为冰墩墩(几乎)不受重力。8.()生活中许多看似不同的现象,往往有着内在的联系,蕴含着相同的科学知识。请以下列事例中的两个为一组,找出它们所蕴含的共同的科学知识:①汽车刹车后慢慢停下来;②用手把飞来的排球扣回去;③用力捏矿泉水瓶,瓶子变瘪;④用力提起一桶水,感到手臂被向下拉;⑤溜旱冰时,用力往后蹬地,人向前进;⑥人坐在沙发上,沙发下陷。项目事例共同蕴含的科学知识例一①和②例二例三物体间力的作用是相互的【答案】力能改变物体的运动状态;③和⑥;力可以改变物体的形状;④和⑤【解析】①汽车刹车后慢慢停下来,说明力可以改变物体的运动状态;
②用手把飞来的排球扣回去,说明力可以改变物体的运动状态;
③用力捏矿泉水瓶,瓶子变瘪,说明力可以改变物体的形状;
④用力提起一桶水,感到手臂被向下拉,说明水桶对手臂产生向下的拉力,即物体间力的作用是相互的;
⑤溜旱冰时,用力往后蹬地,人向前进,说明物体间力的作用是相互的;
⑥人坐在沙发上,沙发下陷,说明力可以改变物体的形状。那么:①和②,力可以改变物体的运动状态;
③和⑥,即力可以改变物体的形状;
④和⑤,即物体间力的作用是相互的。9.2019年10月10日,江苏无锡发生了高架桥侧翻事故,高架桥掉落压住了3辆小车,造成3人死亡,2人受伤。请根据相关力学知识回答问题:高架掉落是因为它受到重力作用,它所受重力的施力物体是;小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为;事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使。【答案】地球;汽车具有惯性;物体发生形变【解析】(1)地面附近的物体,都会受到地球的引力,这就是重力,因此重力的施力物体为地球。
(2)小车行驶中,遇到突发事件,司机踩下刹车后车辆无法立即停下,是因为汽车具有惯性;
(3)事故中3辆被压小车,都发生了严重的形变,是因为力可以使物体发生形变。10.(2022七下·柯桥期中)某小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图(a)、(b)为他们设计的两种实验方案。(1)他们应根据图所示方案进行实验。(2)图中用到的测量工具是弹簧测力计,30s时它的示数均为牛,该小组同学经过多次实验得出结论:两个物体间相互作用力的是相等的。【答案】(1)(b)(2)5;大小【解析】(1)根据图a可知,两个力作用在同一个纸片上,这个应该是探究的平衡力的大小关系。而图b中,两个测力计直接相连,则左边的测力计测右边施加的拉力,右边的测力计测左边施加的拉力,且这两个力作用在两个物体上,那么探究的是相互作用力的条件,故选b。
(2)根据图c可知,30s时两个测力计的示数都是5N,那么得到结论:两个物体间相互作用力的大小是相等的。11.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁(图丁中施加在钢片的力的大小同图甲,只是方向不同)的四种形变。(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的有关。(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的有关。(3)在图甲与图丙的实验中,控制不变,研究力的作用效果与力的之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做法。【答案】(1)大小有关(2)方向有关(3)大小和方向不变;作用点之间的关系;控制变量法【解析】(1)图甲中钢片的弯曲程度比乙中钢片的弯曲程度小,是因为力的大小不同产生的作用效果不同,可以发现:力的作用效果与力的大小有关;
(2)图甲和图丁中钢片的弯曲方向不同,是因为力的方向不同产生的作用效果不同,可以发现:力的作用效果与力的1方向有关;
(3)图甲与图丙的实验中,力的大小和方向相同,力的作用点不同产生的作用效果不同,是研究力的作用效果与力的作用点之间的关系,这种研究问题的方法,在科学上叫做控制法。12.(2022·柯桥模拟)我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹,主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。导弹速度v(米/秒)50100150200导弹受到的阻力f(牛)50200450800(1)发射升空阶段:发动机点火后,燃气向下高速喷出,导弹以极快的速度快速升空。这是因为。(2)俯冲加速阶段:导弹升空后,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,速度越来越快。这是因为。【答案】(1)物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态(2)导弹受到的重力大于阻力,所以向下加速(3)解:s=vt=200m/s×60s=12000m【解析】【分析】(1)根据力的作用的相互性和力与运动的关系分析解答;
