2 弹力练习题
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第5节探究弹性势能的表达式1.理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关因素.(重点) 2.知道探究弹性势能表达式的思路,体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.3.体会求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法.(难点)一、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.2.产生条件:物体发生弹性形变.二、探究弹性势能的表达式1.猜想(1)弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关,同一个弹簧,拉伸的长度越大,弹簧的弹性势能也越大.(2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关,在拉伸长度l相同时,劲度系数k越大,弹性势能越大.2.探究思想:研究弹力做功与弹性势能变化的关系.3.“化变为恒”求拉力做功:W总=F1Δl1+F2Δl2+…+F nΔl n.4.弹性势能的表达式:E p=12kl2.判一判(1)弹簧处于自然状态时,不具有弹性势能.( )(2)一物体压缩弹簧,弹性势能是物体与弹簧共有的.( )(3)不同弹簧发生相同的形变时具有的弹性势能相同.( )(4)同一弹簧发生的形变量不同时具有的弹性势能不同.( )(5)弹簧弹力做正功,弹簧弹性势能增加.( )提示:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×做一做如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是()A.弹力变大,弹性势能变小B.弹力变小,弹性势能变大C .弹力和弹性势能都变大D .弹力和弹性势能都变小提示:选C.将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大,故A 、B 、D 错误,C 正确.想一想 运动员将箭射出瞬间,弓要恢复原状,此过程中弓的弹性势能怎么变化? 提示:弓的形变量逐渐减小,弹性势能减小.对弹性势能的理解1.弹性势能的产生原因⎩⎪⎨⎪⎧(1)物体发生了弹性形变(2)各部分间的弹力作用 2.弹性势能的影响因素⎩⎪⎨⎪⎧(1)弹簧的形变量l (2)弹簧的劲度系数k 3.弹性势能的表达式:E p =12kl 2,l 为弹簧的伸长量或压缩量. 4.系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性.5.相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的势能为零势能.命题视角1 对弹性势能的理解(多选)关于弹性势能,下列说法中正确的是( )A .发生弹性形变的物体都具有弹性势能B .只有弹簧在发生形变时才具有弹性势能C .弹性势能可以与其他形式的能相互转化D .弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳[解析] 发生弹性形变的物体的各部分之间由于有弹力的相互作用都具有弹性势能,A 正确,B 错误;弹性势能跟重力势能一样,可以与其他形式的能相互转化,C 正确;所有能的单位跟功的单位相同,在国际单位制中的单位是焦耳,D 正确.[答案] ACD命题视角2 弹性势能表达式的探究在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面的猜想有一定道理的是( )A .重力势能与物体离地面的高度有关,弹性势能可能与弹簧的伸长量有关;重力势能与重力的大小有关,弹性势能可能与弹力的大小有关,而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k 有关.因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k 和弹簧的伸长量x 的二次方x 2有关B .A 选项中的猜想有一定道理,但不应该与x 2有关,而应该与x 3有关C .A 选项中的猜想有一定道理,但应该是与弹簧伸长量的一次方,即与x 有关D .上面三个猜想都没有可能性[思路点拨] 对未知问题的探究,可以运用已有的理论或实验事实作为依据,进行合理的猜想,然后通过实验进行验证,这是探究问题的一种重要方法.[解析] 根据重力做功与重力势能变化的关系,对弹力做功与弹性势能的关系,有理由猜想:重力势能E p =Fl =mgh ;弹性势能E p 也应和弹力F =kx 与伸长量l =x 的乘积有关,即可得E p 与x 2有关.故本题猜想中A 是有一定道理的.故选项A 正确.[答案] A(1)E p =12kl 2中l 为相对于自由长度的形变量,可见,对同一弹簧,压缩或拉伸相同的长度时,弹性势能相等.(2)该式在教材中没有出现,也不要求定量计算,弹性势能的求解,通常由能量转化的方式利用能量守恒(后面将要学习)求解,但熟记公式可迅速定性判断弹性势能大小的变化.【通关练习】1.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( )A .当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B .