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1、初中物理自主招生讲练23弹力、弹簧费力计1 .弹力的概念【知识点的认识】（1）物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体，会对跟它接触旦阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力。即在弹性限度范围之内，物体由于发生弹性形变而受到的力叫做弹力。（2）日常生活中观察到的相互作用，无论是推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时才会发生的，这种相互作用可称为接触力。接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力，它们本质上都是由电磁力引起的。（3）弹力是接触力，弹力只能存在于物体的相互接触处，但
2、相互接触的物体之间，并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触，还要有相互作用。（4）弹力产生在直接接触而发生弹性形变的物体之间。通常所说的压力、支持力、拉力等都是弹力。弹力的方向总是与物体形变的方向相反。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。通常所说的拉力也是弹力。绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。弹力产生的条件：1.两物体互相接触2 .物体发生弹性形变（包括人眼不能观察到的微小形变）【命题方向】从弹力的区别去命题：弹力是按照力的性质命名的。而压力，支持力，拉力则是由力的效果命名的。这是两个完全不同的概念。因此，弹力和压力，支持力，拉力
3、之间没有明确的关系。弹力不一定是压力，支持力，拉力。不能笼统地说，弹力就是压力，支持力，拉力。要具体情况具体分析。根据题目意思来定。例1：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B.弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用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.压力、支持力、拉力都属于弹力例2：下列结果不是由弹力产生的是（A.撑杆跳高运动员飞越横杆B.装有弹簧的门被推开，放手后自动关上C.玩具手枪将“子弹”射出去D.手中的石块释放后会下落一.弹力的概念（共7小题）1 .弹簧所受的压力（或拉力）F与弹簧的压缩量（或伸长量）X成正比，比例系数
4、是弹簧的劲度系数ko如图所示，两个木块质量分别为n和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为力和k2,上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为（）A.心！kIB.上Ik2C.型k2D.窿kI2 .一根轻质弹簧，受到拉力作用时，其长度会变长，且拉力大小与弹簧长度的增加量之比为定值。该比值反映了弹簧的力学性质，由此定义该比值叫做弹簧的劲度系数，用符号k来表示。相类似地，定义一个系统在受到拉力作用时，拉力大小与系统长度增加量的比值叫做系统的等效劲度系数，如图中的装置就是我们要研究的一个系统：外力竖直向下作用于与
5、动滑轮相连的挂钩上；滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，细线为不可伸长的轻绳，弹簧的劲度系数为k且质量不计。若定义该系统的长度为系统静止时天花板到挂钩最低点间的距离，则该系统的等效劲度系数为（）A. 0.25kB. 0.50kC. 2kD. 4k.轻质弹簧k的上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为1.i,现将和k完全相同的两根弹簧ki、k2与质量分别为mi、m2的两个物体相连，并悬挂在天花板上，且m+m2=m,如图所示，平衡时，k和k2的长度之和为L2,则（）A.2L一定等于L2B.2L一定大于L2C.2L一定小于L2D.以上均有可能4 .几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体
6、，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直，两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是（）A.几个同学都一样大B.手臂长的同学C.体重大的同学D.力气大的同学5 .有一根竖直吊着的弹簧，如果在弹簧下端挂上质量为mi的物体后，弹簧长度为Li;如果在弹簧下端挂上质量为m2的物体后，弹簧长度为L2,则弹簧原来的长度为（mVm2;上述过程弹簧均处于弹性限度内）（）A.L1+L2B.L2-LiC1产2-12叫DL211-L叫112ntJ111216 .已知弹簧受到的弹力与其伸长量（弹簧实际长度与原长之间的差值）成正比，如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各
