13.(2009·广东质检)17世纪英国物理学家胡克发现:在弹性限度内,弹簧的形变量与弹力成正比,这就是著名的胡克定律.受此启发,一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下:

A.有同学认为:横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内,其伸长量与拉力成正比,与截面半径成反比.

B.他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象,用螺旋测微器、激光测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律,以验证假设.

C.通过实验取得如下数据:

  长度


 

 
力力力
 
拉力力
 
 

 

250N
500N
750N
1000N
1m
2.52mm
0.4mm
0.8mm
1.2mm
1.6mm
2m
2.52mm
0.8mm
1.6mm
2.4mm
3.2mm
1m
3.57mm
0.2mm
0.4mm
0.6mm
0.8mm

D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,对它们的假设进行了补充完善.

(1)上述科学探究活动的环节中,属于“制定计划”和“收集证据”的环节分别是(填字母代号)____________、____________.

(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确.若有错误或不足,请给予修正.

________________________________________________________________________.

(3)求出这种线材的伸长量x与拉力F以及线材的长度L、截面积S之间的定量关系式.

[答案] (1)B、C

 (2)他们的假设不是“全部正确”.在弹性限度内,金属丝的伸长量与拉力成正比,与截面半径的平方成反比,还与

金属丝的长度成正比.

(3)xkFL/S,式中:kxS/(FL)

=0.4×5/(250×1000)mm2/N=8×106mm2/N

(或kxS/(FL)=0.4×5×109/(250×1)m2/N=8×1012m2/N).

[解析] 根据科学探究的要素和题目给定的条件,显然A属于“猜想与假设”,B属于“制定计划”,C属于“收集证据”,D属于“分析、论证、评估”.通过详细而全面的分析、计算实验数据,才能判断他们的假设是否全部正确,并对错误或不足之处给予修正,然后还要根据实验数据和(2)中的结论,通过计算,求出这种线材的伸长量x与拉力F以及材料的长度L、截面积S之间的定量关系式.

10.(2009·华师附中测试)(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1F2的合力F方向略向左偏,如图所示,但F大于等于F′,引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏________,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏________.

(2)在做“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是         ( )

A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动

B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度

C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O

D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于计算合力的大小

[答案] (1)大 大 (2)ACD

[解析] (1)题中指出F1有误差,则指F2是准确的,在此基础上作图使F接近F′,根据平行四边形的数学关系分析,易知F1的大小及其与F2的夹角均偏大.

(2)实验过程中,O点的位置不允许变动,A错误;为减小误差,实验中弹簧测力计要与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,B正确;实验时一般不要将弹簧测力计拉到最大量程,为减小误差,不要将两个弹簧测力计的拉力悬殊过大,C错误;本实验原理是利用作图法验证力的平行四边形定则,合力的大小并非计算出来的,所以根本谈不上弹簧测力计之间的夹角取90°的问题,D错误.

 0  138592  138600  138606  138610  138616  138618  138622  138628  138630  138636  138642  138646  138648  138652  138658  138660  138666  138670  138672  138676  138678  138682  138684  138686  138687  138688  138690  138691  138692  138694  138696  138700  138702  138706  138708  138712  138718  138720  138726  138730  138732  138736  138742  138748  138750  138756  138760  138762  138768  138772  138778  138786  447348 

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