当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C .在拉伸长度相同时,k 越大的弹簧,它的弹性势能越大D .弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能解析:选C.弹簧弹性势能的大小除了跟劲度系数k 有关外,还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关,如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能应该减小,当它变短时,它的弹性势能应该增大,在原长处它的弹性势能最小,A 、B 错误;形变量相同时,k 越大的弹簧,它的弹性势能越大,C 正确;弹簧无论拉伸还是压缩,其弹性势能决定于其形变量的大小,与是拉伸还是压缩无关,D 错误.2.在一次演示实验中,一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球,测得弹簧压缩的距离d 跟小球在粗糙水平面滚动的距离s 如下表所示.由此表可以归纳出小球滚动的距离s 跟弹簧压缩的距离d 之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能E p 跟弹簧压缩的距离d 之间的关系分别是(选项中k 1、k 2是常量)( ) 实验次数1 2 3 4 d /cm0.50 1.00 2.00 4.00 s /cm4.98 20.02 80.10 319.5 A .s =k 1d ,E p 21p =k 2d 2 C .s =k 1d 2,E p =k 2d D .s =k 1d 2,E p =k 2d 2解析:选D.由图表信息知d 1=0.50 cm ,x 1=4.98 cm ,d 2=2d 1,x 2=20.02 cm ≈4x 1,d 3=4d 1,x 3=80.10 cm ≈16x 1,d 4=8d 1,x 4=319.5 cm ≈64x 1.则可归纳为x =k 1d 2;又由能量守恒定律(后面将学习)可知E p =μmgx =μmgk 1d 2,由于μmgk 1为恒量,所以E p 可写作E p =k 2d 2.故选项D 正确.弹力做功与弹性势能变化的关系如图所示,O 为弹簧的原长处.1.弹力做负功时:如物体由O 向A 运动(压缩)或者由O 向A ′运动(伸长)时,弹性势能增大,其他形式的能转化为弹性势能.2.弹力做正功时:如物体由A 向O 运动,或者由A ′向O 运动时,弹性势能减小,弹性势能转化为其他形式的能.3.弹力做功与弹性势能的关系:弹力做多少正功,弹性势能就减小多少;弹力做多少负功,弹性势能就增加多少,即W 弹=-ΔE p .弹簧原长L 0=15 cm ,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到L 1=20 cm 时,作用在弹簧上的力为400 N ,问:(1)弹簧的劲度系数k 为多少?(2)在该过程中弹力做了多少功?(3)弹簧的弹性势能变化了多少?[思路点拨] 弹性势能的变化仅与弹力做功有关,弹力做正功弹性势能减少,弹力做负功弹性势能增加.弹力是变力,弹力做功可用W =Fl 来计算(式中F 为平均力),或作出F -l 图象来求解.[解析] (1)根据胡克定律F =kl 得k =F l =F L 1-L 0=4000.20-0.15N/m =8 000 N/m. (2)由于F =kl ,作出F -l 图象如图所示,求出图中的阴影面积,即弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力F 的方向与位移l 的方向相反,故弹力F 在此过程中做负功,W =-12×0.05×400 J =-10 J. (3)弹力F 做负功,则弹簧弹性势能增加,且做功的多少等于弹性势能的变化量,ΔE p =10 J.[答案] (1)8 000 N/m (2)-10 J (3)增加10 J(1)弹力对物体所做的功只跟初、末位置有关,而跟具体的路径无关,虽然弹簧的弹力是变力,但它做功的特点与重力做功的特点相同.弹力做多少正功,弹性势能就减少多少,弹力做多少负功,弹性势能就增加多少.(2)弹力做的功可以通过W弹=-ΔE p求得,也可以通过W=Fl,或通过F-l图象中F -l图线与l轴所围的“面积”求出.(多选)一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在压缩弹簧的过程中以下说法正确的是( )A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动连续两段相同的位移,弹力做的功不相等C.弹簧的弹力做正功,弹性势能减小D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加解析:选BD.恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力,所以A项错误.弹簧开始被压缩时弹力小,物体移动一定的距离做的功少,进一步被压缩时,弹力变大,物体移动相同的距离做的功多,B项正确.压缩过程中,弹簧弹力方向与位移方向相反,弹簧弹力做负功,弹性势能增加,C项错误、D项正确.[随堂检测]1.关于重力势能和弹性势能,下列说法中正确的是( )A.发生形变的物体一定具有弹性势能B.重力势能和弹性势能的大小都是由相互作用的两个物体的相对位置决定的C.若规定弹簧的长度为原长时,弹簧的弹性势能为0,则弹簧压缩时弹性势能是负值,弹簧伸长时弹性势能是正值D.