7、不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以h、12、13、U依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）I_zWWWV尸VWVWVF-VWWWF0）-WvWWAFA.1211B.1413C.Ii13D.12=14（多选）7.有一根竖直吊着的弹簧，如果在弹簧下端挂上质量为mi的物体后，弹簧长度为Li；如果在弹簧下端挂上质量为m2的物体后，弹簧长度为L2,则弹簧原来的长度不可能为（mVm2;上述过程弹簧均处于弹性限度内）（）1.111oL1Q11LqI11q-
8、L.111A.L1+L2B.L2-L1C.D.，又LJ_叫一叫I112-I1112.弹簧测力计的原理【知识点的认识】（1）测量力的大小的工具是测力计.常用的测力计是弹簧测力计，它可以用来测量物体的重力、拉力等，它的示数表示的是对弹簧测力计的挂钩的拉力大小.（2）主要结构：主要是一根弹性很好的钢质弹簧，还有挂钩、指针、刻度及外壳.同学们常用的两种弹簧测力计如图所示.（3）原理：首先任何测量都是将某一个物理量与标准（即单位）比较的过程，力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程.如果一个力的作用效果与1牛力的作用效果相同，这个力的大小就是1牛.其次弹簧的伸长与所受力的大小成正比，在确定
9、1牛力的作用效果以后，容易确定更大的力和更小的力的作用效果.另外，弹簧的稳定性较好，可以重复使用.故可以运用弹簧测力计测量力的大小.【命题方向】此知识点命题方向有三点：（1）弹簧测力计是测量什么的工具（2）结构是什么（3）弹簧测力计的原理例1：测量力的常用工具是（）A.刻度尺B.天平C.微小压强计D.弹簧测力计例2：一根长8cm的弹簧，当所受拉力8N时，长度变为12cm,当长度变为14Cm时所受拉力是（A.IONB.12NC.14ND.20N二.弹簧测力计的原理（共7小题）8 .现有长度均为0.1m的两根弹簧A和B,已知弹簧A和B的劲度系数分别为100N/m和200Nmo为了制成一个长度也是0
10、.1m,劲度系数却为150Nm的新弹簧，可以分别在弹簧A和B上截取一段，然后将这两段串联成一个弹簧即可。则在弹簧A和B上截取的长度分别为（）A.0.025m和0.075mB.0.033m和0.067mC.0.05Om和0.050mD.0.075m0.025m9 .弹簧所受到的拉力F与弹簧的伸长量X成正比，即F=kx,k为常量，如图所示，已知当物体受到拉力F作用时，弹簧伸长量为X,则当拉力变为2F时（在弹性限度内），弹簧伸长量为（）FA.小于2xB.大于2xC.等于2xD.无法判断10 .一根大弹簧S内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m,它们的下端平齐并固定。另一端自由。如图所示。当压缩此组
11、合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示，大弹簧的劲度系数为k】小弹簧的劲度系数为k2,则这两根弹簧的劲度系数k和k2（）A.k=10Nmk2=20NmB.k=10Nmk2=30NmC. k=20Nm k2=10NmD. k=20Nm k2=30Nm11 .小浩制作了一个弹簧秤，如图所示，弹簧一共20匝，经检验，该弹簧秤在测量范围内（0-5N）示数是准确的，该弹簧不但“伸长的长度跟所受的拉力成正比”，而且弹簧受拉力伸长时，各匝伸长的长度都相等。有一次不慎把弹簧靠近O端的一小部分挤压变形，小浩把变形的5匝剪去，并把弹簧上端重新固定在O点，然后把指针C适当下移，使它在弹簧秤竖直放置时指针C仍然
12、指在“0”刻线处。（不计弹簧自重）（1）写出这个新改制的弹簧秤受到的拉力F与它的示数F测的关系式o（2）用这个新改制的弹簧秤称量一个重物，它的示数为4.0N,该物实重是N012 .原长为16Cm的轻质弹簧，当A、B两人同时用IoON的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由A一人用200N力拉，这时弹簧的长度为cm,弹簧的劲度系数为N/mo13 .弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越大，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究拉力和弹簧伸长量的关系。表中数据是该同学在弹簧弹性限度内记录的实验数据。（g=10Nkg）钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度1
13、/cm6.07.28.49.610.812.0（1）根据实验数据在如图所示坐标系中作出拉力F跟弹簧伸长量X的关系图象（弹簧的伸长量等于总长减去弹簧未挂钩码时的长度）；（2）当弹簧长度为8cm时，弹簧下端所挂钩码的质量为14 .（a）一根轻质均匀弹簧，若下端挂重量为G的重物，其伸长量为X,将其截去j则剩余弹簧下端挂重量为2G的重物，其伸长量为多少？（b）a、b两个轻质弹簧，下端分别挂重量为G的重物时，a、b伸长量分别为X1、X2.现用细线通过轻质光滑滑轮将a、b连接，如图所示，若在滑轮上挂一重量为G的重物，平衡时滑轮下降的距离为多少？113.弹簧测力计的使用与读数【知识点的认识】（1）使用弹簧测
