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C
D
B
B
​$F = 2.5 ∆l$​
$11$
$10$
【分析】
本题考查弹簧测力计的相关知识,需结合其工作原理和使用注意事项逐一分析选项:
1. 对于A选项,弹簧测力计有固定量程,超出量程的力会损坏弹簧,无法测量;
2. B选项依据弹簧测力计的工作原理(弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比),可知其刻度是均匀的;
3. C选项,使用前来回拉动挂钩,可避免弹簧与外壳卡滞,保证测量准确;
4. D选项,弹簧测力计使用时只要拉力方向与弹簧轴线一致,可在多个方向使用,并非仅竖直方向。通过逐一排查,确定正确选项。
【解析】
A. 弹簧测力计具有一定的量程,只能测量量程范围内的力,若测量超过量程的力,会损坏弹簧测力计,因此A错误;
B. 弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,根据该原理制成的刻度是均匀的,因此B错误;
C. 使用弹簧测力计前,轻轻地来回拉动它的挂钩几次,能够防止弹簧与外壳发生卡滞,确保测量结果准确,因此C正确;
D. 弹簧测力计的使用方向不受限制,只要拉力方向与弹簧的轴线方向保持一致,在水平、倾斜等方向都可以正常使用,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
弹簧测力计的使用、弹簧测力计的原理
【点评】
本题属于基础题,主要考查弹簧测力计的基本特性与使用规范,需要学生准确掌握弹簧测力计的量程、刻度特点、使用前的准备操作及适用方向等知识点,避免对其使用产生认知误区。
【难度系数】
0.7
【分析】
要确定弹簧测力计的正确使用顺序,需结合测量工具的通用使用逻辑和弹簧测力计的特殊操作来思考:
1. 首先,使用任何测量工具前都要先观察量程和分度值,明确测量范围和精确程度,避免超量程测量损坏仪器,所以第一步是③;
2. 接着要调整指针到零刻度线,消除初始误差,保证测量起点准确,即步骤④;
3. 然后轻轻拉动挂钩,是为了防止挂钩与外壳之间有摩擦,影响测量结果,也就是步骤①;
4. 之后才能把待测的力加在挂钩上进行测量,即步骤②;
5. 最后等指针稳定后读数,确保读数准确,即步骤⑤。
按照这个逻辑就能排出正确顺序是③④①②⑤,对应选项D。
【解析】
弹簧测力计的正确使用步骤如下:
1. ③观察弹簧测力计的量程和分度值:明确测量范围和每一小格代表的力的大小,避免超量程测量;
2. ④调整测力计指针使其位于“0”点:消除初始误差,保证测量起点准确;
3. ①轻轻来回拉动挂钩两次:避免挂钩与外壳间存在摩擦,防止影响测量精度;
4. ②把待测的力加在挂钩上:施加被测力进行测量;
5. ⑤待指针稳定后读数:确保读数准确无误。
因此正确顺序为③④①②⑤,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
弹簧测力计的使用
【点评】
本题考查弹簧测力计的正确使用步骤,属于力学实验基础操作题,牢记使用的先后逻辑(先观察、调零,再消除摩擦,后施力、读数)即可轻松解答,是对实验基本技能的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需先回忆弹簧测力计的正确使用方法,再逐一分析每个选项:
1. 明确弹簧测力计的核心使用要点:不能超过量程、使用前调零、避免部件间摩擦、使用时弹簧轴线与受力方向一致(无需固定放置方向);
2. 对每个选项判断:A选项符合量程要求,正确;B选项认为必须水平放置,忽略了弹簧测力计可根据受力方向调整放置方式(如竖直测重力),是错误的;C选项避免摩擦是保证测量准确的必要条件,正确;D选项使用前调零是基本操作,正确。因此错误的是B选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:弹簧测力计的最大测量值即量程,所测力的大小超过量程会损坏弹簧,该方法正确;
B选项:弹簧测力计测量力时,只需保证测力计内弹簧的轴线方向与所测力的方向一致即可,可根据力的方向调整放置角度(如竖直放置测物体重力),并非必须水平放置,该方法错误;
C选项:指针、挂钩与外壳摩擦会导致测量结果不准确,应避免此类摩擦,该方法正确;
D选项:使用前检查指针是否指在“0”刻度线,若未指在零刻度线需调零,能保证测量的准确性,该方法正确。
综上,错误的方法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
弹簧测力计的使用
【点评】
