全国通用2018届中考物理专项练习之弹性形变和塑性变化与胡克定律含解析

全国通用2018届中考物理专项练习之弹性形变和塑性变化与胡克定律含解析

中考物理专项练习之弹性形变和塑性变化与胡克定律 一、单选题(本大题共4小题，共8.0分)‎ ‎1.   有三根弹簧并联成的拉力器，如果将一根弹簧拉长5cm，需要用力15N；则若拉力器拉长10cm，所需要的拉力为（　　）‎ A. 30N                         B. 15N                         C. 90N                         D. 无法确定 ‎2.   下列事例中，不属于弹性形变的是（　　）‎ A. 用手将充满气的气球按成凹形   B. 人站在木板上把木板压弯                                       ‎ ‎ C. 用锤子把铁块敲打成各种形状  D. 撑杆跳高运动员撑杆起跳时把竹竿压弯 ‎3.   关于弹性形变概念，下列理解正确的是（　　）‎ A. 物体形状改变叫弹性形变 B. 一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变                                       ‎ C. 物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变                                        ‎ D. 物体在外力作用后的形变叫做弹性形变 ‎4.   一茶杯放在桌面上，下列关于茶杯和桌面的受力论述中，正确的是（　　） ‎ A. 茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，茶杯并未发生形变 B. 桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变 C. 桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变 D. 茶杯受到向上的弹力，是由于茶杯发生了形变 15‎ 二、填空题(本大题共3小题，共6.0分)‎ ‎5.   中国跳水队被称为“梦之队”，如图所示，跳水运动员在向下压跳板的过程中，跳板由于发生 ______ （填“弹性”或“塑性”）形变，产生的 ______ 力使运动员的 ______ （填“形状”或“运动状态”）发生改变．若其中一名运动员质量为70kg，双脚与跳板的接触面积为5×10-2m2，则他站在跳板上静止时，压强是 ______ Pa．（g=10N/kg）‎ ‎6.   一个杯子掉到地上，它的形状发生了变化，且不能恢复原来形状，物体的这种特性叫 ______ ，放在桌子上的苹果 ______ （选填“会”或“不会”）发生形变，苹果对桌面的压力实质是 ______ ．‎ ‎7.   物体受力的作用会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫 ______ ；变形后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫 ______ ．‎ 三、实验探究题(本大题共2小题，共12.0分)‎ ‎8.   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 ‎ 15‎ ‎ 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．‎ ‎9.   小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验，下表是小明同学收集的实验数据． ‎ 弹力/N ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ 弹簧总长度 /cm ‎6.0‎ ‎7.2‎ ‎8.4‎ ‎9.6‎ ‎10.8‎ ‎11.6‎ ‎12.0‎ 弹簧伸长量 /cm ‎0‎ ‎1.2‎ ‎2.4‎ ‎3.6‎ ‎4.8‎ ‎6.0‎ ‎（1）该弹簧在不受外力时的原长度是 ______ cm； （2）请你帮助小明同学完成上表的空白处；‎ 15‎ ‎ （3）在坐标中画出弹簧伸长量与弹力的关系图； （4）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，你可得到的结论： ______ ． （5）实验中收集多组数据的目的是 ______ ． （6）在对本实验数据分析的过程中，你觉得运用图象分析的优点有哪些？（说出一点即可） ______ ． （7）若用相同的另一弹簧制作一个小型简易测力计，则该测力计的测量范围是0～ ______ N．‎ 四、计算题(本大题共4小题，共32.0分)‎ ‎10.   试运用力学有关知识解答自行车中的下列问题： （1）小华家买了一辆“永久”牌自行车，她看了说明书上标有车的质量为25kg，那么，这辆自行车的重力为多少？（g取10N/kg） （2）小丽发现：骑车人的质量越大，自行车座里面的弹簧被压缩得越短．这是为什么？ （3）小明说他经常把自行车的撑架（载重型）支起，骑在车上用力蹬踩脚踏板，自行车前轮不动，后轮在空中打转．你认为自行车在行驶过程中，使自行车前进的力的施力物体应该是什么？‎ ‎11.   我们在课外探究弹簧的长度L与拉力F的关系时，实验记录的数据如下表所示，请根据实验记录的数据，如图所示，在图中中画出L-F图象并根据图象读出F=1N时，L= ______ cm    ‎ F/N ‎0‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎6‎ L/cm ‎8‎ ‎12‎ ‎14‎ ‎18‎ ‎20‎ ‎12.   