1、6.3弹力与弹簧测力计一、单选题1如图所示,关于弹簧测力计,以下说法正确的是()A弹簧测力计上的字母“N”,表示它的型号B该弹簧测力计的量程及分度值分别是05 N和0.2 NC已调好“0”点的弹簧测力计可以上下颠倒过来使用D在月球上,不能用弹簧测力计测力的大小【答案】B【解析】A弹簧测力计上的字母“N”,表示力的单位,不是它的型号,故A错误;B由图分析可知该弹簧测力计的量程及分度值分别是05 N和0.2 N,故B正确;C已调好“0”点的弹簧测力计,由于测力计自身重力的影响,如果上下颠倒过来使用,需要重新调“0”,故C错误;D弹簧测力计所测量的是它受到的拉力,拉力的大小与位置无关,所以在月球上,
2、能用弹簧测力计测力的大小,故D错误。故选B。2下列现象中发生的不是弹性形变的是()A跳板被跳水运动员压弯B撑竿跳高运动员将竿压弯C弹簧拉力器被拉开D橡皮泥上留下指印【答案】D【解析】A跳板被跳水运动员压弯后,能恢复原状,是弹性形变,故A不符合题意;B撑竿被压弯后,能恢复原状,是弹性形变,故B不符合题意;C弹簧拉力器被拉开后,能恢复原状,是弹性形变,故C不符合题意;D橡皮泥发生形变后,不能恢复原状,不是弹性形变,故D符合题意。故选D。3关于弹力,下列说法正确的是()A不相互接触的物体之间也会产生弹力B拉力不属于弹力C压缩的弹簧能产生弹力D物体在发生形变时产生的力叫做弹力【答案】C【解析】A.产生
3、弹力的条件是相互接触且产生形变,所以不相互接触的物体之间不能产生弹力,故A错误B.弹力包括压力、拉力、支持力,故B错误C.弹簧压缩后发生弹性形变,能产生弹力,故C正确D.物体在发生非弹性形变时不产生弹力,故D错误故选C4如图所示,弹簧测力计的示数为()A4.3 NB4.6 NC4.8 ND5.4 N【答案】B【解析】此弹簧测力计1个大格是1N,1个大格之间有5个小格每个小格是0.2N,此弹簧测力计的示数为4.6N。故B正确。5在使用弹簧测力计的过程中没有必要的是()A弹簧测力计必须竖直放置,不得歪斜B使用前指针要“校零”C使用过程中,弹簧、指针不得与外壳有摩擦D拉力不得超过弹簧测力计的最大刻度
4、值【答案】A【解析】A弹簧测力计的中轴线和力在同一条直线上,力是竖直的,弹簧测力计也是竖直的;力是倾斜的,弹簧测力计也是倾斜的故A没有必要,符合题意;B使用之前指针要校零,否则测量值和真实值之间会有较大的误差不符合题意;C使用过程中,弹簧、指针与外壳有摩擦,会使测量值与真实值之间有误差不符合题意;D拉力超过弹簧测力计的最大刻度值,会超过弹簧的弹性限度,弹簧的伸长和受到的拉力不成正比会损坏弹簧测力计不符合题意;故选A。6某种弹簧拉力器是由三根相同的弹簧并联组成,如果将一根弹簧拉长5cm,要用10N的力,若将3根这样的弹簧同时拉长10cm,所需的拉力是()A30NB45NC60ND90N【答案】C
5、【解析】根据题中“若将3根这样的弹簧同时拉长10cm,所需的拉力是”可知,本题考查弹力的概念和常见弹力,根据弹力的概念和常见弹力的规律,运用弹力与伸长量成正比,列式计算。将一根弹簧拉长5cm,要用10N的力,若将1根这样的弹簧拉长10cm,所需的拉力解得;若将3根这样的弹簧同时拉长10cm,所需的拉力是所需的拉力是60N。故选C。7一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是()A足球产生的弹力作用在木板上B足球受到的支持力是木板产生的弹力C木板形变是由于木板产生弹力造成的D足球产生的弹力就是足球对木板的压力【答案】C【解析】A. 木板对
6、足球有弹力的作用,物体间力的作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,是对木板的压力,故A正确,不合题意;B.足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的弹力,故B正确,不合题意;C. 木板形变是由于木板受到压力发生弹性形变形成的,故C错误,符合题意;D. 足球产生的弹力就是足球因为跟木板相互挤压发生弹性形变而对木板产生的压力,故D正确,不合题意8使用弹簧利力计测量重力的过程中,有如下操作:把待测物体挂在挂钩上;轻轻来回拉动几次挂钩;观察弹簧测力计的量程,弄清分度值;调整弹簧测力计指针位置;待指针稳定后读数;估计待测物体重力。上述操作正确的是顺序是()ABCD【答案】B【解析】在使用弹簧测力计
