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高三物理弹簧测力计和相关例题

2026-06-28 10:10:00信息公告459

例题:LGX物理好资源网(原物理ok网)

【问题】一个弹簧测力计放在水平桌面上,它本身重力为G,当用手拉着它的挂钩时,弹簧测力计的示数为F。求:LGX物理好资源网(原物理ok网)

(1)此时弹簧测力计受到的拉力大小;LGX物理好资源网(原物理ok网)

(2)弹簧测力计所受的重力与拉力的合力大小。LGX物理好资源网(原物理ok网)

【分析】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(1)弹簧测力计在水平桌面上处于静止状态,此时弹簧测力计受到的拉力与它自身的重力是一对平衡力,所以弹簧测力计受到的拉力大小为F。LGX物理好资源网(原物理ok网)

(2)弹簧测力计所受的重力与拉力的合力大小为G - F。LGX物理好资源网(原物理ok网)

【解答】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(1)FLGX物理好资源网(原物理ok网)

(2)G - FLGX物理好资源网(原物理ok网)

【例题解析】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(1)本题考查了平衡力的概念和力的合成。在分析本题时,要注意到弹簧测力计在水平桌面上处于静止状态,此时弹簧测力计受到的拉力与它自身的重力是一对平衡力。因此,弹簧测力计受到的拉力大小为F。LGX物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据力的合成法则,弹簧测力计所受的重力与拉力的合力大小为G - F。要注意到此时弹簧测力计处于静止状态,因此合力的大小等于两个分力的合力。LGX物理好资源网(原物理ok网)

【应用】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(3)一个重为G的物体放在水平地面上,用一个大小为F的力竖直向上提物体时,物体仍保持静止状态,则此时物体受到的合力为( )LGX物理好资源网(原物理ok网)

A. 0 B. F C. G - D. G + D. 无法确定LGX物理好资源网(原物理ok网)

【分析】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(3)物体在水平地面上处于静止状态时,受到的拉力和重力是一对平衡力,因此物体受到的合力为零。当物体被竖直向上提时,由于物体仍然保持静止状态,因此物体受到的拉力和重力仍然是一对平衡力,所以物体受到的合力仍然为零。因此选项A正确。LGX物理好资源网(原物理ok网)

【解答】LGX物理好资源网(原物理ok网)

(3)ALGX物理好资源网(原物理ok网)

例题:LGX物理好资源网(原物理ok网)

问题:一个弹簧测力计放在水平桌面上,弹簧的一端固定在桌边,另一端系一质量为m的物体,物体在水平恒力作用下做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数为F。突然撤去水平恒力,物体在弹簧的弹力作用下做减速运动,经过一段时间t后,物体停下来。求这段时间内物体发生的位移。LGX物理好资源网(原物理ok网)

分析:LGX物理好资源网(原物理ok网)

物体在水平恒力作用下做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为F,说明物体对弹簧的拉力为F。撤去水平恒力后,物体做减速运动,说明弹簧的弹力大于物体的重力。根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力,再根据运动学公式求解位移。LGX物理好资源网(原物理ok网)

解答:LGX物理好资源网(原物理ok网)

撤去水平恒力后,物体做减速运动,加速度为a=F-mg/m=F/m-g。根据匀变速直线运动的位移公式得:LGX物理好资源网(原物理ok网)

x=v0t-1/2at^2LGX物理好资源网(原物理ok网)

其中v0为撤去水平恒力时的速度,由牛顿第二定律可得:LGX物理好资源网(原物理ok网)

v0=F/mLGX物理好资源网(原物理ok网)

代入数据解得:x=(Ft-1/2gt^2)mLGX物理好资源网(原物理ok网)

所以物体发生的位移为(Ft-1/2gt^2)m。LGX物理好资源网(原物理ok网)

高三物理中,弹簧测力计是一个常见的工具,也是高考物理的一个重点和难点。在使用弹簧测力计时,需要注意以下几点:LGX物理好资源网(原物理ok网)

1. 弹簧测力计的使用方法:使用前应先检查指针是否指在零刻度线,明确分度值和量程;测量时不能超过量程;拉力方向必须与弹簧轴线方向一致;读数时视线垂直刻度面板。LGX物理好资源网(原物理ok网)

2. 弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。因此,弹簧测力计是利用胡克定律制成的。LGX物理好资源网(原物理ok网)

在高三物理中,使用弹簧测力计常见的问题包括:LGX物理好资源网(原物理ok网)

1. 误将弹簧测力计作为测量重力工具:弹簧测力计是测量力的大小,而不是测量重力。在实验中,应使用合适的测量工具进行测量。LGX物理好资源网(原物理ok网)

2. 读数不准确:在读取指针指示的数值时,需要关注指针运动到最末端或接近最末端时的读数误差。LGX物理好资源网(原物理ok网)

3. 操作不当导致测量不准确:如拉力过大导致弹簧变形过大,或者没有让弹簧轴线与拉力方向一致等。LGX物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个例题,展示了如何使用弹簧测力计进行实验:LGX物理好资源网(原物理ok网)

例题:实验室有一架滑轮组,需要测量其机械效率。实验室提供的测量器材有:天平、弹簧测力计、钩码、刻度尺、细绳等。请设计一个测量滑轮组机械效率的实验方案,并写出需要测量的物理量和测量工具,计算公式和结论。LGX物理好资源网(原物理ok网)

答案:需要测量的物理量有钩码的重力和自由端拉力。使用的测量工具是弹簧测力计和刻度尺。LGX物理好资源网(原物理ok网)

公式:η=W有用/W总=G/nF-GLGX物理好资源网(原物理ok网)

结论:通过实验数据可以得出滑轮组的机械效率与物重和绳子的绕法有关。LGX物理好资源网(原物理ok网)

总结:在使用弹簧测力计时,需要注意使用方法,避免操作不当导致测量不准确。同时,要明确弹簧测力计的原理和使用范围,避免误将其作为测量重力工具。LGX物理好资源网(原物理ok网)

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