本题考查弹簧测力计的基本使用规范,属于力学基础题型,重点考查对使用场景的正确认知,需牢记弹簧测力计的放置方向可随受力方向调整,避免陷入“必须水平放置”的误区。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断各选项是否正确,需先明确弹力产生的两个必要条件:一是物体发生弹性形变(撤去外力后能恢复原状的形变);二是物体间相互接触并发生挤压。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:桌面的形变可能很微小,肉眼无法直接观察,但书对桌面有压力,桌面确实发生了弹性形变,会产生弹力;
2. 分析B选项:树枝被风吹弯后,撤去风力能恢复原状,属于弹性形变,满足弹力产生的条件;
3. 分析C选项:铁片被磁体吸弯,发生了弹性形变,即使磁体与铁片未直接接触,铁片的弹性形变也会使其产生弹力;
4. 分析D选项:橡皮泥被捏后发生的是塑性形变,撤去外力无法恢复原状,不满足弹性形变的要求,不能产生弹力。
【解析】
弹力产生的关键条件是:物体发生弹性形变(撤去外力后可恢复原状的形变),且物体间相互接触并挤压。对各选项分析如下:
A选项:书放在桌面上时,桌面发生了微小的弹性形变(肉眼不可见),桌面对书的支持力属于弹力,因此桌面产生弹力,A错误。
B选项:树枝被风吹弯,该形变属于弹性形变(撤去风的作用后树枝能恢复原状),所以弯曲的树枝能产生弹力,B正确。
C选项:薄铁片被磁体吸弯后发生弹性形变,即使磁体与铁片未直接接触,铁片的弹性形变也会使其产生弹力,C错误。
D选项:橡皮泥被捏后发生塑性形变(撤去外力后无法恢复原状),不满足弹性形变的要求,因此橡皮泥不产生弹力,D错误。
【答案】
B
【知识点】
弹力的产生条件;弹性形变与塑性形变
【点评】
本题考查弹力的产生条件,核心是区分弹性形变与塑性形变,同时需注意:有些弹性形变十分微小,肉眼难以观察,但不代表不存在,解题时需紧扣弹力产生的两个必要条件逐一分析选项,避免被表面现象误导。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1) 解题时先观察表格中拉力$F$和弹簧伸长量$\Delta l$的对应数据,计算每组拉力与伸长量的比值,会发现比值恒定,说明在弹性限度内,弹簧的伸长量$\Delta l$与拉力$F$成正比,进而得出具体的关系式。
(2) 分析后续实验数据,对比之前的比例关系,当拉力增大到某一值时,拉力与伸长量的比值不再恒定,说明此时超过了弹簧的弹性限度,伸长量与拉力的关系改变。弹簧测力计的最大测量值为刚好符合正比关系的最大拉力。
【解析】
(1) 计算表格中每组拉力$F$与伸长量$\Delta l$的比值:
当$F=2\,\mathrm{N}$时,$\Delta l=0.8\,\mathrm{cm}$,$\frac{F}{\Delta l}=\frac{2\,\mathrm{N}}{0.8\,\mathrm{cm}}=2.5\,\mathrm{N/cm}$;
当$F=4\,\mathrm{N}$时,$\Delta l=1.6\,\mathrm{cm}$,$\frac{F}{\Delta l}=\frac{4\,\mathrm{N}}{1.6\,\mathrm{cm}}=2.5\,\mathrm{N/cm}$;
同理,其他组数据的比值均为$2.5\,\mathrm{N/cm}$,说明在弹性限度内,拉力$F$与伸长量$\Delta l$成正比,关系式为$\boldsymbol{F = 2.5\Delta l}$。
(2) 分析后续实验数据,当拉力$F=11\,\mathrm{N}$时,$\frac{F}{\Delta l}$的比值不再等于$2.5\,\mathrm{N/cm}$,说明此时弹簧的伸长量$\Delta l$和拉力$F$的正比关系改变。而拉力$F=10\,\mathrm{N}$时,仍符合$F=2.5\Delta l$的关系,因此用此弹簧制作的弹簧测力计的最大测量值不能超过$10\,\mathrm{N}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{F = 2.5\Delta l}$
(2) $\boldsymbol{11}$;$\boldsymbol{10}$
【知识点】
弹簧测力计的原理、弹性限度
【点评】
本题考查弹簧测力计的核心工作原理,重点在于理解“在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比”这一规律,同时明确超过弹性限度后该规律不再成立,因此弹簧测力计存在最大测量值,需通过实验数据准确判断弹性限度对应的临界拉力。
【难度系数】
0.8