题目内容

(Ⅰ)用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边附有一竖直刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图cd虚线所示.已知每个钩码质量均为50克,重力加速度g=9.8m/s2.则被测弹簧的劲度系数为______N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.(刻度尺最小格为1)
(Ⅱ)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:(1)有重要遗漏内容的步骤的序号是______和______;
(2)遗漏的内容分别是______和______.

解:Ⅰ、由图可知,当钩码增至3个时,弹力增大mg,而弹簧的长度伸长0.7cm,则由平衡关系可知,mg=kx
解得劲度系数k==70N/m.对3个钩码由3mg=kx1
解得:x1=2.10cm;
Ⅱ、力的合成遵循平行四边形定则,力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点,因而要表示出分力,必修先测量出其大小和方向,故步骤C中遗漏了方向;合力与分力是一种等效替代的关系,替代的前提是等效,实验中合力与分力一定产生相同的形变效果,故步骤E中遗漏了使结点到达同样的位置;
故答案为:(Ⅰ) 70,2.10
(Ⅱ)(1)C、E、(2)记下两条细绳的方向,使结点到达同样的位置
分析:Ⅰ、根据胡克定律求出弹簧的劲度系数,△F为弹力的变化量,△x为形变量的变化量.
Ⅱ、步骤C中只有记下两条细绳的方向,才能确定两个分力的方向,进一步才能根据平行四边形定则求合力;步骤E中只有使结点到达同样的位置O,才能表示两种情况下力的作用效果相同;
点评:解决本题的关键由平衡条件得所挂钩码的重力等于弹簧的弹力,掌握胡克定律F=kx.以及掌握“验证力的平行四边形定则”的实验原理和实验步骤.
练习册系列答案
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