阅读短文，回答问题． ‎ 15‎ ‎                        无处不在的弹簧     弹簧在生活中随处可见，它在不同的领城发挥着重要作用．     弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大；一旦外力消失，形变也消失．物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比．     弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能，以及储存能量的功能．弹簧在生产和生活中有许多应用，例如，制作弹簧侧力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等． （1）弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力，这说明 ______ ． （2）胡克的结论是 ______ ． ‎ 钩码重/N ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ 弹簧长度/cm ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎（3）如表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录的数据，分析数据可知弹簧的原长为 ______ ，表中空格中的数据是 ______ ． （4）举一个生活中应用弹簧的实例： ______ ．（短文中实例除外）‎ ‎13.   小刚在探究“弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”，请根据表格信息回答相关问题： （1）器材：弹簧、1N的钩码若干、 ______ ． （2）实验过程：将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端，让弹簧能够自由地伸缩，然后用1N、2N、3N…8N的力去拉弹簧，并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号，再测出弹簧的长度，记录的数据如下： ‎ 拉力/N ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 弹簧长度/cm ‎10‎ ‎12‎ ‎14‎ ‎16‎ ‎18‎ ‎20‎ ‎21‎ ‎21.5‎ 15‎ 请你帮小刚分析以上数据并回答： ①分析实验数据可知，弹簧的原长是 ______ ． ②分析实验数据可得到结论： ______ ． ③如果把这条弹簧改装成弹簧测力计，则制成后的测力计的量程是 ______ ．‎ 中考物理专项练习之弹性形变和塑性变化与胡克定律（含解析、全国通用）‎ ‎【答案】‎ ‎1.  C       2.  C       3.  C       4.  C       ‎ ‎5.  弹性；弹；运动状态；1.4×104        6.  塑性；会；弹力        7.  弹性；塑性        8.  小于；甲和丙；伸长量        9.  6.0；在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受的弹力成正比；多测几组数据以减小实验误差，以便确定弹簧的弹性限度；用图象分析实验数据更直观明了；2        10.  解：（1）根据G=mg， 这辆自行车的重力为：G=mg=25kg×10N/kg=250N； （2）质量越大的人，体重越大，弹簧受到的压力越大，故车座里的弹簧压缩得越短； （3）因为人踩脚踏使转动的后轮会对地面产生向后的推力，由于物体间力的作用是相互的，所以自行车获得了前进的动力，所以这个动力的施力物体是地面． 故答案为：（1）这辆自行车的重力为250N； （2）因为质量越大的人，体重越大，弹簧受到的压力越大，所以车座里的弹簧压缩得越短；‎ 15‎ ‎ （3）使自行车前进的力的施力物体应该是地面．        11.  10        12.  物体间力的作用是相互的；；在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比；4cm；1.5；弹簧门        13.  刻度尺；10cm；在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比；0-5N       ‎ ‎【解析】‎ ‎1.  ‎ 解：把一根弹簧拉长5cm需要15N的力，所以一根弹簧伸长量1cm需要施加的力等于 15N÷5cm=3N/cm， 将那三根并接的弹簧同时拉长10cm需要施加的力为：F=3N/cm×10cm×3=90N． 故选C． 在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比．所以要解答此是，需要先求出一根弹簧伸长1cm需要施加的力，然后乘以弹簧的伸长量及弹簧的根数，就可以得出最终所需的拉力大小． 此题考查了弹簧测力计的工作原理以及在计算中的应用，属于一道中档题，正确理解弹簧的伸长量与拉力的关系是解题的关键． ‎ ‎2.  ‎ 解： A、将充满气的皮球按成凹形，松手后恢复原状，为弹性形变．不符合题意； B、人站在木板上把木板压弯，人离开木板，木板能够恢复原状，为弹性形变．