(2)当物体受到的合力与运动方向相同时,做加速运动;当物体受到的合力方向与运动方向相反时,做减速运动。二、力的示意13.(2023七下·海宁期中)足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则图是表示足球在空中飞行的受力图,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)()A. B. C. D.【答案】A【解析】足球在空中飞行时,它只受到竖直向下的重力作用。由于运动员的脚与足球分离,因此足球不受脚对它的作用力,故A正确,而B、C、D错误。故选A。14.()用大小为50N的力沿与水平方向成60°角斜向右上方拉物体,使之在水平地面上运动,图中力的示意图正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据题目描述确定力的三要素,然后与图片进行比较即可。【解答】根据题意可知,物体受到的拉力作用在物体右侧的边缘上,方向与水平面成60°向右,大小为50N,如下图所示:故B正确,而A、C、D错误。故选B。15.(2022八上·余姚期中)斜面上静止放有一个物体,它对斜面产生的压力用F表示。下面是四位同学所画的压力示意图,其中正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】斜面上的物体对斜面的压力,作用在斜面上,方向与斜面垂直向下,故C正确,而A、B、D错误。故选C。16.(2022七下·金东期末)怀旧的竹蜻蜓给孩子们的童年带来了无穷的乐趣,下列静止在支架上的竹蜻蜓所受支持力的示意图正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】竹蜻蜓受重力和支持力处于静止状态,支持力和重力是一对平衡力,重力的方向始终竖直向下,所以竹蜻蜓所受支持力的方向是竖直向上的。故选B。17.如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,所需的力大小各不相同,这说明与力的作用效果相关的是()A.力的大小 B.力的方向C.力的作用点 D.与上述三种因素均无关【答案】B【解析】根据图片可知,这几个力作用在圆柱体同一点,即作用点相同,不同的是力的方向不同,则说明力的作用效果与力的方向有关,故B正确,而A、C、D错误。故选B。()根据条件作图。(1)小花把一个长方形小纸箱放在南海广场的手扶电梯上,如图所示,小纸箱随着手扶电梯匀速上升,请你画出小纸箱所受的重力和支持力的示意图。(2)如图所示,用细绳将重为12N的均匀实心球挂在墙上,在图中画出此球所受重力的示意图。【答案】(1)(2)【解析】(1)根据图片可知,小纸箱受到的支持力作用在重心上,方向竖直向上;小纸箱受到的重力作用在重心上,方向竖直向下,如下图所示:
(2)实心球受到的重力作用在重心上,方向竖直向下,大小为12N,如下图所示:
19.()用力的示意图画出图中的各力。(力的作用点已给出)(1)用100N水平向左的力拉小车(图甲)。(2)用大小为80N、方向与斜面平行的力,推小车沿斜面向上运动(图乙)。(3)用60N水平向右的力顶住木块,使木块静止在竖直墙上(图丙)。【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)根据题意可知,拉力作用在小车的左边缘上,方向水平向左,大小为100N,此时线段的起点为作用点,则作图如下:
(2)推力作用在小车的左边缘上,方向与斜面垂直向上,大小为80N,注意此时线段的终点为作用力,如下图所示:
(3)推力作用在木块的左边缘上,方向水平向右,大小为60N,此时线段的终点为作用点,如下图所示:
20.()关于物体所受重力的方向,图中正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】地面附近的物体都会受到重力作用,方向都是竖直向下的,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。21.下列关于重力的示意图正确的是()A.正在上升的小球B.斜面上静止的木块C.斜抛向空中的铅球D.挂在墙上的小球【答案】D【解析】在地面附近,物体都会受到重力,且重力的方向都是竖直向下的,故D正确,而A、B、C错误。故选D。三、弹力和力的测量22.小亮用已调零的弹簧测力计测量物体对弹簧的拉力,误将物体挂在了拉环上(如图所示),当物体静止时,弹簧测力计的示数刚好是4.0牛,则物体对弹簧测力计的拉力()A.一定等于4.0牛 B.一定大于4.0牛C.一定小于4.0牛 D.不一定小于4.0牛【答案】C【解析】当把物体挂在弹簧测力计的拉环上时,测力计的挂钩上受到的拉力等于测力计的外壳和物体的总重力,即F=G壳+G物=4N,则物体的重力小于4N,即物体对弹簧测力计的拉力小于4N,故C正确,而A、B、D错误。故选C。23.