7、时,应先估计待测物体重力,再观察弹簧测力计的量程与分度值,这样便于读数;再轻轻来回拉动两次挂钩,这样可以避免弹资、桂钩等与外壳摩擦而影响测量;再调整弹簧测力计的指针,这样能保证示数的正确性;再把待测物体挂在挂钩上,开始测量,等指针稳定后再读数,故顺序为。故选B。9一弹簧右侧连接一个小球,小球向左运动压缩弹簧后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是()A压缩过程说明力可以改变物体的形状B压缩过程中小球受到的弹力方向向右C弹开过程中小球受到的弹力逐渐变大D整个过程中说明力可以改变物体的运动方向【答案】C【解析】(1)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变;力可以改变物体的运
8、动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化(2)物体发生弹性形变时产生的力,叫弹力;弹力作用在与形变的物体接触的物体上;物体的形变越大,弹力越大A、压缩过程中,弹簧变短,说明力可以改变物体的形状;故A正确;B、压缩过程中小球受到弹力的作用,弹力的方向向右;故B正确;C、弹开过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,小球受到的弹力逐渐变小;故C错误;D、整个过程中,开始时,小球向左运动压缩弹簧,后来小球受弹簧的弹力向右运动,说明力可以改变物体的运动方向;故D正确故选C10如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=10N,则弹簧测力计A和B的示数分别为()A10N,0N
9、B0N,10NC10N,10ND10N,20N【答案】C【解析】因为物重G=10N,所以A弹簧测力计受到向右10N的拉力,处于静止状态,向左受的拉力也是10N,示数也为10N;同理,B测力计两端受的力都是10N,示数也为10N。故选C。11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F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是()AL甲L丙L乙L丁BL甲= L丙L乙=L丁CL甲L丙L乙= L丁DL甲= L丙L乙L丁【答案】B【解析】由图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,
10、图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以L甲=L丙在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同,所以L乙=L丁故选B。12有一根竖直吊着的弹簧,如果在弹簧下端挂上质量为的物弹簧长度为;如果在弹簧下端挂上质量为的物体后,弹簧长度为,则弹簧原来的长度为(;上述过程弹簧均处于弹性限度内)()ABCD【答案】C【解析】设弹簧的原长为L,若在弹簧下端挂上质
11、量为的物体后,弹簧伸长其长度为;根据胡克定律得:同理可得:两式联立解得:故ABD项不符合题意、C项符合题意。二、填空题13弹簧测力计是测量_(填“力”或“质量”)的工具。如图所示,物体受到的拉力为_N。【答案】力3.6【解析】1弹簧测力计是利用在弹簧的弹性限度内弹簧的拉力跟弹簧伸长量成正比的原理来测量力的大小的工具。2由图可看出该弹簧测力计的分度值为0.2N,所以物体受到的拉力为3.6N。14撑杆跳高运动员比赛时使用的杆,选用的材料必须具备良好的_,包饺子时,用力捏饺子皮,饺子皮发生的是_形变(选填“弹性”或“塑性”)。【答案】弹性塑性【解析】1撑杆跳高运动员比赛时使用的杆,选用的材料必须具备
12、良好的弹性,这样能够吸收更多的动能转化为弹性势能,也能更好的将弹性势能转化为重力势能,提高运动员比赛成绩。2包饺子时,用力捏饺子皮,饺子皮会发生塑性形变,不再弹起。15如图所示的弹簧测力计量程为_N,分度值为_N。【答案】050.2【解析】12弹簧测力计的最大测量值是5N,量程是05N;一大格表示1N,里面有5个小格,故其分度值为0.2N。16小强用弹簧拉力器锻炼身体,刚拉开时没感到太费力,可是两手拉开的距离越_,就感到越费力。此时发生的形变属于_形变。(选填“弹性”或“塑性”)【答案】大弹性【解析】12弹簧被拉长时,发生弹性形变,而发生弹性形变的物体要恢复原状就会对接触它的物体产生力的作用,
