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如图所示,弹簧秤的量程是
,最小刻度是
。此时测得物体重为
。
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29、李明小组在“探究影响塑料刻度尺形变的因素”中选用一长50cm的刻度尺,将其一端固定在桌边上,研究力的三要素,即力的大小、
方向
和
作用点
对力的作用效果的影响.
(一) 实验中,在研究力的大小对形变的影响时,李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力.物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”,下列四个研究实例中,应用到这一方法的是
A.可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B.探究压力作用效果时,先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响,再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C.测量木块受到桌面的摩擦力时,用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块,弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D.探究阻力对物体运动的影响时,根据实验得出“小车受到的阻力越小,小车运动的路程越长”的实验事实,设想小车在绝对光滑水平面上运动,小车将一直做匀速运动
(二) 实验中,李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大,塑料尺弯曲得越
大
(选填“大”或“小”).他们对这一现象产生了浓厚的兴趣,课后用弹簧对“影响弹簧形变大小的因素”进行定量研究.对此研究问题他们提出以下猜想:
猜想1:弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比;
猜想2:弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比;
…
(1)为验证猜想1,李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验 (
A、C、F、G
)
(A) 一根长约10cm的弹簧; (B) 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧;
(C) 刻度尺; (D) 天平; (E) 量筒; (F) 铁架台; (G) 质量均为100g的小钩码7个.
(2)李明用如图所示装置验证猜想1.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码(每个钩码质量100g),并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(g=10N/kg)
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
标尺刻度/10
-2
m
15.0
19.0
23.0
27.0
31.0
35.0
42.0
55.0
伸长量x/10
-2
m
0
①物理学中,常用“伸长量”来表示弹簧形变的大小,伸长量定义为弹簧受到拉力时的长度与自由伸长(即不受作用力)时长度的差值.根据伸长量的定义填写上表中空格.
②根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象.
③根据所测得的数据和图象,能够验证猜想1吗?请你利用实验数据和图象进行分析论证,写出实验结论.
(3)对李明提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出一个猜想.
9、在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度为10cm,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图所示.
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1牛顿,弹簧的伸长增加
0.5
厘米;
(2)该图线不过原点的原因是
弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长
.
(3)利用该弹簧制成弹簧秤测量物体重力,如右图指针所示,此时弹簧长
11.3
cm.
小明想测量一枚合金戒指(约10g左右)的密度,来到实验室,物理老师拿给他以下器材:250cm
3
、100cm
3
、50cm
3
的量筒各一个,量程为5N,最小刻度值为0.2N的弹簧秤一个,最小砝码为1g,标尺的最小刻度为20mg的托盘天平一台(已调平衡),如图所示,还有小烧杯一个,足量的细线和水,让他从这些器材中选用一部分进行测量,请你帮助小明设计一个最佳的实验方案,使测量结果尽量精确.要求:
(1)写出选用的器材;
(2)写出主要的实验步骤;
(3)推导出计算戒指密度的公式.
(2013?杨浦区三模)小王同学学习了动滑轮知识后认识到,使用动滑轮能省一半力但费一倍距离.于是他猜想:利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等.他为了验证自己的猜想是否正确,他选用不同的动滑轮进行实验.如图所示,他用弹簧秤称出钩码受到的重力G.再利用动滑轮,竖直向上拉弹簧秤使钩码匀速上升一段高度,从弹簧秤读出拉力F的大小.用刻度尺分别量出钩码上升的高度h和弹簧秤秤钩移动的距离s.小王把实验结果记录在表一、表二中.
表一(甲滑轮G
0
=1牛)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功W
G
(焦)
拉力通过动滑轮
做功W
F
(焦)
1
4
2.5
0.1
0.2
0.4
0.5
2
4
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
3
4
2.5
0.3
0.6
1.2
1.5
4
10
5.5
0.1
0.2
1
1.1
5
20
10.5
0.1
0.2
2
2.1
表二(甲滑轮G
0
=2牛)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功W
G
(焦)
拉力通过动滑轮
做功W
F
(焦)
6
4
3
0.1
0.2
0.4
0.6
7
4
3
0.2
0.4
0.8
1.2
8
4
3
0.3
0.6
1.2
1.8
9
10
6
0.1
0.2
1
1.2
10
20
11
0.1
0.2
2
2.2
①实验结果表明:如果对重物做同样的功,利用动滑轮做功
大于
大于
不用动滑轮直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”).
②他进一步对表格中的数据进行计算发现:如果对重物做同样的功,直接提起重物做功W
G
(焦)与拉力通过动滑轮做功W
F
(焦)之间的比例(比值)有一定规律,而且这个比例的大小与滑轮的重和物体的重有一定关系.请你帮他分析规律.
(a) 分析表一或表二中1、2、3(或6、7、8)的相关数据可得:
用同一滑轮对同一重物做同样的功,W
G
与W
F
的比值是一个定值,且等于物重与重物和滑轮重力和的比值
用同一滑轮对同一重物做同样的功,W
G
与W
F
的比值是一个定值,且等于物重与重物和滑轮重力和的比值
;
(b) 分析表一或表二中1、4、5(或6、9、10)的相关数据可得:
用同一滑轮对不同重物做同样的功,物重的重力越大,W
G
与W
F
的比值越大
用同一滑轮对不同重物做同样的功,物重的重力越大,W
G
与W
F
的比值越大
;
(c) 分析表一和表二中1、2、3和6、7、8(或4和9,或5和10)的相关数据可得:
用不同滑轮对相同重物做同样的功,滑轮的重力越大,W
G
与W
F
的比值越小
用不同滑轮对相同重物做同样的功,滑轮的重力越大,W
G
与W
F
的比值越小
;
小王同学在实验的基础上进行推理:当
滑轮重力相对于物重可以忽略不计
滑轮重力相对于物重可以忽略不计
时,利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功相等.
如图所示,不计重力的弹簧秤原长为L,上端固定,在离上端为
L
3
处剪断弹簧,把重力为G的物体挂在其下端,把剪下的弹簧挂在重力G的下面,再在弹簧的最下端挂上另一个重力为P的重物,平衡时,上下两段弹簧的伸长量相同.则P与G的关系为( )
A、G=P
B、G=2P
C、G=
1
2
P
D、以上答案都不对
关 闭
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