和所有的矢量一样,重力势能的正负代表重力势能的方向解析:选B.发生弹性形变的物体有弹性势能,有些形变不能恢复,没有弹性势能,A错误;相互作用的两个物体,当相对位置发生变化时,作用力能够做功,一定具有势能,B正确;无论弹簧压缩还是伸长,弹性势能均为正值,C错误;重力势能是标量,其正负代表能量的高低,D错误.2.如图所示的几个运动过程中,物体弹性势能增加的是( )A.如图甲,跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中,杆的弹性势能B.如图乙,人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能答案:B3.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F的作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动.在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( ) A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大解析:选D.由于在力F的作用下物体处于静止状态,此时弹簧处于压缩状态,撤去F 后,物体在向右运动的过程中,弹簧的弹力对物体先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能先减小后增大.4.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中蕴含了一些物理知识.关于拉弓过程,下列说法正确的是()A.弓的弹性形变越大,弹性势能就越大B.弓的弹性形变越大,弹性势能就越小C.人对弓的作用力越大,弓的弹性形变越小D.人对弓的作用力越大,弹性势能就越小解析:选A.人对弓的作用力和弓对人的作用力为相互作用力,等大反向.弹性势能与物体的形变量有关.弓的弹性形变越大,弹性势能就越大,人对弓的作用力越大,弓的弹性形变越大,弹性势能越大,故A正确.5.(2020·北京东城区期末)一根弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x之间的关系如图所示,当弹簧的伸长量由3.0 cm 变到6.0 cm的过程中()A.弹力所做的功是0.45 J,弹性势能减少了0.45 JB .弹力所做的功是0.6 J ,弹性势能减少了0.6 JC .弹力所做的功是-0.45 J ,弹性势能增加了0.45 JD .弹力所做的功是-45 J ,弹性势能增加了45 J解析:选C.当弹簧的伸长量由3.0 cm 变到6.0 cm 的过程中,弹簧的弹力做负功,根据平均值法可得弹簧的弹力做功为W =-F Δl =-10+202×0.03 J =-0.45 J ,所以弹簧的弹性势能增加了0.45 J ,故C 正确,A 、B 、D 错误.[课时作业]【A 组 基础过关】1.如图所示,质量为m 的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端上移H ,将物体缓缓提高h ,拉力F 做功W F ,不计弹簧的质量,则下列说法中正确的是 ( )A .重力做功-mgh ,重力势能减少mghB .弹力做功-W F ,弹性势能增加W FC .重力势能增加mgh ,弹性势能增加FHD .重力势能增加mgh ,弹性势能增加W F -mgh解析:选D.可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到m 刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做功W F 1=-W 弹,等于弹性势能的增加;二是弹簧长度不变,物体上升h ,拉力克服重力做功W F 2=-W G =mgh ,等于重力势能的增加,又由W F =W F 1+W F 2可知A 、B 、C 错误,D 正确.2.在光滑的水平面上,物体A 以较大速度v a 向前运动,与以较小速度v b 向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B 发生相互作用,如图所示.在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时( )A .v a ′>v b ′B .v a ′=v b ′C .v a ′<v b ′D .无法确定解析:选B.v a ′=v b ′时,A 、B 相距最近,弹簧压缩量最大,弹性势能最大.3.如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F 缓慢向上提A ,直到B 恰好离开地面.开始时物体A 静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B 刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为E p2,则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p 的说法中正确的是( )A .E p1=E p2B .E p1>E p2C .ΔE p >0D .ΔE p <0解析:选A.开始时弹簧形变量为l1,有kl1=mg.当B离开地面时形变量为l2,有kl2=mg,故l1=l2,所以E p1=E p2,ΔE p=0,A正确.4.