不符合题意； C、用锤子把铁块打成各种形状后，不能恢复原状，不属于弹性形变．符合题意； ‎ 15‎ ‎ D、撑竿跳高运动员撑竿跳高时，竹竿发生弹性形变．不符合题意． 故选C． （1）物体发生了能够恢复原状的形变叫弹性形变；能够发生弹性形变的物体很多，弹簧是常见的物体之一． （2）物体发生形变后，不能恢复原状的性质叫塑性． 正确理解弹性形变的概念，是解答此题的关键． ‎ ‎3.  ‎ 解：A、物体形状的改变不一定都是弹性形变，只有发生了能够恢复原状的形变才叫弹性形变；故A错误． B、一根铁丝用力弯折后，不能恢复原状，故不是发生弹性形变；故B错误． C、物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变；故C正确． D、物体在外力作用下发生的形变只有能恢复原状才叫弹性形变，故D错． 故选C． （1）物体发生了能够恢复原状的形变叫弹性形变；能够发生弹性形变的物体很多，弹簧是常见的物体之一． （2）物体发生形变后，不能恢复原状的性质叫塑性． 本题考查了形变的原因、分类等问题，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题． ‎ ‎4.  ‎ 解： A、茶杯和桌面之间有相互作用的弹力，是由于桌面和茶杯都发生了形变．故A错误． BC、桌面受到向下的弹力，是茶杯施加的，是由于茶杯发生了形变而产生的．故B错误、C正确． ‎ 15‎ ‎ D、茶杯受到桌面向上的弹力，是由于桌面发生了形变．故D错误． 故选C． 茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面和茶杯都发生了形变．桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变，茶杯受到向上的弹力，是由于桌面发生了形变． 本题考查对弹力的理解，弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与之接触的物体． ‎ ‎5.  ‎ 解： （1）跳水运动员在向下压跳板的过程中，跳板由于发生弹性形变而产生弹力；在跳板弹起过程中，弹力的作用效果使运动员的运动状态发生改变； （2）运动员的重力为G=mg=70kg×10N/kg=700N； 双脚站立对跳板的压力F=G=700N； 对跳板的压强： p===1.4×104Pa． 故答案为：弹性；弹；运动状态；1.4×104Pa． （1）物体由于发生弹性形变而产生的力叫做的弹力；力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态； （2）运动员对水平地面的压力等于它的重力，知道双脚与跳板的接触面积（受力面积），利用压强公式可以求出对跳板的压强． （1）掌握力作用的两种效果，力可以改变物体的形状、改变物体的运动状态，物体运动方向的改变和速度的改变都称为运动状态的改变； （2）知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力． ‎ 15‎ ‎6.  ‎ 解：据上面的分析可知，一个杯子掉到地上，它的形状发生了变化，且不能恢复原来形状，物体的这种特性叫塑性； 苹果也有弹性，也会发生形变，不过在受力时，形变不容易观察到；苹果对桌面的压力实质是弹力． 故答案为：塑性；会；弹力． （1）物体在外力的作用下形变，撤去外力，不能恢复原状的是塑性；能恢复原状的是弹性； （2）桌面上的苹果静止时受到重力和支持力的作用，支持力的实质是弹力，弹力指推、拉、提、压、按几种形式的力． 在进行受力分析的时候，通常的分析顺序是：重力一定有，弹力看四周，分析摩擦力，不忘液气浮． ‎ ‎7.  ‎ 解：物体受力的作用会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫弹性；变形后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫塑性； 故答案为：弹性；塑性． 根据以下知识分析答题：在力的作用下，物体的形状会发生变化，但外力撤消后，能够恢复原来的形状的特性叫弹性，不能自动恢复原来的形状的特性叫塑性． 本题考查的是弹性和塑性的概念，是一道基础题． ‎ ‎8.  ‎ 解：（1）通过甲和乙数据对比发现，原长都是6cm，甲的伸长的长度小于乙的长度． （2）根据控制变量法，研究与弹簧长度的关系，就只能让弹簧长度改变，其它都不变，因为甲和丙是同种材料，只有长度不同，所以选择甲和丙． ‎ 15‎ ‎ （3）弹簧测力计原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比． 故答案为：（1）小于；（2）甲和丙；（3）伸长量． （1）通过甲和乙数据对比分析伸长长度的关系． （2）根据控制变量法，研究弹簧长度，就只能弹簧长度改变，其它都不变，选择材料相同，长度不同的弹簧． （3）弹簧测力计原理注意是伸长量和拉力成正比，不是长度． 此题考查了，通过控制变量法研究弹簧受力形变的因素、弹簧测力计原理，属于物理基本实验方法． ‎ ‎9.  ‎ 解：（1）通过观察表格中可知：该弹簧在不受外力时的原长度，即弹力为零时的弹簧的长度是6.0cm； （2）上表的空白处为弹力为2.5N时的弹簧伸长，即为11.6cm-6.0cm=5.6cm； （3）根据表中数据描点，在图中的坐标系画出弹簧伸长量与弹力的关系图如下图所示： （4）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，可得到在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受的弹力成正比这一结论； （5）该实验多测几组数据以减小实验误差，以便确定弹簧的弹性限度． （6）用图象分析实验数据更直观明了；可以了解变化趋势；可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等．