8. 如图,在光滑的水平桌面上,一轻质弹簧左端固定在墙上,右端连接一物块,O点是弹簧保持自然状态时的位置。在弹簧弹性限度内,将物块向右拉至A点,由静止释放,可到达最左端B点。关于物块所受弹簧弹力的大小和方向说法正确的是(

A.在A、B点时,大小相等、方向相同
B.在A、B点时,大小相等、方向相反
C.从A→O,逐渐增大、水平向左
D.从O→B,逐渐减小、水平向右
B
)A.在A、B点时,大小相等、方向相同
B.在A、B点时,大小相等、方向相反
C.从A→O,逐渐增大、水平向左
D.从O→B,逐渐减小、水平向右
答案
8. B 【点拨】物块所受弹簧弹力的方向总是指向弹簧恢复原状的方向,在A点弹簧被拉伸,弹力方向向左;在B点弹簧被压缩,弹力方向向右;弹簧的长度变化量跟弹力大小成正比,A点弹簧的伸长量和B点弹簧的压缩量相同(都为5 cm),所以弹力大小相等;所以在A、B点时,物块所受弹力大小相等、方向相反,故A错误,B正确;从A→O,弹簧的伸长量逐渐减小,所以弹力逐渐减小,且弹力方向水平向左,故C错误;从O→B,弹簧的压缩量逐渐变大,所以弹力逐渐变大,且弹力方向水平向右,故D错误。
解析
【分析】
要解决本题,需掌握弹簧弹力的规律:根据胡克定律,弹簧弹力大小与形变量(伸长或压缩的长度)成正比,即$ F=kx $;弹力方向总是指向弹簧恢复原长的方向。首先确定弹簧原长为O点对应的10cm,分别计算A、B点的形变量,判断弹力的大小和方向,再分析各阶段弹力的变化情况。
【解析】
1. 确定弹簧原长:O点是弹簧自然状态的位置,对应原长为10cm。
2. 分析A点:物块在A点时,弹簧伸长量$ \Delta x_A = 15cm - 10cm = 5cm $,根据胡克定律,弹力大小$ F_A = k\Delta x_A $;弹簧被拉伸,要恢复原长,对物块的弹力方向水平向左。
3. 分析B点:物块在B点时,弹簧压缩量$ \Delta x_B = 10cm - 5cm = 5cm $,弹力大小$ F_B = k\Delta x_B $,因此$ F_A = F_B $,大小相等;弹簧被压缩,要恢复原长,对物块的弹力方向水平向右,故A、B点弹力方向相反,选项B正确,A错误。
4. 分析A→O阶段:从A到O,弹簧伸长量逐渐减小,因此弹力逐渐减小,方向仍水平向左,选项C错误。
5. 分析O→B阶段:从O到B,弹簧压缩量逐渐增大,因此弹力逐渐增大,方向水平向右,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
胡克定律、弹簧弹力方向
【点评】
本题考查弹簧弹力的大小与方向,核心是理解胡克定律及弹力方向的判断方法,属于基础力学题,需准确分析形变量与弹力的关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需掌握弹簧弹力的规律:根据胡克定律,弹簧弹力大小与形变量(伸长或压缩的长度)成正比,即$ F=kx $;弹力方向总是指向弹簧恢复原长的方向。首先确定弹簧原长为O点对应的10cm,分别计算A、B点的形变量,判断弹力的大小和方向,再分析各阶段弹力的变化情况。
【解析】
1. 确定弹簧原长:O点是弹簧自然状态的位置,对应原长为10cm。
2. 分析A点:物块在A点时,弹簧伸长量$ \Delta x_A = 15cm - 10cm = 5cm $,根据胡克定律,弹力大小$ F_A = k\Delta x_A $;弹簧被拉伸,要恢复原长,对物块的弹力方向水平向左。
3. 分析B点:物块在B点时,弹簧压缩量$ \Delta x_B = 10cm - 5cm = 5cm $,弹力大小$ F_B = k\Delta x_B $,因此$ F_A = F_B $,大小相等;弹簧被压缩,要恢复原长,对物块的弹力方向水平向右,故A、B点弹力方向相反,选项B正确,A错误。
4. 分析A→O阶段:从A到O,弹簧伸长量逐渐减小,因此弹力逐渐减小,方向仍水平向左,选项C错误。
5. 分析O→B阶段:从O到B,弹簧压缩量逐渐增大,因此弹力逐渐增大,方向水平向右,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
胡克定律、弹簧弹力方向
【点评】
本题考查弹簧弹力的大小与方向,核心是理解胡克定律及弹力方向的判断方法,属于基础力学题,需准确分析形变量与弹力的关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
9. ★★ (小制作) 弹簧测力计通过弹簧长度的变化来测量拉力的大小,这里应用了

转换
(填科学方法)法。如图所示是利用金属杆制作的测力计,该测力计的分度值是500
N;当拉力方向向右时,指针会向右
偏转。答案
9. 转换;500;右
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:①判断弹簧测力计所用的科学方法:弹簧拉力的大小不易直接观察,而弹簧长度的变化容易观察,将不易测量的物理量转换为易测量的物理量,这是转换法;②计算测力计的分度值:先明确刻度盘的单位,再观察相邻大刻度间的小格数,通过计算得出分度值;③判断指针偏转方向:根据力可以使物体发生形变,拉力向右时金属杆向右弯曲,带动指针向右偏转。