13、即弹力;且弹簧被拉的越长,弹力就越大,拉起来就越费力。17有一根弹簧,所受拉力F与弹簧的伸长量关系的图象如图所示。可知弹簧受到的拉力与伸长量成_比。当不受拉力时,弹簧的长度是3cm。若把一个物体挂在弹簧下静止时,弹簧的长度变为5cm,此时弹簧受到的拉力为_N。【答案】正4【解析】1由图可知,图像为一条过原点的直线,所以弹簧受到的拉力与伸长量成正比。2当不受拉力时,弹簧的长度是3cm,若把一个物体挂在弹簧下静止时,弹簧的长度变为5cm,此时弹簧的伸长量为2cm,由图可知,此时弹簧受到的拉力为4N。18如图,静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3N的力F1和F2的作用,那么弹簧测力计的示数为
14、_N;若此时弹簧测力计中的弹簧伸长了3cm,当小芳用力将这个弹簧拉长了5cm时,小芳拉弹簧的力是_N。【答案】3N5N【解析】1 用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端效果是相同的,所以弹簧测力计的示数是3N;2 弹簧测力计在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,即:=,F=5N。19某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,请回答下列问题:弹簧在受到6N的拉力时,弹簧的伸长量为_cm,此时弹簧发生了_形变。分析图象中及有关数据,你可得出的结论是:_。【答案】6弹性在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比【解析】第一空分析弹簧受到的拉力与弹簧的长
15、度的关系图象可知,弹簧原长为2cm,当弹簧受拉力为6N时,弹簧长度为8cm,则弹簧伸长了6cm;第二空由图像知,在拉力小于6N时,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,可见此时发生的形变能够恢复原状,即发生了弹性形变;第三空由图像知,一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,但超过6N时,不再成正比,故可得结论:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。20(1)如图甲所示,用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F1,可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置A,说明力的作用效果之一是使物体发生_。用另一个弹簧测力计在同一根弹簧的上端点施加一个较大的力F2,可将弹簧上端点从位置 O拉伸到位置B。请你根据两次
16、拉伸弹簧的效果,提出一个可探究的科学问题:_。(2)如图乙所示,先用一个弹簧测力计和一个钩码在弹簧的上端点沿同一直线分别施加两个方向相反的力F3、F4,将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C,然后将两个力撤掉,再用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F,仍将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C。由此可知,力 F与力F3、F4的关系式为:_(用F、F3、F4表示)。【答案】形变拉力与弹簧伸长量间的关系F= F4-F3【解析】(1)1将弹簧上端点从位置O拉伸到位置A,弹簧伸长,说明力的作用效果之一是使物体发生形状变化。2根据两次拉伸弹簧的效果,当改变力的大小时,形变程度也不同,即弹簧伸长量不同,可探究拉力与
17、弹簧伸长量间的关系。(2)3对乙图中弹簧进行受力分析:F3力的方向向下,F4力的方向向上,弹簧在两个力的作用下向上运动,若去掉F3、F4,只用一个拉力仍将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C,说明该拉力与F3、F4的合力效果相同,可知合力F= F4-F3。三、作图题21如图所示,小明沿滑道下滑,画出小明所受弹力的示意图。【答案】【解析】小明沿滑道下滑时,所受弹力的施力物体为斜面,受力物体为小明,作用点应画在小明身上,力垂直斜面斜向上,故示意图如图(见答案)所示。22请在图中画出压缩的弹簧对拇指弹力的示意图。(_)【答案】【解析】根据力的示意图的定义,将弹簧对拇指弹力的方向、作用点表示出来即可。压缩的
