题目内容
【题目】某实验小组在探究“作用在同一物体、同一直线上且方向相反的两个力的合力大小,与这两个力其中一个力大小的关系”时,实验步骤如下:
①将一块薄木板水平固定,在木板中央开一小孔,将一根弹簧的下端固定在木板上,如图甲所示;
②在弹簧的上端系一根细线,细线的另一端穿过木板小孔后挂1个重力为2N的钩码,在弹簧的上端挂弹簧测力计,并竖直向上提,当弹簧被拉长一定长度后,保持静止。读出并记录此时弹簧测力计的示数F1为7N,钩码对弹簧的拉力F2为2N,用刻度尺量出此时弹簧的长度L,如图乙所示;
③取下钩码和细线,只用弹簧测力计挂在弹簧上端,并竖直向上提,使弹簧被拉伸后的长度仍为L,读出此时弹簧测力计的示数为5N,记为F,如图丙所示;
④取下弹簧测力计后,弹簧恢复原状。
请你依据实验过程,回答下面问题:
(1)此实验中,之所以可以用力F代表F1、F2两个力的合力,是因为在实验中保证了同一根弹簧___________,使得F与F1 、F2两个力的共同作用是等效的。
(2)根据实验数据,可以猜想F、F1 、F2三个力之间存在的数学关系是:F=_____(用上述测得量的字母表示)。
(3)若想证明这个数学关系是普遍适用的,应保持钩码重力不变,改变F1的大小至少再做_______(选填“2”、“3”或“5”)次实验。
【答案】两次拉伸(形变)的长度(程度)相同 F1-F2 5
【解析】
(1)[1]两次拉伸弹簧长度相同,拉力才相同,即第二次拉力5N才是第一次拉伸弹簧的力;
(2)[2]测力计挂钩受到向上的拉力为F1,挂钩同时受下面弹簧向下的拉力为F和钩码向下拉力F2,测力计挂钩静止时,三力平衡,所以
F1=F+F2
F=F1-F2;
(3)[3]证明数学关系式存在,应多次测量找关系,所以改变F1的大小至少再做5次实验。
【题目】小新和小乐同学在实验室里用托盘天平和量筒测牛奶的密度。请你完成下列内容。
(1)小新用调好的天平测出空烧杯的质量为m1,在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量为m2,然后将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,测出牛奶的体积为V,牛奶密度的表达式为 _____ (用字母表示);这种方案测得的牛奶密度比真实值偏 ____________。
(2)小乐对小新实验进行了改进,实验过程如下:
①在空烧杯中倒入牛奶,放在调节好的天平上,测得总质量为123.8 g;
②把烧杯中的部分牛奶倒入量筒中,其示数如图所示;
③测烧杯和剩余牛奶的质量,当天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置如图所示。
请你帮小乐将数据及计算结果填在下表中。
(_______)
烧杯和牛奶的质量m1/g | 烧杯和剩余牛奶的质量m2/g | 量筒中牛奶的质量m/g | 量筒中牛奶的体积V/cm3 | 牛奶的密度ρ/ (g·cm-3 ) |
123.8 |