()如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1牛,则弹簧测力计甲和乙的示数分别为()A.1牛、0牛 B.0牛、1牛 C.1牛、1牛 D.1牛、2牛【答案】C【解析】在甲和乙图中,弹簧测力计都处于静止状态,此时弹簧测力计的示数都等于它的挂钩上受到的拉力。因为挂钩上的拉力都与物体的重力产生,所以弹簧测力计的示数都等于物体重力1N,故C正确,而A、B、D错误。故选C。24.如图所示,某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的秤钩上,测出物体对弹簧测力计的拉力为2.6牛。然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧测力计的拉环上,秤钩固定,当物体静止时,弹簧测力计的示数将()A.大于2.6牛 B.等于2.6牛 C.小于2.6牛 D.等于5.2牛【答案】A【解析】刚物体直接挂在挂钩上时,挂钩受到的拉力等于物体的重力,即F=G=2.6N。当物体挂在拉环上时,挂钩受到的拉力等于物体的重力和测力计外壳重力之和,因此会大于2.6N,故A正确,而B、C、D错误。故选A。25.(2021七下·拱墅期末)小乐用弹簧测力计测物体的重力,当弹簧测力计静止时,如图所示。则下列说法错误的是()A.用弹簧测力计测物体重力时,弹簧测力计必须竖直放置B.此弹簧测力计的分度值为0.2N,物体受到的重力是2.2NC.物体受到的重力和物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力D.物体受到的重力和弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力【答案】C【解析】A.用弹簧测力计测物体重力时,由于重力的方向竖直向下,为了防止弹簧与外壳摩擦,因此弹簧测力计必须竖直放置,故A正确不合题意;
B.此弹簧测力计的分度值为0.2N,物体受到的重力是2.2N,故B正确不合题意;
C.物体受到的重力和物体对弹簧测力计的拉力,二者的方向相同,肯定不是相互作用力,故C错误符合题意;
D.物体受到的重力和弹簧测力计对物体的拉力,二者大小相等、方向相反、作用在一个物体和同一直线上,为平衡力,故D正确不合题意。故选C。26.()甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重为G1的钩码,丙弹簧悬挂重为G1和G2的钩码,静止平衡时,三者的长度关系如图所示。若三条弹簧质量均很小,可忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下钩码后,均可恢复原长,由上述可判断G1∶G2为()A.1∶2 B.2∶1C.2∶3 D.3∶2【答案】B【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。即:G12cm=G227.(2022八上·余姚期中)如图所示,将A、B两个弹簧测力计互相钩在一起,然后用两只手分别向左、右两边拉。已知A的量程比B的量程大,若A的示数为5N,下列说法正确的是()A.B的示数应该小于5NB.A拉B的力和B拉A的力大小相同,所以两个力的作用效果相同C.此实验可以研究相互作用力大小相同D.弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧长度与拉力成正比【答案】C【解析】以A弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,A的示数为5N,A受到一对为5N的平衡力,所以B对A的拉力为5N;由于物体间力的作用是相互的,所以A对B的拉力为5N。同理,以B弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,A对B的拉力为5N,则测力计B的示数仍为5N,故A错误、C正确;
A拉B的力和B拉A的力大小相同,方向不同,所以两个力的作用效果不相同,故B错误;
弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力大小成正比,故D错误。故选C。28.(2021七下·吴兴期中)当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx(k叫做弹簧的劲度系数)如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是()A.弹簧的原长L0是10厘米B.弹簧的劲度系数是200牛/米C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到力F=30牛【答案】C【解析】A.根据图像可知,当弹簧受到的作用力为0N时弹簧的长度为10cm,那么弹簧的原长L0为10cm,故A正确不合题意;
