健康的生活既要注意平衡膳食,还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器,可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄,用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮,即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小,则应该将弹簧下端向 (选填"左"或"右" 移。
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作,则做功多少焦?
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后,获得的能量为540千焦。若获得能量的 用于握力做功,则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作?
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胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小 和弹簧伸长(或缩短)的长度 成正比。写成公式就是 ,其中 是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 。
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”),它的单位是 (选填“ ”、“ “或“ ”)。
科学家罗伯特 胡克一生为科学发展作出巨大的贡献。
(1)胡克曾协助科学家玻意耳发明了抽气机,当抽气机将密闭玻璃罩中的部分空气抽出时(如图甲),玻璃罩内的空气密度如何变化? 。
(2)胡克研究弹性物体的形变程度与力的大小关系,得出了相关规律。实验室中哪种测量工具是利用此规律制成的? 。
下列说法中,错误的是
A.利用弹簧可以制做测力计,是因为在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
B.手中的石头释放后,会下落得越来越快,说明力可以改变物体的运动状态
C.小型汽车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,目的是减小人的惯性
D.在平静的水面上,一只船上的人用力推另一只船,两只船将同时从静止开始向相反方向运动,说明力的作用是相互的
如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力 均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是 、 、 、 ,下列选项正确的是
A. B.
C. D.
倔强系数为 (弹簧每受到 的力,长度就要变化 的一根弹簧自然悬挂时的长度为 ,在它下面再悬挂一个 的重物,由如图所示位置静止放手,在下落过程中,当弹簧的长度在 (填某一范围)时,物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来,则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和 能。(上述过程没超出该弹簧的弹性限度)
为探究“影响弹簧受力形变的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二:弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三:弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6厘米,丙原长为9厘米,其他条件均相同,将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉,如表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力(牛 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
甲 |
弹簧的长度(厘米) |
6.0 |
6.6 |
7.2 |
7.8 |
8.4 |
9.0 |
9.6 |
10.6 |
乙 |
6.0 |
7.0 |
8.0 |
9.0 |
10.0 |
11.0 |
12.0 |
13.0 |
|
丙 |
9.0 |
9.9 |
10.8 |
11.7 |
12.6 |
13.5 |
14.4 |
15.9 |
(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度 (选填“大于”或“小于” 乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一,需比较 两组弹簧的数据。
(3)在弹性限度内,同一弹簧 与它所受的拉力成正比。
某实验小组的同学对 、 两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小 和橡皮筋伸长量△ ,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上悬挂重力为 的物体时,橡皮筋 的伸长量为 ,橡皮筋 的伸长量为 。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋 制成的测力计量程大,用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(均选填“ ”或“ ” 。
(3)将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 。
请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图1所示的量筒,其测量范围是 ,量筒中液体的体积为 。
(2)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得 ,利用这个道理可以制成弹簧测力计。如图2甲所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重 为 ,则此测力计的分度值为 .如果用力 竖直向下拉动挂钩,如图2乙所示,则拉力 为 。
(3)小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关前,发现电表指针向右偏转至如图3甲所示位置,原因是 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图3乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, ,继续进行实验。
某同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。
(1)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越 。
(2)如图甲所示,木块所受的重力为 。
(3)如图乙所示,将滑轮的轴固定在吸盘的挂钧上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在 的作用下被紧紧压在烧杯底部。如图丙所示,在烧杯中倒入适量的水,用细线将木块栓住,通过弹簧测力计将木块全部拉入水中,此时弹簧测力计示数为 ,如果不计摩擦和细线重,木块受到的浮力为 ,木块的密度为 .
(4)如果将图丙烧杯中的水换成另一种液体,重复上述实验,此时弹簧测力计示数为 ,则该液体的密度为 。
2017年4月22日,天舟一号与天宫二号实现自动交回对接,天宫二号空间实验室,是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室。下列说法正确的是( )
A. |
天宫二号是靠超声波向地面传递信息的 |
B. |
天宫二号在发射过程中,动能转化为重力势能 |
C. |
自动交回对接成功后,天舟一号相对于天宫二号是静止的 |
D. |
在空间实验室不能使用测力计测量手的握力 |
如图所示,下列测量工具中用来测量力的大小的是( )
A.卷尺B.弹簧测力计
C.秒表D.量筒
下列关于运动和力的说法中,正确的是( )
A.扣排球时使球的运动方向发生改变,表明力可以改变物体的运动状态
B.骑自行车上坡时用力蹬几下,是为了增大惯性
C.静止在桌面上的茶杯,受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
D.在月球上不能用弹簧测力计测力的大小
随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是( )
A.举哑铃 | B.拉弹簧拉力器 | C.踢毽子 | D.跳绳 |
如图所示,弹簧测力计的量程是________N,图中的示数为________N.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越________,弹簧测力计就是根据这个原理制成的.