【解析】
1. 科学方法:弹簧测力计将拉力的大小转换为弹簧长度的变化来测量,这种将不易直接观察的物理量转换为易观察的物理量的方法,是转换法。
2. 分度值计算:刻度盘的单位为$×10^3\ \mathrm{N}$,观察刻度可知,相邻两个大刻度(如0和$2.5×10^3\ \mathrm{N}$)之间有5个小格,因此每个小格代表的力的大小为:$\frac{2.5×10^3\ \mathrm{N}}{5}=500\ \mathrm{N}$,即分度值为500N。
3. 指针偏转方向:当拉力向右时,金属杆在拉力作用下发生向右的形变,带动指针向右偏转。
【答案】
转换;500;右
【知识点】
转换法;测力计分度值;力的作用效果
【点评】
本题结合小制作考查物理方法与力学基础,既需要理解转换法的应用,又要掌握测力计的读数方法,还需分析力的形变效果,难度适中,适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分三步思考:①判断弹簧测力计所用的科学方法:弹簧拉力的大小不易直接观察,而弹簧长度的变化容易观察,将不易测量的物理量转换为易测量的物理量,这是转换法;②计算测力计的分度值:先明确刻度盘的单位,再观察相邻大刻度间的小格数,通过计算得出分度值;③判断指针偏转方向:根据力可以使物体发生形变,拉力向右时金属杆向右弯曲,带动指针向右偏转。
【解析】
1. 科学方法:弹簧测力计将拉力的大小转换为弹簧长度的变化来测量,这种将不易直接观察的物理量转换为易观察的物理量的方法,是转换法。
2. 分度值计算:刻度盘的单位为$×10^3\ \mathrm{N}$,观察刻度可知,相邻两个大刻度(如0和$2.5×10^3\ \mathrm{N}$)之间有5个小格,因此每个小格代表的力的大小为:$\frac{2.5×10^3\ \mathrm{N}}{5}=500\ \mathrm{N}$,即分度值为500N。
3. 指针偏转方向:当拉力向右时,金属杆在拉力作用下发生向右的形变,带动指针向右偏转。
【答案】
转换;500;右
【知识点】
转换法;测力计分度值;力的作用效果
【点评】
本题结合小制作考查物理方法与力学基础,既需要理解转换法的应用,又要掌握测力计的读数方法,还需分析力的形变效果,难度适中,适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
10. ★★ (教材素材题)小军进行了一个小实验,如图所示,取A、B两个弹簧测力计,将它们水平钩挂在一起并校零后用力拉,静止时两弹簧测力计的示数

相等
(选填“相等”或“不相等”),该实验可探究的问题是相互作用力的大小关系
。答案
10. 相等;相互作用力的大小关系
解析
【分析】首先,弹簧测力计的示数反映的是其挂钩端所受拉力的大小。当A、B两个弹簧测力计水平钩挂并静止时,A对B施加拉力,同时B对A施加反作用力,这两个力是一对相互作用力。根据相互作用力的性质,二者大小相等,因此两弹簧测力计的示数相等。该实验通过对比两个弹簧测力计的示数,可探究相互作用力的大小关系。
【解析】当两个弹簧测力计相互钩挂且静止时,A对B的拉力与B对A的拉力是一对相互作用力,相互作用力的大小相等,所以两弹簧测力计的示数相等。此实验中,两个力分别作用在不同物体上,通过观察弹簧测力计的示数,能够探究相互作用力的大小关系。
【答案】相等;相互作用力的大小关系
【知识点】相互作用力、弹簧测力计的使用
【点评】本题结合弹簧测力计的使用,通过简单实验考查对相互作用力特点的理解,属于力学基础实验题,难度适中,有助于巩固相互作用力的概念。
【难度系数】0.6
【解析】当两个弹簧测力计相互钩挂且静止时,A对B的拉力与B对A的拉力是一对相互作用力,相互作用力的大小相等,所以两弹簧测力计的示数相等。此实验中,两个力分别作用在不同物体上,通过观察弹簧测力计的示数,能够探究相互作用力的大小关系。
【答案】相等;相互作用力的大小关系
【知识点】相互作用力、弹簧测力计的使用
【点评】本题结合弹簧测力计的使用,通过简单实验考查对相互作用力特点的理解,属于力学基础实验题,难度适中,有助于巩固相互作用力的概念。
【难度系数】0.6
11. 如图所示为可调式握力器,锻炼时抓住左手柄,用力使其碰触右手柄,完成一个握力动作,这个过程中左手柄围绕连接点O旋转,弹簧被拉伸,弹簧产生的弹力作用在

手柄
(选填“手柄”或“手”)上。弹簧上端固定,下端可通过调节旋钮左右移动,从力的作用效果看,握力越大该握力器弹簧的形变量
越大。若想提高训练强度,应调节调节旋钮使弹簧下端向左
移到适当位置。答案
11. 手柄;形变量;左
解析
【分析】
要解决这道题,需结合弹力的概念、力的作用效果以及弹簧弹力与形变量的关系逐步分析:首先,根据弹力的定义判断弹力的作用对象;其次,明确握力与弹簧形变程度的联系;最后,依据弹簧弹力的变化规律确定调节旋钮的移动方向。
【解析】
1. 弹力是发生弹性形变的物体对接触它的物体产生的力,弹簧被拉伸发生弹性形变,对与它接触的手柄施加弹力,因此第一个空填“手柄”;
2. 力可以使物体发生形变,握力越大,弹簧被拉伸的程度越大,即弹簧的形变量越大,因此第二个空填“形变量”;