B.根据图像可知,当作用力为10N时,弹簧的长度为5cm,那么弹簧缩短Δx=L-L0=10cm-5cm=5cm,根据式F=kΔx得到:10N=k×0.05m,解得:k=200N/m,故B正确不合题意;
C.当F=5N时,根据关系式F=200N/m×△x得到:5N=200N/m×△x,解得:△x=2.5cm,即弹簧可能是缩短了2.5cm,也可能是伸长了2.5cm,故C错误符合题意;
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,根据式F=kΔx得到:F=200N/m×0.15m,解得:F=30N,故D正确不合题意。故选C。29.(2021七下·仙居月考)小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种方法:一种是按图甲的方法做,另一种是按图乙的方法做。关于这两种方法,下列说法正确的是()A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用的力要小B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用的力要小C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用的力相同D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用的力的大小【答案】B【解析】同一条弹性绳,两次都要套在相同的柱子上,那么伸长的长度相同,则前后两次弹性绳上受到的拉力F应该相同。图甲中一侧只有一个同学,那么小明和小忠时间的拉力等于F;图乙中,它们两个在绳子的同一端,那么每个人的的拉力等于1230.(2020八上·海曙月考)在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则()A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L丁<L乙<L甲<L丙C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L乙=L丁<L甲=L丙【答案】D【解析】图甲和图丙中,相同的弹簧受到的拉力相同,根据弹簧的特性可知,此时弹簧伸长的长度相同。因为它们的原长相同,所以现在甲和丙的长度相同,即L甲=L丙;图乙和图丙中,相同的弹簧受到的压力相同,根据弹簧的特性可知,此时弹簧缩短的长度相同。因为它们的原长相同,所以现在乙和丁的长度相同,即L乙=L丁;同一个根弹簧,当受到的压力和拉力相同时,缩短的长度小于伸长的长度,因此L乙=L丁<L甲=L丙。故选D。31.()某同学在课外探究弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系,利用了如图所示的装置(弹簧固定端对准刻度尺上的零刻度线),记录相应的实验数据如下表:拉力/N05101520253035指针位置/cm2345677.57.8伸长量/cm0123455.55.8(1)弹簧不受拉力时的长度是cm,弹簧受到10N的拉力时,其长度是cm,弹簧伸长cm。(2)分析实验数据,写出弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系:。(3)举出该探究在实际应用中的一个实例:。【答案】(1)2;4;2(2)在一定的范围内(在弹性限度内),弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比(3)弹簧测力计【解析】(1)根据表格可知,当弹簧受到的拉力为0时,即不受拉力时的长度为2cm。当弹簧受到10N的拉力时,其长度为4N,弹簧伸长2cm。
(2)根据表格数据可知,当弹簧受到的拉力增大5N时,伸长量增大1cm。而当拉力为30N时,其伸长量比拉力为25N时伸长:5.5cm-5cm=0.5cm,则此时已经超过弹簧的弹性限度。
因此得到结论:在一定的范围内(在弹性限度内),弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比。
(3)该探究在实际应用中的例子:弹簧测力计。32.(2022八上·金东月考)为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线,实验步骤如下:(1)如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=cm。(2)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F=N。(3)该同学所测得的大气压强值为Pa。【答案】(1)4.00(2)6.4(3)1.024×105【解析】(1)根据图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,则准确值为4.0cm,估读值为0.00cm,因此注射器有刻度部分的长度L=4.00cm。