18、弹簧对拇指弹力作用在拇指上,方向水平向右,故画出弹簧对拇指弹力F的示意图如下图所示:四、实验题23在“观察和使用弹簧测力计”的活动中(1)用弹簧测力计测力的时候有以下几个步骤,按先后顺序排列为_A读数时应在弹簧稳定后进行,读取数据时,视线直通过指针并跟刻度面垂直;B检查弹簧测力计的指针是否指在零点,若不在零点需调节使其在零点;C把物体挂在弹簧测力计下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧测力计的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧号外壳摩擦;D读完数后,应取下物体,看指针是否回到零点,不回零点时应检查原因或换一个弹簧测力计重新测量;E了解弹簧测力计的量程,并观察它的分度值,被测量的力不得超过它
19、的量程(2)如图所示,弹簧测力计的量程是_,分度值是_ ,挂在弹簧测力计下面的鲤鱼所受到的重力是_N【答案】EBCAD05N0.2N2.2【解析】【分析】弹簧测力计的使用方法:(1)使用弹簧测力计时,首先要看清其量程,所要测量的力不能超过它的量程,因为弹簧是有一定弹性限度的,超过这个限度测量就不准确,还有可能损坏测力计;(2)测量前要看清楚弹簧测力计的分度值,以便测量时读数;(3)测量前要检查指针是否指在零刻度线,如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线;(4)使用前,要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被卡住,给测量带来较大的误差;(5)测量时,拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计
20、的外壳平行,避免扭曲和摩擦,尽量减小由于摩擦产生的测量误差;(6)要等到示数稳定后再读数,读数时视线要与刻度板表面垂直测量步骤:(1)了解弹簧测力计的量程,并观察它的分度值,被测量的力不得超过它的量程;(2)检查弹簧测力计的指针是否指在零点,若不在零点需调节使其在零点;(3)把物体挂在弹簧测力计下端的钩上或用力拉弹簧测力计下端的钩,使弹簧测力计的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧号外壳摩擦;(4)读数时应在弹簧稳定后进行,读取数据时,视线直通过指针并跟刻度面垂直;(5)读完数后,应取下物体,看指针是否回到零点,不回零点时应检查原因或换一个弹簧测力计重新测量;如图所示,弹簧测力计的量程是05N,分
21、度值是0.2N,挂在弹簧测力计下面的鲤鱼所受到的重力是2.2N.24小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。实验次数1234567钩码的拉力/N0051152253指针的位置/cm2345678伸长量/cm0123456(1)在下图中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像_;(2)根据上面的数据可知:如果把重为_ N的重物挂在弹簧下端,弹簧伸长量为3.5cm;(3)小明根据以上结论,猜想:如果把重为5N的钩码挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量一定是10cm。你认为小明的猜想正确吗?_,理由是:_。【答案】1.75不正确因为不知道弹簧的弹性限度范围(可能
22、超过弹簧的弹性限度)【解析】(1)1根据表格数据采用描点法,画出图象如下:。(2)2从数据中可以看出,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm,所以当弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是3.50.5N =1.75N。(3)34弹簧伸长量越大,弹簧受的拉力越大,必须在弹簧的弹性限度内才能成立,若超过了弹簧的弹性限度,弹簧所受的拉力就不能与伸长量成正比,因此小明的猜想不正确,因为并不知道弹簧的弹性限度范围。25某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,请回答下列问题:(1)这根弹簧的原长是_cm;(2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了_cm,此时弹簧发生了_形
