23 弹力、弹簧测力计（教师版）.docx

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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

2、接触处，但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

3、和压力，支持力，拉力之间没有明确的 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、拉力都属于弹力分析；物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力，平时所说的推、拉、提、压、支持等 力，都属于弹力。解：A、两个物体相互接触，若没有相互挤压，不会产生弹力，故A说法正确；B、各种发生弹性形变的物体都可以产生弹力作用，例如竹竿、弹簧片、

4、塑料尺发生弹性 形变时，可以产生弹力作用，故B说法错误；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，C说法正 确；D、压力、支持力、拉力都属于弹力，D说法正确。故选B。点评：此题考查了对弹力概念及产生的认识，弹力是由于物体间相互挤压或拉伸而产生的 力，原因是发生了弹性形变。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分析：根据弹力的概念进行分析，即弹力是由于物体发生弹性形变时产生的力.解：因为弹力是由于物体发生弹性形变时产生的力，而A、B、C均是由于弹力产生

5、的效 果，而D是由于重力产生的。故选D。点评：知道弹力是由于物体发生弹性形变时产生的力，知道弹力和其他力的不同之处。【解题方法点拨】从弹力的本质去理解，本质是：分子间的作用力。当物体被拉伸或压缩时，分子间的距离 便会发生变化，使分子间的相对位置拉开或靠拢，这样，分子间的引力与斥力就不会平 衡，出现相吸或相斥的倾向，而这些分子间的吸引或排斥的总效果，就是宏观上观察到的 弹力。如果外力太大，分子间的距离被拉开得太多，分子就会滑进另一个稳定的位置，即 使外力除去后，也不能再回到复原位，就会保留永久的变形。这便是弹力的本质。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

6、长量）X成正比，比例系数是弹簧的劲度系数k0如图所示，两个木块质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别 为kl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.处B.处C处D.窿klk2k2kI答案与解析：系统处于原来状态时，下面弹簧k2的弹力F= （m+m2） g,被压缩的长 _ F1（m1 +m2）度 XI=- Jg：k2 k2F当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧k2的弹力F2=m2g,被压缩的长度X2=上= k2k2所以下面木块移动的距离为S=Xi - X2= （InI +

7、血2）-）刍=为三 k2 k2 k2故选：Co2 . 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（）外力A. 0.25kB. 0

8、.50kC. 2kD. 4k答案与解析:设系统在外力作用下弹簧的伸长量为ax,弹簧的拉力为E根据弹簧的劲度系数定义可知，弹簧的劲度系数：k=_； x因动滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，所以系统静止时，所受外力户=2F,由动滑轮的特点可知，系统长度增加量：=lx,2则该系统的等效劲度系数：y2F =4-,J-=4k y x故选：Do3 .轻质弹簧k的上端固定在天花板上，下端悬挂质量为m的物体，平衡时弹簧的长度为Li,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,贝K)A. 2L 一定等于L

9、2C. 2L1 一定小于L2答案与解析：B. 2L 一定大于L2D.以上均有可能由题知，弹簧是轻质的，且弹簧kl、k2与弹簧k完全相同；左图中平衡时弹簧的长度为Li；右图中，对于物体mi、m2以及弹簧k2整体来说，相当于将m+m2 = m悬挂在弹簧k的下端，且弹簧k、Ia完全相同，所以，平衡时弹簧k和弹簧k的长度相同，即：Li, =Li, 对于弹簧k2和物体m2来说，即m2悬挂在k2的下端，由于m2m,因此弹簧k2的伸长量小于弹簧k的伸长量，平衡时，则弹簧k2的长度：L2, L,所以，平衡时k和k2的长度之和：Li +L2, L+L,即：L2 尸一WVWW FA. 121B. 14hC. hh

10、D. h=14答案与解析：弹簧受到的拉力与其伸长量（弹簧实际长度与原长之间的差值）成正比； 在这四种情况下，弹簧的质量都为零，弹簧的弹力都等于弹簧右端的拉力F,故四根弹 簧的伸长量相同，即h = 12=13=14;故ABC错误，D正确。故选：D。（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）（）A. L+L2B. L2 - Lic LI2-L2mD2 - nt12 答案与解析：设弹簧的原长为L,若在弹簧下端挂上质量为mi的物体后，

11、弹簧伸长其长度为L1；根据胡克定律得：mg=k （Li-L）,同理可得m2g=k （L2-L）；两式联立解得：L=LIm2-L2ii;m2-ml当-I1二及时1 LL=L2 - Li；故AD不可能，BC可能。故选：ADo2.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

12、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I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.弹簧测力计分析：解决此题的关键是知道测量力的常用工具是弹簧测力计.解：A、刻度尺是测量长度的工具，不符合题意；B、天平是测量质量的工具，不符合题意；C、微小压强计是测量压强的工具，不符合题意；D、弹簧测力计是测量力的常用工具，符合题意：故选D.点评：解决此类问题要知道各测量工具的用途.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. ION B. 12N C. 14N D. 20N分析：弹簧测力计是根据弹簧在一定的弹性范围内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正 比制成的.解：原长为8cm,受到8N的拉力时，弹簧长为12cm,则8N的拉力伸长4cm,所以IN拉 力伸长0.5cm.当长度变为14Cm时，伸长6cm,因为IN拉力伸长0.5cm,因此所受拉