(2)根据图乙可知,测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计的示数为F=6.4N;
(3)注射器活塞的受力面积:S=VL=2.5cm33.(2022七下·柯桥期末)小红为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系如下表所示:拉力(N)00.51.01.52.03.04.0弹簧长度(cm)6.57.58.59.510.514.218.0若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:(1)从表格信息可得,它的最大称量是N。(2)右图中左边表示力的刻度,右边表示弹簧伸长长度的刻度,则横线处的刻度是。(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时,弹簧比原长伸长了cm。【答案】(1)2.0(2)0.25(3)2【解析】(1)根据表格数据可知,弹簧受到的拉力每增大0.5N,弹簧伸长:7.5cm-6.5cm=1cm。当弹簧受到的拉力为3N时,弹簧伸长的长度应该为:1cm×3N0.5N=6cm,即此时的长度应该为:6.5cm+6cm=12.5cm,而实际长度为14.2cm,那么此时弹簧已经发生塑性形变,因此它的最大称量为2N。
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;即:F1F2=△(3)当该弹簧测力计悬挂100g的重物时,那么此时拉力F2'=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
根据表格可知,此时弹簧的长度为8.5cm,那么伸长:8.5cm-6.5cm=2cm。34.(2022七下·杭州月考)小柯同学用一根弹簧来制作弹簧测力计,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同,具体数据见下表:钩码重力G/N024681012弹簧长度L/cm34567810(1)小柯制作的弹簧测力计的量程是N;(2)实验时,小柯先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用刻度尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出此时弹簧的长度为L,则弹簧的伸长量X为L-L0。由于弹簧自身重力的影响,最后作出的F—X图象,可能是图1中的图(其它操作都正确)。(3)小柯还选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图2所示的图象,图象中只有OA段和OB段是发生弹性形变的。若他要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧(选填“甲”或“乙”)。【答案】(1)10(2)C(3)甲【解析】(1)根据表格可知,当弹簧受到的拉力增大2N时,弹簧的长度增大1cm。当钩码重力由10N变成12N时,弹簧的长度应该为:8cm+1cm=9cm,而实际上为10cm,此时弹簧发生塑性形变没那么该测力计的量程为10N。
(2)根据题目描述可知,当弹簧被竖直悬挂起来时,弹簧的伸长量不是零,即当弹簧受到的拉力为零时,图像横轴上的x不是零,故选C。
(3)根据图2可知,当受力4N时,甲伸长6cm,乙伸长2cm,则甲的形变程度更大,因此选用弹簧甲制作的测力计精度更高。四、重力35.()如图所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止状态时,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上质量的近似值,如果把该弹簧测力计拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的“重力”是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是()选项左边刻度线左边刻度线对应的数值右边刻度线右边刻度线对应的数值A不变原值不变不变原值的六倍B不变原值的六倍不变原值不变C不变原值不变不变原值的六分之一D不变原值的六分之一不变原值不变A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】当左边的刻度线和右边的刻度线不变时,设左边刻度线的数值为G,
则右边刻度线对应的数值:m地球=Gg;m月球=G1636.()法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受的“重力”大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,测得的值正确的是(g取10N/kg)()A.天平示数为100g,弹簧测力计示数为1NB.天平示数为100g,弹簧测力计示数为2NC.天平示数为200g,弹簧测力计示数为1ND.天平示数为200g,弹簧测力计示数为2N【答案】B【解析】(1)质量是物质本身的一种属性,它不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化,因此方便面的质量还是100g;