‎ 15‎ ‎ （7）因为在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受的弹力成正比关系，由表格可知当弹簧为2.5N时弹簧的伸长量5.6cm与弹力不成正比例，所以该测力计的测量范围是0～2N． 故答案为：（1）6.0； （2）5.6； （3）图略； （4）在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受的弹力成正比； （5）多测几组数据以减小实验误差，以便确定弹簧的弹性限度． （6）用图象分析实验数据更直观明了；可以了解变化趋势；可以得到其间任意伸长量对应的弹力大小等． （7）2． 本题主要考查了有关弹簧测力计原理的相关知识，主要有： （1）在弹簧的测量范围内，弹簧的伸长量与弹力成正比．知道弹簧的伸长量△L=L-L0； （2）能在坐标系中才用描点法画出弹簧伸长量与弹力的关系图； （3）根据画出的图象，可以看出，弹簧的伸长量与受的弹力的图象为正比例函数图象，因此，可以得到结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受的弹力成正比． （4）知道弹簧测力计的原理--在弹簧的测量范围内，弹簧的伸长量与弹力成正比． 本实验探究了弹簧伸长量与弹力的关系并通过分析收集的实验数据，得出了在弹簧的测力范围内弹簧的伸长量与弹力成正比例关系这一结论，以此反馈到书本知识，思路新颖，对学生灵活掌握知识的能力有了更高的要求． ‎ ‎10.  ‎ ‎ （1）已知质量，利用G=mg计算重力； ‎ 15‎ ‎ （2）压在弹簧上的重力越大越大，弹簧受到的压力越大； （3）自行车行驶时，后轮相对地面向后运动． 本题是一道理论联系实际的题，通过分析物理情景加深对物理概念的理解；正确的进行受力分析和知道物体间力的作用是相互的是解答本题的关键． ‎ ‎11.  ‎ 解：根据实验数据，利用描点法，绘制出图象如下： 横坐标表示钩码对弹簧的拉力，纵坐标表示弹簧的长度，由图象可知，F=1N时，L=10cm． 故答案为：10． 横坐标表示钩码对弹簧的拉力，纵坐标表示弹簧的长度，用数学上的描点法可以画出弹簧长度L随拉力F变化的关系图象； 本题考查了弹簧受到的拉力与长度的关系，在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧测力计就是根据这个原理制成的． ‎ ‎12.  ‎ 解：（1）弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大，这说明物体间力的作用是相互的； （2）由第2段的末尾可见，物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比． ‎ 15‎ ‎ （3）弹簧原长指的是弹簧没有发生形变时的长度，从表格中可以看出弹簧伸长长度为0时，弹簧长度为4cm，即：弹簧的原长为4cm． 由表中数据可见，弹簧每受到0.5N的拉力，弹簧伸长1cm，由此可见弹簧长度为7cm时，钩码的重力是1.5N． （4）弹簧在生活中随处可见，比如我们家里夏天防苍蝇蚊子使用的纱门，门被推开后，弹簧的复位功能可以使得弹簧纱门自动关闭． 故答案为：（1）物体间力的作用是相互的； （2）在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比； （3）4cm；1.5； （4）弹簧门． （1）物体间力的作用是相互的，弹簧受力形变时会产生反作用的力，即弹力； （2）认真阅读短文，就会找出胡克的结论； （3）在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比，据此求出钩码的重力； （4）弹簧在生活中的应用比较多，主要是应用了它的复位功能． 本题属于信息材料题，这种题目的解题方法是认真阅读，题目的答案往往蕴藏着题干中，考查学生的阅读分析能力． ‎ ‎13.  ‎ 解：（1）要测量弹簧伸长的长度，还需用到刻度尺； （2）①由表格中数据知，当拉力为0时，弹簧的长度为10cm，所以弹簧的原长为10cm； ②‎ 15‎ 由数据知，拉力越大，弹簧的长度越大，且拉力分别为1、2、3、4、5N时，弹簧的伸长分别为2、4、6、8、10cm，可知在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比； ③由数据知，当拉力大于5N时，弹簧的伸长与拉力不再成正比关系，所以测力计的量程为0-5N． 故答案为：（1）刻度尺；（2）①10cm；②在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比；③0-5N． （1）实验中要测量出弹簧伸长的长度； （2）①当拉力等于零时，弹簧的长度即为原长； ②分析拉力的变化，及弹簧长度的变化，得出弹簧的伸长与拉力大小的关系：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与拉力成正比； ③在弹簧的弹性限度内，伸长与拉力成正比，根据表格中数据的变化情况，可判断出拉力的最大值即测力计的量程． 此题是探究“弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”实验，考查了对实验数据的分析，注意结论成立的条件． ‎ 15‎