Question

（1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．

①为完成实验，下述操作中必需的是

BCD

．
A．测量细绳的长度              B．测量橡皮筋的原长
C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度  D．记录悬挂重物后结点 O 的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是

更换不同的小重物

．
（2）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时，设计了如图甲所示的实验装置．所用的钩码的质量都是30g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s²）

砝码质量M（g）	0	30	60	90	120	150
弹簧总长L（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79

①试根据这些实验数据，在图乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线．
②上一问所得图线的物理意义是：

弹簧的弹力和弹簧伸长量成正比

③该弹簧劲度系数k=

25

 N/m．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）该实验中，任意两根橡皮筋的拉力和第三根橡皮筋的拉力等值反向，根据橡皮筋的伸长量，得出三个拉力的比值，按比例得出三个拉力的大小，根据三个拉力的方向，验证平行四边形定则．
（2）根据表格中的数据描点作图，通过图线得出物理规律．图线的斜率表示弹簧的劲度系数．

解答：解：①本实验中，结点O受三个拉力处于静止状态，任意两个力的合力与第三个力等大反向．沿OA、OB、OC方向求出三条橡皮筋的伸长量，并按等比例缩放为三条线段（代表三个拉力的大小），以OA、OB方向的线段为邻边作平行四边形，只要该平行四边形的对角线与OC方向的橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的线段相等，即验证了平行四边形定则，故实验要测量橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮筋的长度，才能算出橡皮筋受力后的伸长量．为了确定拉力的方向，必须记录结点O的位置．
故选BCD．
②由于钉子位置固定，可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量，即可采用方法是更换不同的小重物．
（2）①先描点，再画出一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，
不在直线上的点均匀地分布在直线两侧；
②图线的物理意义是表明弹簧的弹力和弹簧伸长量成正比；
③劲度系数即为直线的斜率，即：k=

△Mg

△x

=25 N/m．
故答案为：（1）①BCD　
②更换不同的小重物
（2）①如图所示．
②表明弹簧的弹力和弹簧伸长量成正比③25

点评：解决本题的关键掌握该实验的原理，在第一个实验中，在无法测量力的大小的情况下，可以采用比例法作图，只需要测量橡皮筋的伸长量就行．