(2)地球上方便面的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
则“葛利斯581d”上方便面的重力为:G'=2G=2×1N=2N。
故B正确,而A、C、D错误。故选B。37.如图所示,一根羽毛放置在长木条上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是()A.重力大小等于木条对羽毛的支持力B.重力方向是竖直向下的C.重心位置在羽毛上的a点D.重心位置在羽毛上的b点【答案】D【解析】羽毛在木条上处于静止状态,即处于平衡状态,那么它受到的支持力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,二者大小相等,方向相反。因为重力方向竖直向下,所以支持力的方向竖直向上,故A、B正确不合题意;
重力和支持力在同一直线上,因为支持力通过a点,所以重力也通过a点,即a就是羽毛上重心的位置,故C正确不合题意,D错误符合题意。故选D。38.飞船在进入预定轨道并关闭发动机后在太空运行,甲航天员在飞船中用天平测物体的质量;另一乙航天员站在月球表面用天平测物体的质量,结果是()A.甲乙测量结果和在地球上测得的质量一样B.甲乙都无法测出物体的质量C.甲测量结果比在地球上测得的大,乙的结果比在地球上测得的小D.甲测不出物体的质量,乙测得的质量和地球上一样【答案】D【解析】一般情况下,我们使用天平测量物体的质量,原理就是:天平为等臂杠杆,当天平平衡时,左右两个托盘上物体的重力相等。根据G=mg可知,托盘上物体的质量等于砝码的质量。在飞船中时,物体处于失重状态,则不能测出物体质量。在月球表面,物体有重力,可以测量物体质量。由于物体质量不随位置的变化而变化,因此测量结果与地球上一致,故D正确,而A、B、C错误。故选D。39.()小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上的物体的“重力”G与其质量m的关系如图所示。由图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的“重力”;据图可得甲星球表面上物体的“重力”G与其质量m的关系式是。【答案】大于;G=m×15N/kg【解析】(1)根据图像可知,当质量为8kg时,物体在甲星球上的重力为120N,在乙星球上的重力为40N,因此相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”大于其在乙星球表面上的“重力”。
(2)根据图像可知,在甲星球上,质量为8kg的物体重力为120N,根据G=mg得到:120N=8kg×g,解得:g=15N/kg。那么甲星球上物体的重力与质量的关系为:G=m×15N/kg。40.珠穆朗玛峰高程测量的历史是一部测绘科技进步史。每次测量都体现了测绘技术水平的不断进步,彰显测绘技术的最高水平,反映了人类对自然的求真与探索精神。(1)在19世纪,人类首次用三角测量法对珠峰的高度进行测量。如图甲所示,由于光从数千米高的峰顶到300km外观测点,经过不均匀的大气层发生(填“折射”“反射”或“直线传播”),使测量结果偏大。(2)2020年5月,珠峰高程测量登山队在珠峰顶首次开展重力测量,直接测得g。已知g与海拔高度h的关系如图乙所示,测量队员随身携带的重物从珠峰脚到珠峰顶,重物受到的重力大小将会怎么变?。【答案】(1)折射(2)变小【解析】(1)如图甲所示,由于光从数千米高的峰顶到300km外观测点,经过不均匀的大气层发生折射,使测量结果偏大。
(2)测量队员随身携带的重物从珠峰脚到珠峰顶时,重物所在的高度不断增大,根据图乙可知,g的数值不断减小。根据G=mg可知,物体的质量不变,则物体受到的重力不断减小。41.小明做探究物体所受重力大小与物体质量的关系的实验,实验数据记录如下表。质量(千克)重力(牛)比值(G/m)(牛/千克)比值平均值(牛/千克)0.100.999.9(2)0.201.96(1)0.302.919.7(1)在实验探究中,需要的主要测量工具是和。(2)将上表空白处(1)(2)补充完整。(3)分析表格中的数据,得出的结论是。(4)在一般情况下,g为定值,但经过科学家的精确测量,各地区的g值仍有些差异,下表是小明查阅资料得到的有关g的信息。地点g值的大小纬度赤道9.7800°广州9.78823°06′武汉9.79430°33′上海9.79431°12′北京9.80139°56′纽约9.80340°40′莫斯科9.81655°45′北极9.83290°
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