14、力计时，首先要看清其量程，所要测量的力不能超过它的量程.因为弹簧是有一定弹性限度的，超过这个限度测量就不准确，还有可能损坏测力计.（2）测量前要看清楚弹簧测力计的分度值，以便测量时读数.（3）测量前要检查指针是否指在零刻度线.如果没有指在零刻度线，要进行调节使指针指在零刻度线.（4）使用前，要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩，以免指针被卡住，给测量带来较大的误差.（5）测量时，拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行，避免扭曲和摩擦，尽量减小由于摩擦产生的测量误差.（6）要等到示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度板表面垂直.【命题方向】弹簧测力计的使用及读数是命题的重点：（1）使用前，使用过程中
15、，使用完后应注意什么；（2）弹簧测力计的“0”刻度在哪里及读数例1：使用弹簧测力计时，下面几点说法中错误的是（）A.弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜B.使用前必须检查零点是否准确C.使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦D.使用中必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围例2：如图所示，弹簧测力计的分度值是N,祛码受到的重力是N.三.弹簧测力计的使用与读数（共8小题）15 .如图所示，在弹簧测力计下挂一重物A及吊篮B,一人站在吊篮中用IOoN的力竖直向下拉A,他们都保持静止，弹簧测力计示数将（）A.比不拉时增加IoONC.读数不变B.比不拉时减少IOoND.条件不足，无法判断16 .实验室常用
16、的弹簧秤如图甲所示，弹簧的端与连接有挂钩的拉杆相连，另端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力Fo（FoG）竖直向上拉弹簧秤，则稳定后弹簧秤的读数分别为（）7. 丙A,乙图读数为FO-G,丙图读数为Fo+GB.乙图读数为Fo+G,丙图读数为FO-GC.乙图读数为Fo,丙图读数为FO-GD.乙图读数为Fo-G,丙图读数为Fo17 .如图所示，弹簧测力计的示数为No18 .如图所示，有一根弹簧测力计，由于某种原因，它表面的刻度值没有了，但弹簧测力计的其他部件都完好。为了利用这把弹簧测力计，现
17、把一小段长度均匀分割的刻度线粘贴到弹簧测力计上。当用1牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧秤的指针刚好指在刻度线5下面的第三条黑线位置；当用2牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧测力计的指针刚好指在刻度线7上面第二条刻度线的位置。由此可知，利用图中的刻度线，此弹簧测力计能够测量的范围是。如果将刻度线的粘贴位置向挂钩方向移动一小段，则此时弹簧测力计能够测得的最大值与最小值之差将（选填：“变大”或19 .三只完全相同的弹簧测力计，按如图方式连接起来，在第三只弹簧测力计下面挂一个物体。已知A、B两只弹簧测力计的示数分别为5N、3N,第三只弹簧测力计C刻度不清楚。则物体受到的重力为No20 .某同学用一根
18、弹簧制作弹簧测力计的实验时，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，具体数据如表：101288.5钩码重力G/N弹簧长度L/cm该同学制作的弹簧测力计的量程是N；弹簧的原长是cmo21 .如图所示，弹簧测力计的最小分度值为牛，物体受到的重力为牛。如图所示的实验仪器名称叫做,所测量物体A的体积是厘米3。22 .如图所示，弹簧秤中的弹簧一端固定在刻度板上，另一端由金属连杆将秤钩夹在弹簧相邻的金属丝之间，指针在秤钩上可上下移动调节。某次实验中，小明同学发现将己校零的新弹簧秤下挂50g钩码，指针只指在04N（40g）位置。他再换用其它相同的钩码，其结果均一样。他再用一架灵敏完好的天平测量
19、这些钩码，发现质量均为50g,他再检查弹簧，弹簧没有损坏。询问实验教师，教师说：“弹簧秤都有质量保证书，但上节课有同学用过。”请你帮他分析：（1）造成弹簧秤不准的原因是什么？（2）在不得更改、更换弹簧秤刻度盘面的条件下你怎样校正该弹簧秤。4.探究弹簧测力计原理的实验【知识点的认识】（1）如下图甲是一根弹簧在拉力的作用下被拉伸的实验示意图，先读出在不挂钩码时弹簧下端指针所指的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码逐个增加钩码个数，测出指针所指的刻5550454035302520151C度值，所得的数据填入设计的表格如下：（重力加速度g取10kgN）钩码质量m/KgO0.10.20.30.40.50.60
