弹力问题

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   一、弹力的产生问题
  例1 学习了弹力知识后,小虎和一帮伙伴展开了激烈的讨论,你认为他们的看法中正确的是()。
  A. 相互不接触的物体间也会产生弹力?摇?摇?摇 ?摇B. 拉力不属于弹力
  C. 压缩的弹簧能产生弹力?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇D. 物体在形变时产生的力叫弹力
  解析:弹力的产生首先就需要两个物体相互接触,因为物体只有在相互接触时才能发生形变,产生弹力,所以A选项错误。拉力的作用能使物体发生形变,发生形变的物体反过来对外产生一个拉力,所以拉力属于弹力,B选项错误。压缩的弹簧发生弹性形变,所以能产生弹力,C选项正确。我们所讨论的形变是指弹性形变,因此物体的形变如果不是弹性形变,就不会产生弹力,D选项错误。
  答案:C
  点拨:本题从弹力的产生条件出发,全面地考查弹力的概念。在解答弹力概念问题时,关键是把握好弹力的产生条件和决定弹力大小的因素,特别要我们在讨论弹力时所涉及的物体形变仅仅指弹性形变,而物体的形变与物体的弹性形变是不一样的。
  二、弹簧测力计问题
  例2 物理实验课上,小虎这组同学兴致勃勃地拿出了弹簧测力计,小虎立刻叫停,他请大家先回忆一下使用注意点,他们的说法中错误的是()。
  A. 使用弹簧测力计时必须竖直放置,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、挂钩不得与外壳摩擦
  D. 使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
  解析:因为力的方向是任意的,所以弹簧测力计的放置方向也是任意的, A选项错误;使用弹簧测力计前必须在它的放置方向上调节零点,B选项正确;弹簧测力计的弹簧是主要部件,使用中弹簧以及与之相连的指针、挂钩不能受到外界因素的干扰,C选项正确;使用弹簧测力计不能超过量程,否则会损坏它,D选项正确。
  答案:A
  点拨:明确弹簧测力计的使用注意点是正确测量力的前提。使用前,我们先观察指针是否指在零点上,否则要将指针调到零点;弹簧测力计可以测量任意方向的力,只要保证测量时弹簧测力计的轴线方向与所测力保持一条直线,所以弹簧测力计可以倾斜。所测力不能超过弹簧测力计的量程,读数时,视线必须与刻度面垂直。
  三、关于弹力的探究实验
  例3 (2011年江苏无锡中考试题)为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用如图所示的甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
  (1)分析表一和表二数据可知:
  ①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成?摇?摇?摇?摇?摇。
  ②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧?摇?摇?摇?摇?摇 (选“大”或“小”)。
  (2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是?摇?摇?摇?摇?摇(选填“A”或“B”下同)测力计,而精度较高的是?摇 ?摇?摇?摇?摇测力计。
  (3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关。
  解析:(1)分析表一和表二数据我们发现,表一中弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长就增加3cm;表二中弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长就增加1.5cm。所以在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧长。
  (2)在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧长,如果A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则A中的弹簧伸长到同样长度时,所测的力小于B弹簧测力计,因此B量程较大。而同样多的格数,A表示的力比B小,因此A的精度高。
  (3)要证明在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧原长有关。我们要运用控制变量法,选择长度不同,材料、粗细等相同的弹簧做实验。
  答案:(1)①正比?摇?摇②大?摇?摇?摇(2)B?摇?摇A?摇?摇?摇(3)将三根材料、粗细相同,长度一次增加的弹簧悬挂在同一根水平放置的横杆上,分别测量它们的原长L、L、L,分别在它们的挂钩上挂上一个钩码,测量它们的总长L、L、L,计算出第一次各自的伸长L、L、L;分别在它们的挂钩上挂两个、三个钩码,并且得出第二次第三次的伸长L1′、L2′、L3′和L1″、L2″、L3″。比较每一根弹簧的伸长和原长的关系,得出结论。
  点拨:本题是关于弹力的实验探究题。分别考查我们处理数据和设计实验的能力。在面对表格数据时,我们要能够从数据中找到隐藏的关系,才能得出正确的判断;在设计探究实验时,要结合要求确定实验方法,尤其是物理探究中常用的控制变量法的正确应用。同时一定要通过多次测量来排除偶然性。
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