23、变,它具有_能。(3)分析图像中及有关数据,你可得出的结论是_。【答案】26弹性弹性势能在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长【解析】从图像的开始点就可得到弹簧原长,然后根据图像中的数据得出拉力和伸长长度的关系,最后得出结论;对于弹性势能的概念,结合所学机械能方面的知识回答即可。解:(1)1分析图像可知,当弹簧不受拉力时,长度为2cm,即弹簧原长为2cm。(2)2当弹簧受拉力为6N时,弹簧长度为8cm,除去原长,则弹簧伸长6cm;3此时弹簧发生了弹性形变即能够恢复原状的形变;4当物体发生弹性形变时所具有的能叫弹性势能;(3)5根据图像中弹簧伸长的长度随所受拉力的变化规律可知,图像
24、是一条正比例函数,说明在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。26某实验小组的同学对A、B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8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为_ cm,橡皮筋B的伸长量为_cm;(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋_制成的测力计量程大,用橡皮筋_制成的测力测量的精确程度高(均选填“A”或“B”);(3)将本实验中相同的两根橡皮筋串联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为_N;(4)将本实验
25、中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为_N。【答案】168BA1022.5【解析】(1)12由乙图可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下,B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下,橡皮筋伸长量与拉力成正比,即,当A、B伸长量为,所以,当伸长量为,(2)3测力计是根据在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为010N,B的量程为015N,则B的量程大。4由图乙,在测量范围内,受到相同的拉力的,A的伸长量大于B的伸长量,故用A制成的测力的精确程度高。(3)5将本实验中相同的两根橡皮筋串联起来代替弹簧测力计时,因物体间力的作用是相
26、互的,两橡皮筋受力应相同,由图乙知,橡皮筋A的最大测量值为10N,故能测量的最大值为10N。6将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图乙知,在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮B上的拉力为15N;由可得,橡皮A上的拉力为根据二力合成可得受到的最大拉力为27为研究弹簧弹力大小与形变量的关系,进行了以下实验。(实验过程中,弹簧形变在弹性限度内):将弹簧竖直悬挂,用刻度尺测得弹簧原长L0=6.0cm;在弹簧下端加挂钩码,记录弹簧总长度L与钩码质量m;改变钩码数量,多次实验,所得数据记录在表中。实验次
27、数12345钩码质量m/g306090120150弹力F/N0.30.60.91.21.5弹簧总长度L/cm7.08.09.010.011.0弹簧伸长量x/cm1.02.03.04.05.0(1)请在图乙所示的坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图象:(_)(2)根据上述图象,你可以得到的结论:在弹性限度内,_;弹簧测力计是此实验结论在实际中的应用,所以弹簧测力计上的刻度是_的;(3)若小明同学在进行该实验的过程中,将弹簧放置在水平桌面上测量原长L0,则他得到的F-x图像可能是图丙中的_(选填“A”或“B”)。鉴于此原因,使用弹簧测力计称重前校正“0”点时应将其_。【答案】弹力F与弹簧伸
28、长量成正比均匀B竖直放置【解析】【分析】【详解】(1)1根据表中数据,线描点再连线,如下图(2)23由上图可以看出弹力F随弹簧伸长量增加而均匀增大,所以弹力F与弹簧伸长量成正比。实际中的应用,因为弹力F与弹簧伸长量成正比,所以弹簧测力计上的刻度是均匀的。(3)4因为受弹簧自身重力和影响,当把弹簧悬挂起来后,它的长度会比放在水平桌面上长一些,因此,图象中当纵轴上的拉力为0时,横轴上的长度应该有一定的数值才行,所以图像B更符合题意。5因为受弹簧自身重力和影响,当把弹簧悬挂起来后,它的长度会比放在水平桌面上长一些,所以使用弹簧测力计称重前校正“0”点时应将其竖直放置。28生活中,我们会遇到下面的现象