20、.7拉力F/NO1234567刻度值l/cm15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50012345678吻7.（2）根据所测量的数据进行描点，在用平滑的曲线或直线连接各点，在连结时应让尽量多的点落在线上，偏差比较大的点舍去.不在线上的点尽量平均分布在线的两侧，如图乙：（3）从图乙中可以看出，在0至4N的范围内，图象是一条过坐标原点的直线，说明弹簧的伸长长度与受到的拉力成正比.当拉力大于4N时，伸长长度与受到的拉力不成正比关系.（4）其实，在拉力超过4N时，弹簧发生的是塑性形变，这种情况称为超出了弹性限度.（5）从而得出实验结论：在弹性限度范围内，弹簧伸长或
21、压缩的长度与受到的拉力或压力成正比.根据这一原理，制成弹簧测力计.【命题方向】请你分析一些表中的数据，你能得到的一个结论是什么是中考命题方向.例：某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系，将弹簧悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上，在弹簧下端依次增加相同规格钩码的个数，数据（2）请在如图所示的坐标图中画出弹簧的伸长量与所挂钩码个数N的关系图象.根据图象可知，当挂6个钩码时，弹簧的伸长量Cm（未超过弹簧的弹性限度）.四.探究弹簧测力计原理的实验（共8小题）23 .已知在弹性限度内，弹簧的伸长量AL与受到的拉力F成正比，用公式F=kL表示，其中k为弹簧的劲度系数（k为一常数
22、）.现有两个轻弹簧Ll和L2,它们的劲度系数分别为k和k2,且kl=3k2,现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物，如滑轮和重物的重力均为G,则两弹簧的伸长量之比匕：（）A. 1： 1B. 3： 2C. 2： 3D. 3： 424 .弹簧秤的弹簧断了，拆去断掉的较短部分，把剩下的较长部分弹簧仍装在原来的弹簧秤上，零点校正后，用它测力，结果（）A.测量值比实际值大B.测量值比实际值小C测量值和实际值相等D,以上情况都有可能25 .在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比。某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长Lo,再
23、把弹簧竖直悬挂起来，挂上硅码后测出弹簧伸长后的长度L,把LLo作为弹簧的伸长量X,这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量X的图线可能是下图所示图线中的哪个（）26 .阅读短文，回答问题。无处不在的弹簧弹簧在生活中随处可见，它在不同的领域发挥着重要作用。弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大；一旦外力消失，形变也消失。物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比。弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能，以及储存能量的功能。弹簧在生产和生活中有许多应用，例如，制作弹簧测力计
24、、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等。（1）弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力，这说明O（2）胡克的结论是o(3)下表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格，空格中的数据是O钩码重/NO0.51.02.02.5弹簧长度456789/cm(4)举一个生活中应用弹簧的实例：。(短文中实例除外)27 .对根用新材料制成的金属杆M进行抗拉测量。这根金属杆长4m,横截面积为0.8cm2,设计要求使它受到拉力后的伸长量不超过原长的二由于这一拉力很大，1000杆又很长，直接测试有困难，现选用这种材料制成样品进行测试，得到不同情况下得伸长量如下表所示：长度横截面积拉力250N500N750
25、N100ONIm0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cmImO.IOcm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm测试结果表明：样品受拉力作用后，其伸长量与样品的长度成比，与样品的横截面积成比。待测金属杆M能够承受的最大拉力为No28 .小华同学要探究弹力与弹簧伸长量的关系。他先把一根弹簧平放在桌面上，测得弹簧的长度为10=3.7cm,再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，下表是他所记录的数据：钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧长度l/cm7.09.011.013.015.