3. 在弹性限度内,弹簧的形变量越大,弹力越大。要提高训练强度,需增大弹簧弹力,应调节旋钮使弹簧下端向左移动,增大弹簧的形变量,因此第三个空填“左”。
【答案】
手柄;形变量;左
【知识点】
弹力、力的作用效果、弹簧形变量
【点评】
本题结合实际的可调式握力器,考查弹力相关的基础知识点,将物理知识与生活实际结合,难度适中,注重对基础概念和规律的应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合弹力的概念、力的作用效果以及弹簧弹力与形变量的关系逐步分析:首先,根据弹力的定义判断弹力的作用对象;其次,明确握力与弹簧形变程度的联系;最后,依据弹簧弹力的变化规律确定调节旋钮的移动方向。
【解析】
1. 弹力是发生弹性形变的物体对接触它的物体产生的力,弹簧被拉伸发生弹性形变,对与它接触的手柄施加弹力,因此第一个空填“手柄”;
2. 力可以使物体发生形变,握力越大,弹簧被拉伸的程度越大,即弹簧的形变量越大,因此第二个空填“形变量”;
3. 在弹性限度内,弹簧的形变量越大,弹力越大。要提高训练强度,需增大弹簧弹力,应调节旋钮使弹簧下端向左移动,增大弹簧的形变量,因此第三个空填“左”。
【答案】
手柄;形变量;左
【知识点】
弹力、力的作用效果、弹簧形变量
【点评】
本题结合实际的可调式握力器,考查弹力相关的基础知识点,将物理知识与生活实际结合,难度适中,注重对基础概念和规律的应用。
【难度系数】
0.6
12.[天津期中]如图所示,请在图中画出小球在斜面上所受弹力的示意图。

答案
12. 如图所示
解析
【分析】要画出小球所受弹力,需明确弹力的方向特点:弹力方向垂直于接触面,指向受力物体(小球)。小球与斜面、挡板两个物体接触,因此受到两个弹力:斜面的支持力,方向垂直斜面向上;挡板的支持力,方向垂直挡板向上,两个力的作用点都在小球的重心(圆心)处。
【解析】1. 确定作用点:将两个弹力的作用点都画在小球的重心(圆心)位置;2. 画斜面的弹力:从重心出发,沿垂直斜面向上的方向画带箭头的线段,标注符号$F_2$;3. 画挡板的弹力:从重心出发,沿垂直挡板向上的方向画带箭头的线段,标注符号$F_1$。
【答案】如图所示
【知识点】弹力方向;受力示意图
【点评】本题考查弹力方向的判断与受力示意图的绘制,需掌握“弹力垂直于接触面指向受力物体”的规律,属于力学基础作图题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 确定作用点:将两个弹力的作用点都画在小球的重心(圆心)位置;2. 画斜面的弹力:从重心出发,沿垂直斜面向上的方向画带箭头的线段,标注符号$F_2$;3. 画挡板的弹力:从重心出发,沿垂直挡板向上的方向画带箭头的线段,标注符号$F_1$。
【答案】如图所示
【知识点】弹力方向;受力示意图
【点评】本题考查弹力方向的判断与受力示意图的绘制,需掌握“弹力垂直于接触面指向受力物体”的规律,属于力学基础作图题。
【难度系数】0.6
13. (图像分析)某实验小组研究A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋,并将它们制成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲),记录拉力大小F与伸长量,然后画出图乙所示的图像。

(1)由图乙可知,在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成
(2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计,由橡皮筋
(1)由图乙可知,在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成
正比
。当橡皮筋A的伸长量为4 cm时,它受到的拉力为2
N;若橡皮筋B受到的拉力为6 N,其伸长量为6
cm。(2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计,由橡皮筋
A
(选填“A”或“B”)制成的测力计的精确度更高。若测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2 mm,则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为0.1
N。答案
13. (1)正比;2;6
(2)A;0.1 【点拨】(2)测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙可知,在测量范围内,如F=5 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度更高;测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2 mm,则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为$\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{cm}} × 2 × 10^{-1}\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{N}$。
