题目内容

小明同学在实验室探究弹力和弹簧伸长的关系的探究过程是：
【猜想与假设】弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系.
【设计与进行实验】
⑴设计如图所示的实验装置进行实验；

⑵在弹簧下端挂上钩码，当分别悬挂10g、20g钩码时，记下指针所指的标尺刻度；
⑶将实验数据记录在表格中.
⑷整理器材，进行实验数据分析并得出结论.
【交流与评估】
小明同学将实验数据记录在到下表中(重力加速度g=9.8m/s2 )
钩码质量m/g
0
10
20
标尺刻度x/10－2m
6.00
8.00
10.00
 
他根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图像如图所示,

根据图像于是小明得出结论：弹簧弹力和弹簧伸长不是正比例关系而是一次函数关系，自己先前的猜想是错误的.
⑴请说明小明结论错误的原因：___________________________________________________.
⑵这个实验小明同学在【设计与进行实验】中的设计方案上还存在的不足之处是：____________________________________________________________________________.
（1）x-m图像的纵坐标不是弹簧伸长量；（2）以三组测量数据不能得出普遍性物理规律，实验方案中应设计多测几组数据，并换用另外的弹簧多进行几次实验.
分析：该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，找出图线和坐标轴交点的物理意义．
解答：解：（1）x-m图象的纵坐标不是弹簧伸长量，而是弹簧的总长度，所以小明的结论是错误．
（2）该实验只测量三组数据不足以探究得出物理规律或测量数据太少，应该多测几组数据以减小实验误差，并换用另外的弹簧多进行几次实验．
故答案为：（1）x-m图象的纵坐标不是弹簧伸长量；（2）以三组测量数据不能得出普遍性物理规律，实验方案中应设计多测几组数据，并换用另外的弹簧多进行几次实验．
点评：在“探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系”的实验中进行数据处理时，注意将物理问题与数学知识有机结合起来．
练习册系列答案
相关题目
甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一物体的长度时，测量的结果分别如下：
甲同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
乙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
丙同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
从这些数据中可以看出读数肯定有错误的是____________同学．
（10分）如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有        。(填入正确选项前的字母，有选错或不答的得0分)
A．刻度尺B．秒表
C．低压直流电源D．低压交流电源
(2) 若实验中所用重锤质量m="1" .0kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤的速度vB=________m/s，重锤动能EKB=__________J．从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是_________J。
(取g="9.8" m／s2，本题结果保留两位有效数字，图8中数据是从起始点O到各点的距离)
（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图所示．其中O点为起始点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个点，打点计时器通一50 Hz的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA＝11．13 cm，OB＝17．69 cm，OC＝25．9 cm．记录的这三个数据中不符合有效数字要求的应写成________ cm．在记数点A和B之间、B和C之间还各有一个点未画出．重锤的质量是0．5 kg．根据以上数据，打B点时，重锤的重力势能比开始减少了________J，这时它的动能是________J．（g＝9．8  m/s2，结果取三位有效数字）故得出实验结论为：______________________________。 
（20分）
Ⅰ（10分）
在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩友的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi＝（X加i+X减i）/2的数据如下表：
挂在橡皮绳下端的钩码个数
橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）
甲
乙
1
216.5
216.5
2
246.7
232.0
3
284.0
246.5
4
335.0
264.2
5
394.5
281.3
6
462.0
301.0
（1）同一橡皮绳的X加i        X减i（大于或小于）；
（2）          同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；
（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
佛山市九江大桥撞船事故发生后，佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修，其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工，置换了大桥上所有的斜拉悬索．某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力．由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究．
由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关．因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律．
（1）同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样，先将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验．但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施是：___________．
（2）同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积，某次测量的结果如图所示，则该样品的直径为__________cm．

（3）同学们经过充分的讨论，不断完善实验方案，最后测得实验数据如下表：

①分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位：N）与伸长量x（单位：m）所遵循的函数关系式是________________．
②对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比．
Ⅰ.乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。
a．按图把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；
c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3……；
d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3……；（重力加速度g=9.80m／s2）
e．求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为v1、v2、v3……，再求出它们的平方、、……；
f．用纵坐标表示速度的平方，横坐标表示配重重力所做的功W，作出图象，并在图象中描出（，）坐标点，再连成图线；
（以下计算保留到小数点后两位）
①在步骤d中，该同学测得，则配重重力所做的功     J；
②该同学得到的图象如图所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度      m／s；

③小车的质量M=       kg.
Ⅱ.某学习小组通过实验来研究用电器D的导电规律。他们在实验中测得用电器D两端的电压与通过D的电流的数据如下表：
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
 
（1）请根据上述表格中的数据，在图中用笔连线补充完成该电路的实物图；

（2）利用这些数据绘出的用电器D的伏安特性曲线如图所示。已知A、B两端电压恒为1.5V，请结合图线解决下列问题：

①若把用电器D接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，则定值电阻R0阻值为________Ω；
②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图，则在该电路中用电器D的工作压为__________V。
             
在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为0.02 s（图中数据单位是cm）．
(1) 纸带的 ▲ （填“左”或“右”）端与重物相连；
(2) 打点计时器打B点时，重物下落的速度v B为 ▲ m/s．
一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段如图所示，。纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间时间间隔0.1s。数值如图所示，单位：cm   （计算结果保留三位有效数字）

（1）根据纸带上记录的数据判断小车是作 __________ 运动
（2）若小车作匀加速运动，则加速度大小a=___________m/s.
（3）小车在计数点3所对应的速度大小为v=___________m/s.

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