名校
1 . 请根据上面文章中内容,回答下面的问题:
其中x代表形变量的大小,F代表弹力大小,比例系数k被称为劲度系数,它是弹簧的属性,依赖于弹簧的形状和材质,这个公式被称为弹簧的胡克定律。
一般地,当一个杆状材料发生沿着轴向的拉伸(或者压缩)时,它的形变情况比弹簧更加复杂:除了沿着轴向的拉伸之外,还会存在着垂直于轴向的形变。如图所示的直杆被沿F方向拉伸时,直杆中央的一个小正方形区域a形状改变成为了菱形b。在弹性体形变量不大时,成立推广的胡克定律。
其中S代表材料不受力时垂直于拉伸方向上的弹性体截面积,l代表弹性体不受力时的长度(即原长),而代表其形变的大小。公式中出现了一个新的比例系数Y,它被称为杨氏模量,在满足上面的假设时它是一个反映物质弹性性质的常数,而和杆的具体形状(截面积和原长)无关。可以看到,对于直杆拉伸的情况,等效的劲度系数为,表现为原长越长的杆受到相等的力时,发生的拉伸就越长。
上面这种弹力正比于形变量的规律仅适用于形变量很小的情况,是处理金属这样的理想弹性物质的有力工具。然而,对于像橡皮筋(橡胶)这样的物质,其所受弹力和形变量的比值随着形变增加而降低。更好地理解这类非理想的弹性体有着重要的理论和实际价值,在材料物理学中也是相当前沿的开放课题。(1)依据弹簧的胡克定律,人们设计了一种弹簧测力计,用弹簧的__________ (选填“长度变化量”或“长度”)来表示弹簧受力的大小;
(2)杨氏模量Y在国际单位制中的单位是__________ ;
(3)一个截面为正方形的黄铜柱体,底面积为,高100cm,当垂直于黄铜柱体正方形截面的弹力为1000N时,黄铜柱体被拉伸0.1mm,假设其处于弹性限度内,则黄铜的杨氏模量为__________ ;
(4)一条橡皮筋所受弹力大小F和它的长度l的可能关系更接近于如图中的__________ (选填“A”,“B”或“C”)
胡克定律
我们知道,在弹性限度内,弹簧受到(施加)的弹力大小同其形变量(长度变化量)大小成正比。如果写成数学表达式就拥有形式。其中x代表形变量的大小,F代表弹力大小,比例系数k被称为劲度系数,它是弹簧的属性,依赖于弹簧的形状和材质,这个公式被称为弹簧的胡克定律。
一般地,当一个杆状材料发生沿着轴向的拉伸(或者压缩)时,它的形变情况比弹簧更加复杂:除了沿着轴向的拉伸之外,还会存在着垂直于轴向的形变。如图所示的直杆被沿F方向拉伸时,直杆中央的一个小正方形区域a形状改变成为了菱形b。在弹性体形变量不大时,成立推广的胡克定律。
其中S代表材料不受力时垂直于拉伸方向上的弹性体截面积,l代表弹性体不受力时的长度(即原长),而代表其形变的大小。公式中出现了一个新的比例系数Y,它被称为杨氏模量,在满足上面的假设时它是一个反映物质弹性性质的常数,而和杆的具体形状(截面积和原长)无关。可以看到,对于直杆拉伸的情况,等效的劲度系数为,表现为原长越长的杆受到相等的力时,发生的拉伸就越长。
上面这种弹力正比于形变量的规律仅适用于形变量很小的情况,是处理金属这样的理想弹性物质的有力工具。然而,对于像橡皮筋(橡胶)这样的物质,其所受弹力和形变量的比值随着形变增加而降低。更好地理解这类非理想的弹性体有着重要的理论和实际价值,在材料物理学中也是相当前沿的开放课题。(1)依据弹簧的胡克定律,人们设计了一种弹簧测力计,用弹簧的
(2)杨氏模量Y在国际单位制中的单位是
(3)一个截面为正方形的黄铜柱体,底面积为,高100cm,当垂直于黄铜柱体正方形截面的弹力为1000N时,黄铜柱体被拉伸0.1mm,假设其处于弹性限度内,则黄铜的杨氏模量为
(4)一条橡皮筋所受弹力大小F和它的长度l的可能关系更接近于如图中的
A.B.C.