26、0(1)根据表中数据画出F-I图象，由图象可知，竖直悬挂的弹簧不挂钩码时的长度为cm；它和Io不相等的原因是；(2)根据表中的数据推导弹力F和弹簧的长度1(单位：Cm)的数学关系式为尸N29 .学习了弹力知识后，小萱发现：给弹簧施加拉力，当拉力越大时，弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想：弹簧的伸长量跟所受拉力成正比。实验桌上已经备有如下器材：一个满足实验要求的弹簧、一个铁架台、一个刻度尺、六个质量均为50g的钩码。请你利用上述实验器材，设计一个实验探究：”弹簧的伸长量（口跟所受拉力（F）是否成正比”。要求：（1）请写出实验步骤（可画示意图辅助说明）：（2）画出实验数据记录表。30 .小明发现
27、，用手拉不同的弹簧时，伸长相同的长度所用拉力的大小不同。他猜想“弹簧被拉伸相同的长度所需拉力的大小，可能与弹簧原来的长度有关”。现提供如下实验器材：刻度尺、细线、支架、老虎钳和一根均匀长弹簧（可裁剪），如果请你通过实验来验证小明的猜想，那么：（1）要满足实验的要求，应对这根长弹簧做怎样的处理？。（2）要完成实验，还需要的一种器材是C（3）请简述你的实验思路：o（4）请你写出另一种猜想：弹簧被拉伸相同的长度所需拉力的大小可能跟有关。5.弹簧测力计在力的相互性方面的应用【知识点的认识】物体间力的作用是相互的；弹簧测力计在力的相互性方面有两种问题：（1）问弹簧测力计的示数（2）问弹簧测力计所受合力是
28、多少.例如：（1）一端用力另一端固定，（和两端同时拉效果是相同的）.一弹簧测力计两端均受6N的力，弹簧测力计的示数是多少？（2）将弹簧测力计测量物体重量的时候，物体处于平衡状态，那么弹簧测力计所受合力为0【命题方向】考查弹簧测力计读数、合力问题，注意力的合成运算.例如：用弹簧测力计测重力和摩擦力：由二力平衡的条件可知，当弹簧测力计竖直拉起物体（匀速或静止）时，拉力与物体的重力是一对平衡力，物体受到的重力等于弹簧测力计中弹簧给他的拉力，我们读数时其实读的是弹簧受到的物体的拉力.当用弹簧测力计拉动物体在另一物体表面做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，而物体对弹簧的拉力，和弹簧对物体的拉力是
29、作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上.例1：甲、乙两个同学沿相反的方向拉测力计，各用力200牛.则测力计的示数为（）A.100牛B.200牛CO牛D.400牛例2：如图所示，a、b两个测力计放在水平桌面上并相互勾在一起，用水平拉力Fl和F2分别拉a、b的拉环，Fi=F2=6N.若两个弹簧测力计静止，则下列分析正确的是（）FiF2YHj斑j!K一nhA. a对b的拉力和b对a的拉力是相互作用力B. a受平衡力，b对a的拉力是6N,a的示数为6NC. b受平衡力，a对b的拉力是6N,b的示数为12ND. a和b受到的合力均为零，示数均为零五.弹簧测力计在力的相互性方面的应用（共2小题）31 .两手在水平方向拉一弹簧秤，它的示数是ION,这两手的拉力分别是（）A.5N5NB.IONIONC.ONIOND.ON20N32 .如图所示，将两只弹簧测力计A、B挂钩在一起，然后用手水平地左右拉弹簧测力计的圆环，当左边弹簧测力计A的读数为8N时，右边弹簧测力计B的读数及手对弹簧测力计的拉力分别是（）ABA. 8N,8NB. 8N,16NC. ON,16ND.16N,8N