(2)A;0.1 【点拨】(2)测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙可知,在测量范围内,如F=5 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度更高;测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2 mm,则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为$\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{cm}} × 2 × 10^{-1}\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
本题需结合图乙的拉力与伸长量的关系图像分析橡皮筋测力计的特性,解题思路为:① 弹性限度内,观察A、B的F-Δx图像,判断伸长量与拉力的关系;② 提取A、B图像的对应数据,推导拉力与伸长量的比例关系,计算对应物理量;③ 比较测力计精确度时,根据相同拉力下伸长量的大小判断;计算分度值时,结合伸长量与拉力的比例和刻度间距推导。
【解析】
(1) 由图乙可知,弹性限度内,A、B的拉力F与伸长量Δx的图像均为过原点的直线,说明橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比。
对橡皮筋A:当Δx=10cm时,F=5N,可得关系$F_A=\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{cm}}×Δx=0.5Δx$,当Δx=4cm时,拉力$F=0.5×4\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{N}$;
对橡皮筋B:当Δx=5cm时,F=5N,可得关系$F_B=\frac{5\ \mathrm{N}}{5\ \mathrm{cm}}×Δx=Δx$,当拉力为6N时,伸长量Δx=6cm。
(2) 相同拉力下,橡皮筋A的伸长量更大,刻度更精细,因此由A制成的测力计精确度更高;
橡皮筋A的伸长量与拉力关系为$Δx=2F$,即1N拉力对应伸长2cm=20mm,刻度盘相邻刻度线间距为2mm,对应拉力为$\frac{2\ \mathrm{mm}}{20\ \mathrm{mm}}×1\ \mathrm{N}=0.1\ \mathrm{N}$,即分度值为0.1N。
【答案】
(1)正比;2;6 (2)A;0.1
【知识点】
弹力、图像分析、测力计原理
【点评】
本题结合图像考查橡皮筋测力计的相关知识,需从图像中提取比例关系,理解精确度和分度值的含义,是初中物理力学的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
本题需结合图乙的拉力与伸长量的关系图像分析橡皮筋测力计的特性,解题思路为:① 弹性限度内,观察A、B的F-Δx图像,判断伸长量与拉力的关系;② 提取A、B图像的对应数据,推导拉力与伸长量的比例关系,计算对应物理量;③ 比较测力计精确度时,根据相同拉力下伸长量的大小判断;计算分度值时,结合伸长量与拉力的比例和刻度间距推导。
【解析】
(1) 由图乙可知,弹性限度内,A、B的拉力F与伸长量Δx的图像均为过原点的直线,说明橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比。
对橡皮筋A:当Δx=10cm时,F=5N,可得关系$F_A=\frac{5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{cm}}×Δx=0.5Δx$,当Δx=4cm时,拉力$F=0.5×4\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{N}$;
对橡皮筋B:当Δx=5cm时,F=5N,可得关系$F_B=\frac{5\ \mathrm{N}}{5\ \mathrm{cm}}×Δx=Δx$,当拉力为6N时,伸长量Δx=6cm。
(2) 相同拉力下,橡皮筋A的伸长量更大,刻度更精细,因此由A制成的测力计精确度更高;
橡皮筋A的伸长量与拉力关系为$Δx=2F$,即1N拉力对应伸长2cm=20mm,刻度盘相邻刻度线间距为2mm,对应拉力为$\frac{2\ \mathrm{mm}}{20\ \mathrm{mm}}×1\ \mathrm{N}=0.1\ \mathrm{N}$,即分度值为0.1N。
【答案】
(1)正比;2;6 (2)A;0.1
【知识点】
弹力、图像分析、测力计原理
【点评】
本题结合图像考查橡皮筋测力计的相关知识,需从图像中提取比例关系,理解精确度和分度值的含义,是初中物理力学的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
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