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析:选C.0~t1时间内小球做自由落体运动,落到弹簧上并往下运动的过程中,小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上,故小球先加速后减速,t2时刻到达最低点,动能为0,A、B错;t2~t3时间内小球向上运动,合力方向先向上后向下,小球先加速后减速,动能先增加后减少,C对;t2~t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能,D错.5.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示,那么弹簧由伸长量8 cm 到伸长量4 cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为( )A.3.6 J,-3.6 J B.-3.6 J,3.6 JC.1.8 J,-1.8 J D.-1.8 J,1.8 J解析:选C.F-l图线与l轴围成的面积表示弹力做的功.W=12×0.08×60 J-12×0.04×30J=1.8 J,弹性势能减少1.8 J,C正确.6.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球所受重力为G,静止时小球在A处.今用力F竖直向下压小球使弹簧缩短x,让小球静止在B处,则( )A.小球在A处时弹簧的弹力为零B.小球在B处时弹簧的弹力为kxC.小球在A处时弹簧的弹性势能较大D.小球在B处时弹簧的弹性势能较大解析:选D.小球处于A位置时,保持静止状态,受重力和弹簧弹力作用,二力平衡,故弹力等于重力,即G=kx1,故A错误;小球处于B位置时,保持静止状态,受重力、压力F 和弹簧弹力作用,根据共点力平衡条件有F+G=F弹,根据胡克定律,有F弹=k(x1+x),得F弹=G+kx,故B错误;弹簧的压缩量越大,弹性势能越大,故C错误,D正确.7.(多选)在一次“蹦极”运动中,人由高空下落到最低点的整个过程中,下列说法正确的是()A.重力对人一直做正功B.人的重力势能一直减小C.橡皮绳对人一直做负功D.橡皮绳的弹性势能一直增加解析:选AB.整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小;人从高空下落到橡皮绳达到原长的过程中,橡皮绳不做功,此后橡皮绳一直做负功,弹性势能一直增加,正确选项为A、B.8.如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处,另有一小球,现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.(1)还需要的器材是________、________.(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对________的测量,进而转化为对________和________的直接测量.(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了三个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同,试设计记录数据的表格.答案:(1)天平刻度尺(2)重力势能质量上升高度(3)设计的数据表格如下表所示小球的质量m=________kg弹簧劲度系数k/(N·m-1)压缩量x/m上升高度h/mE=mgh/JABC9.轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5 kg的物块相连,如图甲所示.弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴.现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示.物块运动至x=0.4 m处时速度为零.则此时弹簧的弹性势能为(g=10 m/s2)( )A.3.1 J B.3.5 JC.1.8 J D.2.0 J解析:选A.物块与水平面间的摩擦力为f=μmg=1 N.现对物块施加水平向右的外力F,由F-x图象面积表示功可知F做功W=3.5 J,克服摩擦力做功W f=fx=0.4 J.外力所做的总功转化为弹簧的弹性势能,所以此时弹簧的弹性势能为E p=3.1 J,选项A正确.10.(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中K 1、K2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是( )A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变解析:选BD.不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,选项A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两根弹簧相连,它们之间的作用力为作用力与反作用力,故大小相等,选项B正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律可知,两弹簧的形变量不同,又两弹簧的原长相等,故两弹簧的长度不相等,选项C错误;在垫片向右运动的过程中,由于弹簧的弹力做功,故弹性势能将发生变化,选项D正确.11.