《2025年暑期升级训练浙江教育出版社八年级物理教科版》

14. 某实验小组的同学们想通过实验探究物体的重力大小与它的质量的关系：
(1)本实验用到的测量器材有弹簧测力计,其原理是在一定范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大(选填“越大”或“越小”)。
(2)实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在竖直(选填“竖直”或“水平”)方向调零。
(3)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小,此时弹簧测力计的示数是2.4N。
(4)关于物体重力的大小与其质量的关系,下列图像中正确的是B。
(5)本实验更换不同物体进行多次测量的目的是寻找普遍规律。

答案： 【解析】：
本题主要考查探究物体的重力大小与它的质量的关系实验，涉及弹簧测力计的原理、使用方法、重力与质量的关系图像以及多次测量的目的等知识点。
（1）弹簧测力计的原理是在弹性限度内（一定范围内），弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。
本题答案为：越大。
（2）由于重力方向是竖直向下的，实验中测量的是物体的重力，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。
本题答案为：竖直。
（3）当钩码静止时，钩码处于平衡状态，受到的重力和弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，大小相等，而弹簧测力计的示数等于弹簧测力计对钩码的拉力大小，所以弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。
由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在2N下面第2个小格处，所以示数为$2N + 2×0.2N = 2.4N$。
本题答案为：重力；2.4。
（4）物体重力$G$与质量$m$成正比，其关系式为$G = mg$（$g$为重力加速度，是一个定值），所以$G - m$图像是一条过原点的倾斜直线。
逐一分析选项：
选项A：图像不过原点，不符合重力与质量的关系，所以A选项错误。
选项B：图像是一条过原点的倾斜直线，符合重力与质量成正比的关系，所以B选项正确。
选项C：图像表示重力不随质量的变化而变化，不符合实际情况，所以C选项错误。
选项D：图像表示重力随质量的增大而减小，不符合重力与质量的关系，所以D选项错误。
本题答案为：B。
（5）本实验更换不同物体进行多次测量，是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律，使实验结论更具有普遍性和可靠性。
本题答案为：寻找普遍规律。
【答案】：
（1）越大；（2）竖直；（3）重力；2.4；（4）B；（5）寻找普遍规律。

15. 物理学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。项目任务是自制测力计并用于测量力的大小,提供的材料如图甲所示。

(1)如图乙所示,选用b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度线位置后,将两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为______N。
(2)用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到______刻度线位置,方可进行测量。
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精度”指标表现更优秀,小组同学选取a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们这样选择的理由：______。
(4)在重新制作的测力计上确定“0”和“2N”刻度线位置后,将两者之间分为20等份,小组同学用制好的测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线(不包括“0”刻度线),则两个鸡蛋的重力为______N。
【答案】：
(1)0.2；
(2)0；
(3)在相同拉力作用下，弹簧a的伸长量大，对于较小的力变化敏感，能更精确地测量较小的力；
(4)1.1。

答案： 【解析】：
(1)“0”和“2N”刻度线位置之间分为10等份，那么每份代表的力的大小就是分度值，即$2÷10 = 0.2N$。
(2)使用弹簧测力计前，要使指针对准零刻度线，所以应调整指针到“0”刻度线位置。
(3)从图乙可知，在相同拉力作用下，弹簧a的伸长量更大。根据弹簧测力计的原理，在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，伸长量越大，对于较小的力变化就越敏感，就能更精确地测量较小的力，所以选取a弹簧取代b弹簧制作测力计可以使“精度”指标表现更优秀。
(4)确定“0”和“2N”刻度线位置后分为20等份，则分度值为$2÷20 = 0.1N$。指针指在“0”开始的第11条刻度线（不包括“0”刻度线），那么两个鸡蛋的重力就是$11×0.1 = 1.1N$。
【答案】：
(1)$0.2$；
(2)$0$；
(3)在相同拉力作用下，弹簧a的伸长量大，对于较小的力变化敏感，能更精确地测量较小的力；
(4)$1.1$。

16. *一场大雪造成很多房屋垮塌。小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量：① 用弹簧测力计测出空杯子的重力为0.2N；② 将杯中装满水,用弹簧测力计测出总重,如图所示；③ 倒空杯子,再将杯子里装满雪的样品,用弹簧测力计测出总重为1N。(g取10N/kg)
(1)杯子的容积是多大？
(2)雪的样品密度是多少？
(3)假设屋顶的面积为$50m^2,$屋顶上雪的厚度达到了0.5m,则屋顶上的雪有多重？

答案： 【解析】：
本题主要考查了重力公式、密度公式、体积公式的应用，以及如何通过实验测量和计算得出相关物理量，属于力学综合题。
（1）首先，需要计算杯子的容积。可以通过测量杯子装满水时的总重力，然后减去空杯子的重力，得到水的重力。再利用重力公式$G = mg$求出水的质量，最后利用密度公式$\rho=\frac{m}{V} $求出水的体积，即杯子的容积。
（2）接下来，计算雪的样品密度。可以通过测量杯子装满雪时的总重力，然后减去空杯子的重力，得到雪的重力。再利用重力公式求出雪的质量，由于雪的体积等于杯子的容积，因此可以利用密度公式求出雪的密度。
（3）最后，计算屋顶上的雪有多重。可以通过屋顶的面积和雪的厚度计算出雪的体积，然后利用密度公式求出雪的质量，再利用重力公式求出雪的重力。
【答案】：
（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为$0.2N$，示数为$2.2N$，即杯子和水总重$G_{总}=2.2N$，
空杯子的重力$G_{杯}=0.2N$，
则水的重力：$G_{水}=G_{总}-G_{杯}=2.2N - 0.2N = 2N$，
由$G = mg$可得，水的质量：$m_{水}=\frac{G_{水}}{g}=\frac{2N}{10N/kg}=0.2kg$，
由$\rho=\frac{m}{V} $可得，水的体积：$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{0.2kg}{1.0×10^{3}kg/m^{3}}=2×10^{-4}m^{3}$，
因为杯子装满水，所以杯子的容积：$V_{容}=V_{水}=2×10^{-4}m^{3}$。
综上，杯子的容积是$2×10^{-4}m^{3}$。
（2）当杯子装满雪时，雪的重力：$G_{雪}=1N - 0.2N = 0.8N$，
雪的质量：$m_{雪}=\frac{G_{雪}}{g}=\frac{0.8N}{10N/kg}=0.08kg$，
因为雪的体积等于杯子的容积，即$V_{雪}=V_{容}=2×10^{-4}m^{3}$，
所以雪的密度：$\rho_{雪}=\frac{m_{雪}}{V_{雪}}=\frac{0.08kg}{2×10^{-4}m^{3}}=0.4×10^{3}kg/m^{3}$。
综上，雪的样品密度是$0.4×10^{3}kg/m^{3}$。
（3）屋顶雪的体积：$V = 50m^{2}×0.5m = 25m^{3}$，
屋顶雪的质量：$m = \rho_{雪}V = 0.4×10^{3}kg/m^{3}×25m^{3} = 10000kg$，
屋顶雪的重力：$G = mg = 10000kg×10N/kg = 1×10^{5}N$。
综上，屋顶上的雪有$1×10^{5}N$。