29、:ab如图如图现象一:如图所示,将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放,鸡蛋甲落到地板上,摔烂了;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损此现象说明鸡蛋_(填“甲”或“乙”)受到的撞击力较小现象二:如图中a所示,一根细线拴着一个重物,把重物拿到一定高度,然后释放,重物可以把细线拉断;如图b,如果在细线上端拴一段橡皮筋,再从同样的高度释放该重物,细线就不会被拉断此现象说明细线的拉力图_中的较小这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象,这种现象背后的物理原因是什么呢?(1)现象一中,鸡蛋甲从接触地板到摔烂的时间为t1,鸡蛋乙从接触海绵到抵达最低点的时间为t2,则t1_t2(填“”)(2)现象二如图a中,细线从
30、刚好拉直到它断开的时间为t3;图b中,细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为t4,则t3_t4(填“”)(3)综上分析,导致上述现象中两个力变小的可能原因是_;(4)为了进一步探究这种现象,兴趣小组的同学做了一个实验:先后三次让同一个同学骑同一辆自行车,从斜坡上的同一位置由静止开始滑下,每次到达坡底进入同一水平路面时用大小不同的力捏刹车,实验数据如下表所示:由以上实验数据可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来作用_越长,作用力越_(5)生活中这样的例子有很多,例如人从高处跳到地面上时,膝盖会无意识地弯一下,这是通过_而_地面对人的冲击力(6)下列现象中没有利用缓冲知识的是
31、_A自行车坐垫上装减震弹簧B运动员跳远时跳到沙坑里C装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤D用撬棒撬石头【答案】乙b力作用时间的长短时间小增加力的作用时间减小D【解析】现象一:如图所示,将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放,鸡蛋甲落到地板上,摔烂了;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损此现象说明落在海绵上的鸡蛋,即鸡蛋乙受到的撞击力较小现象二:如图中a所示,一根细线拴着一个重物,把重物拿到一定高度,然后释放,重物可以把细线拉断;如图b,如果在细线上端拴一段橡皮筋,再从同样的高度释放该重物,细线就不会被拉断说明橡皮筋可以缓冲拉力,即图b中的较小这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象,这种现象背后的物理原因
32、是什么呢?(1)现象一中,鸡蛋甲从接触地板到摔烂的时间为t1,鸡蛋乙从接触海绵到抵达最低点的时间为t2,因为海绵柔软,接触海绵时,会下降较高的距离,速度逐渐减小,则t1t2(2)现象二如图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为t3,因为会在一瞬间断开,所以时间很短;图b中,细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为t4,由于橡皮筋具有弹性,物体会下降较多,速度逐渐减小,所以时间较长,则t3t4(3)综上分析,物体对海绵或橡皮筋的作用时间较长,作用力小,所以导致上述现象中两个力变小的可能原因是力作用时间的长短;(4)由实验数据可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来作用时间越长,作用力越小(5)生活中这样的例子有很多,例如人从高处跳到地面上时,膝盖会无意识地弯一下,就利用了上面的原理,即通过增加力的作用时间来减小地面对人的冲击力,即利用了缓冲的原理(6)A自行车坐垫上装减震弹簧,可以延长人向下运动时的时间,减小冲击力,利用了缓冲原理;B运动员跳远时跳到沙坑里,沙子柔软易变形,可以增加力的作用时间,利用了缓冲原理;C装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤,橡胶锤弹性较大,可以增加力的作用时间,利用了缓冲原理;D用撬棒撬石头的过程,没有延长力作用时间,没有利用缓冲原理;故D没有利用缓冲知识
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