(多选)如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x.关于拉力F、弹性势能E p随伸长量x的变化图象正确的是( )解析:选AD.因为是缓慢拉伸,所以拉力始终与弹簧弹力大小相等,由胡克定律知F=kx,F-x图象为倾斜直线,A对,B错.因为E p∝x2,所以D对,C错.12.通过探究得到弹性势能的表达式为E p =12kl 2,式中 k 为弹簧的劲度系数,l 为弹簧伸长(或缩短)的长度,请利用弹性势能表达式计算下列问题.放在地面上的物体上端系在劲度系数k =400 N/m 的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图所示,手拉绳子的另一端,当往下拉 0.1 m 时物体开始离开地面,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h =0.5 m 高处.如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦,求拉力所做的功以及弹性势能的大小.解析:弹性势能E p =12kl 2=12×400×0.12 J =2 J 此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等,则有W 1=W 弹=ΔE p =2 J刚好离开地面时G =F =kl =400×0.1 N =40 N又物体缓慢升高,F =40 N物体上升h =0.5 m ,拉力克服重力做功W 2=Fl =mgh =40×0.5 J =20 J拉力共做功W =W 1+W 2=(20+2) J =22 J .答案:22 J 2 J。
人教版物理八年级下学期8.2二力平衡(Heng)同步练习含答案及解析一、基(Ji)础篇1. ( 1分 ) 如图所示,A、B是两个定滑轮,两重物甲、乙通过细绳(Sheng)绕过A、B与手中纸片的两对角相连,放手后纸片不能保持静止。
这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力()A.大小是(Shi)否相等B.方向是(Shi)否相反C.是否作用在同一(Yi)物体上D.是否作用在同(Tong)一直线上2. ( 1分 ) 在如下图所示的情况中,满足二力平衡条件(Jian)的是()A.B.C.D.3. ( 1分 ) 在下列实例中,受平衡力作用的物体是()A.正在圆形轨道上运动的过山车B.匀速前进的火车C.腾空而起正在加速上升的火箭D.在高速公路上加速行驶的汽车4. ( 1分 ) 如图所示,下(Xia)列四个有关物体运动状态描述的图像中,不能说明物体处于平衡状态的是()A.B.C.D.5. ( 1分 ) 将一(Yi)只苹果挂在弹簧测力计(调好)的秤钩上,弹簧测力计的示数是 4.9N,则苹果受到的重力是________N,质量是 ________kg(g取 10N/kg);苹果受到重力的平衡力是________。
6. ( 1分) “漂移”是一种高难度的汽车表演项目。
有一种“漂移”方法如下:当汽车在水平地面上疾驶时,地面对车的支持力和________是一对平衡力。
此(Ci)时突然刹车,由于汽车具有________,仍要向前运动。
7. ( 1分 ) 如图所示,在桌面上匀速拉动木块。
木块受到的拉力和桌面对木块的________力是(Shi)一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的 ________力是一对相互作用力。
8. ( 1分 ) 实心球放在地面上静止不动,它受到________和________的作用,这两个力是________(填“平衡力”或(Huo)“相互作用力”)。
扔出去的实心球在地面上越滚越慢,是因为受到________的作用,在滚动的过程中惯性________(填“增大”、“ 不变”或“减小”)。
1 力与二力平衡专题复习 知识梳理 一、力 1、力的概念:力是物体对物体的作用。 2、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(可以不接触)。 3、力的性质:物体间力的作用是相互的(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。 4、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。 说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和物体的运动方向是否改变 5、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。 力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。 6、力的测量: ⑴测力计:测量力的大小的工具。 ⑵分类:弹簧测力计、握力计。 ⑶弹簧测力计: A、原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 B、使用方法:“看”:量程、分度值、指针是否指零;“调”:调零;“读”:读数=挂钩受力。 C、注意事项:加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 D、物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器象:温度计、弹簧测力计、压强计等。 7、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。 8、力的表示法: 力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长 二、惯性和惯性定律:
