题目内容
【题目】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进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示:
(1)由图乙可知,在弹性限度内,橡皮筋的伸长与受到的拉力成_________(选填“正比”或“反比”);
(2)当在两根橡皮筋上都悬挂重力为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;
(3)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“A”或“B”);
(4)小明利用如图丙所示的装置,设计了一个直接测量液体密度的“密度秤”。他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg):
液体种类 | 酒精 | 植物油 | 水 |
弹簧测力计的示数 F(N) | 2.6 | 2.7 | 2.8 |
液体密度 ρ(×103kg/m3) | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
①根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置(即空桶的重力)___;(写出计算过程)
②若小强在该空小桶中装满酱油,此时弹簧测力计示数如图丙所示,则酱油的密度是多少____?(写出计算过程)
③若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见:____________。
【答案】正比 16 8 B A 1.8N 1.2g/cm3 换用量程和分度值较小的弹簧测力计
【解析】
(1)[1]由图乙可知,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,橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一上升直线,拉力F越大,橡皮筋的伸长量越长,说明橡皮筋的伸长量与受到拉力F成正比例函数的关系。
(2)[2][3]因为橡皮筋的伸长量与受到拉力F成正比,所以有
由图知,当
将上面的数据分别代入
解得
因此
所以,当在两根橡皮筋上都悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
(3)[4]测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0-10N,B的量程为0-15N,则用橡皮筋B制成的测力计量程大。
[5]由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(4)①[6]液体的重力为
测量液体密度时,弹簧测力计的示数为
测量酒精时
测量植物油时
联立以上两式解得
②[7]观察图丙可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,测力计的示数为
解得酱油密度为
③[8]换用量程和分度值较小的弹簧测力计会使该密度计的分度值减小,提高精确度。
【题目】小明用如图甲所示的装置来“探究弹簧的伸长与所受拉力的关系”。弹簧的端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g),并记录实验数据:
(1)当挂3个钩码时,指针所对刻度如图乙所示,请在下表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量;
钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
弹簧长度/cm | 2.00 | 2.50 | 3.00 | ____ | 4.00 | 4.50 | 5.00 | 5.50 | 6.00 | 6.50 | 7.00 |
弹簧的伸长/cm | 0 | 0.50 | 1.00 | ____ | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 |
(2)分析表中弹簧的伸长与所受拉力的数据,你能得到的结论是____________________。
(3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”。他找来一个质量为100 g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度:
①“密度秤”的零刻度线应在______cm刻度处;
②在桶中加满水,指针指在4cm刻度处,如图内,则该小桶的容积是______cm3;
③该“密度秤”能测量的最大的密度是___g/cm3;
④小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是_________ (只要一种即可)。
【题目】实验桌上有以下实验器材:形状相同、但质量和表面粗糙程度都不同的长方体若干个(两端均有挂钩),弹簧测力计,固定在水平桌面上一端带有滑轮的长木板。小敏利用实验桌上的器材进行探究实验。小敏的主要实验步骤以及记录表格如下:
①用已调节好的弹簧测力计测出1个长方体(记为长方体 A)受到的重力G,并记录;
②将长方体 A 放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动,记录弹簧测力计的示数 F;
③用弹簧测力计测出 A 和另一个长方体受到的总重力G,并记录;
④将另一长方体放在长方体 A 上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动长方体,保持两个长方体相对静止,记录弹簧测力计的示数 F。
重力 G/N | ||||||
压力 F/N | ||||||
摩擦力 f/N |
请你根据小敏的实验步骤以及记录表格回答问题:
(1)小敏探究的问题是______;
(2)小敏探究的问题中控制的不变量是_____, 自变量是_______;
(3)小敏在实验中用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块的目的是:_______。