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名校
2 . 某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:首先他利用图甲研究了弹簧的特性,得到了图乙的实验结果。接着,利用图甲中的弹簧设计了图丙的电路图,图丙中电压表的量程为0-3V,刻度盘如图丁,电压表的示数来指示物体的质量,弹簧的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),O、A两点间有可收缩的导线。当盘内没有放物体时,电压表示数为零。已知:滑动变阻器总电阻,总长度12cm,电源电压恒为6V,定值电阻(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,)。请利用上述信息,直接写出该电子秤能称量的最大质量是______ g,并根据计算分析该电子秤的质量刻度是否均匀。______
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3 . 学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像,图中OA段和OB段是弹性形变,若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用________ 弹簧;若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用________ 弹簧。
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2024-03-28更新
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216次组卷
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5卷引用:北京市第十三中学分校2023-2024学年八年级下学期物理三月月考试卷
名校
解题方法
4 . 同学们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行拉伸测试,并根据实验测得的数据绘出了如图所示的图像。
(1)由图像可以得出结论:___________ ;
(2)他们若要制作精度较高的弹簧测力计,应选弹簧___________ ;(选填“甲”或“乙”)
(3)研究物体所受的重力跟物体的质量的关系,还需的测量工具是___________ 。
(1)由图像可以得出结论:
(2)他们若要制作精度较高的弹簧测力计,应选弹簧
(3)研究物体所受的重力跟物体的质量的关系,还需的测量工具是
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名校
解题方法
5 . 在学习了“力可以使物体发生形变”后,小明同学想继续探究:弹簧受到拉力作用时,长度的增加量与哪些因素有关,他用测力计及一些不同的弹簧进行实验。如图所示,小明用力拉测力计,使弹簧拉伸一定长度,接着他改变拉力的大小、弹簧的原长、弹簧圈直径,重复实验,将测得的数据记录在下表中。(实验中所用弹簧的材料相同)
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据,可得出的初步结论是:弹簧的材料、弹簧圈直径和原长相同时,________________ ;
(2)分析比较实验序号2、4的数据可得出的初步结论是:___________________ ;
(3)小明通过实验序号1、5、6来研究弹簧伸长量与弹簧圈直径的关系,则实验6中拉力大小应为___________________ 牛。
实验序号 | 弹簧原长 (厘米) | 弹簧圈直径 (厘米) | 拉力大小 (牛) | 弹簧伸长量 (厘米) |
1 | 10 | 1 | 5 | 3 |
2 | 10 | 1 | 10 | 6 |
3 | 10 | 1 | 15 | 9 |
4 | 20 | 1 | 10 | 12 |
5 | 10 | 2 | 5 | 1.5 |
6 | 10 | 3 |
(2)分析比较实验序号2、4的数据可得出的初步结论是:
(3)小明通过实验序号1、5、6来研究弹簧伸长量与弹簧圈直径的关系,则实验6中拉力大小应为
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2024-01-14更新
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240次组卷
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4卷引用:北京市第一零一中学温泉校区2023-2024学年八年级下学期月考物理试卷(二)
解题方法
6 . 晓舟同学用如图所示装置(装置有:弹簧、钩码、铁架台等器材),探究“弹簧伸长量与其所受拉力大小的关系”。在没有挂钩码时,画下弹簧上下端的位置标记,之后每挂上一个钩码在下端做一个标记,并将一部分数据记录下来。实验中所使用的钩码上标有“50g”字样;
(1)该实验中,因变量是________ ;
(2)当挂4个钩码时,弹簧的伸长量是________ cm;
(3)从表中数据可以看出,最后两次实验中弹簧的伸长量变化与前几次规律不同,这是因为________ ;
A.弹簧太硬了 B.弹簧超出了弹性限度 C.所挂钩码太轻
(4)晓舟通过实验,可以得到的结论是________ 。
钩码质量/g | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
钩码所受重力/N | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 |
拉力/N | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 |
弹簧原长度/cm | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
弹簧伸长后长度/cm | 16.1 | 17.2 | 18.3 | 19.4 | 20.5 | 22.9 | 23.4 |
弹簧伸长量/cm | 1.1 | 2.2 | 3.3 | 5.5 | 7.9 | 8.4 |
(2)当挂4个钩码时,弹簧的伸长量是
(3)从表中数据可以看出,最后两次实验中弹簧的伸长量变化与前几次规律不同,这是因为
A.弹簧太硬了 B.弹簧超出了弹性限度 C.所挂钩码太轻
(4)晓舟通过实验,可以得到的结论是
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名校
7 . 小明做实验探究弹簧的弹力F与其伸长量x的关系。他将几个重力不同的钩码(各个钩码的重力已知)自由悬挂在弹簧下端进行实验,记录的实验数据如下表所示。分析表中数据,得出下列结论,其中正确的是( )
钩码重力G/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 |
弹簧伸长量x/cm | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 |
弹力F/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 |
A.此实验的自变量是钩码重力,实验中通过悬挂不同的钩码来改变自变量 |
B.此实验的因变量是弹簧弹力,实验中保持钩码静止,则可用钩码的重力表示弹簧弹力 |
C.弹簧弹力F与其伸长量x的关系式是F=0.25(N/cm)•x |
D.当弹簧的伸长量为7cm,弹簧弹力为1.9N |
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名校
解题方法
8 . 如图所示,一个小球从竖立在地面上的轻质弹簧(弹簧重力可忽略)的正上方某处自由下落,接触弹簧后又被弹起,则在小球接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球受到的重力不变 |
B.弹簧对小球的弹力不断变大 |
C.小球受到的重力和弹簧弹力的合力先变大后变小 |
D.小球受到的重力和弹簧弹力的合力方向先竖直向下,后竖直向上 |
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名校
解题方法
9 . 如图所示,是我们常见的函数图像,这种图像如果在纵坐标和横坐标上加上适当的物理量及单位,能用来描述( )
A.在弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系 |
B.其他条件相同时,液体压强大小与液体密度的关系 |
C.其他条件相同时,物体所受重力大小与质量的关系 |
D.其他条件相同时,物体所受浮力大小与物体密度的关系 |
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2023-05-14更新
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237次组卷
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6卷引用:北京市清华大学附属中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试题
解题方法
10 . 小萱在探究某个力学问题时,通过实验得到如下表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出拉力F与体积V的关系:F=_________ 。
V/cm3 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
F/N | 4.4 | 3.6 | 2.8 | 2.0 | 1.2 | 0.4 |
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