1、伽利略斜面实验: ⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 ⑵实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。 ⑶伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 ⑷伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上,进行理想化推理。(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。 2、牛顿第一定律: ⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 ⑵说明: A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括 出来的,且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动. 2
二、弹力和胡克定律练习题
一、选择题
1.图1,一个球形物体O静止放在水平地面上,并与竖直墙相接触,A、B两点是球与墙和地面
的接触点,则下列说法正确的是 [ ]
A.物体受三个力,重力、B点的支持力、A点的弹力 B.物体受二个力,重力B点的支持力
C.物体受三个力,重力、B点的支持力、地面的弹力 D.物体受三个力,重力、B点的支持
力、物体对地面的压力
2.小木块放在桌子上,下列说法正确的是 [ ]
A.在接触处只有桌子有弹力产生 B.在接触处桌面和小木块都有弹力产生
C.木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
D.木块对桌子的压力是木块的重力
3.如图2,A、B叠放在水平地面上,则地面受到的压力是 [ ]
A.A和B对地面的压力之和 B.只有B对地面的压力
C.B的重力 D.A和B的重力
4.关于弹力的方向,以下说法正确的是 [ ]
A.压力的方向总是垂直于接触面,并指向被压物
B.支持力的方向总是垂直于支持面,并指向被支持物
C.绳对物体拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向
D.杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向
5.用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,现在把两个这样的弹簧串联起来,在两端各用10N的力
来拉它们,这时弹簧的总伸长应是 [ ]
A.4mm B.8mm C.16mm D.32mm
6.如图3,不计悬绳的重量,把B、C两个物体悬吊在天花板A点.当物体静止后,下面哪一对
力是平衡力 [ ]
A.天花板对绳的拉力和绳对B物的拉力
B.上段绳对B物的拉力和下段绳对B物的拉力
C.下段绳对B物的拉力和下段绳对C物的拉力
D.下段绳对C物的拉力和C物受到的重力
7.关于胡克定律的下列说法,正确的是 [ ]
A.拉力相同、伸长也相同的弹簧,它们的劲度相同
B.劲度相同的弹簧,弹簧的伸长相同
C.知道弹簧的劲度,就可以算出任何拉力下的弹簧伸长
D.劲度和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细
8.把一根劲度系数k=1000N/m的弹簧截成等长的两段,每一段弹簧的劲度系数为 [ ]
A.500N/m B.1000N/m C.1500N/m D.2000N/m
二、填空题
9.用绳提一物体,绳对物体的拉力的方向是______的;对人的手,拉力的方向是______的。
10.如图4所示,小球重为G,放在两光滑平面间,其中一个平面水平,另一平面倾斜,与水平方向
夹角为60°,则球对斜面的压力为______。
11.形变的种类有______、______、______。
12.胡克定律的内容是:______、______。
13.一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm,挂1N的物体时长14cm,则弹簧原长______。
14.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长______m。
三、计算题
15.如图5,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,求:物体A对
支持面的压力和弹簧的伸长量。
16.两根原长相同的轻质弹簧,将它们两端平齐地套在一起后,下端挂一重物,平衡时两弹簧的
弹力比为2:1,若将它们串接后再挂上原重物,平衡时,两弹簧的弹力比为多少?
弹力和胡克定律练习题答案
一、选择题
1、B 2、BC 3、B 4、ABC 5、D 6、D 7、AD 8、D
二、填空题
9、向上,向下 10、0 11、拉伸形变,弯曲形变,扭转形变
12、弹簧弹力的大小与簧伸长(或缩短)的长度或正比
13、25N/m 14、弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力,0.4
三、计算题
15、60N,8cm
16、1∶2