题目内容
【题目】小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的变化关系,现记录了相应实验数据,如下表(g=10N/kg):
弹簧下方所挂钩码质量/g | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
指针的位置/cm | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 7.5 | 7.5 |
(1)分析实验数据。可得到的结论是______。
(2)然后小华利用该弹簧制成了如甲图的弹簧测力计,则弹簧测力计的量程为______N,分度值为______。
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(3)小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记录的部分数据如下表:
液体种类 | 酒精 | 水 | 可乐 | 酱油 |
弹簧测力计的示数 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
①根据图甲指针所在位置,可读出第四种液体(酱油)和小桶的总重,则表格中的空格处的数据是______。
②通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律,在如图乙所示的图象中能正确反映这一规律的图象是______。
③若可乐的密度为1.2g/cm3根据表格中的数据可知小桶的重力为______N,酱油的密度为______g/cm3
(4)小华又利用该弹簧测力计及小桶,将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计,则该弹簧密度计的量程为______g/cm3
【答案】在弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比 05 0.2N 3.2N C 1.8 1.4 0~3.2
【解析】
(1)由表中数据可知:在所挂物体质量在0
500g的范围内,弹簧的长度随物体质量的增大而增加,且成正比;当物体的质量超过500g后,不再有此规律,即:在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长和受到的拉力成正比;
(2)根据图甲可知,弹簧测力计的量程是0
5N,弹簧测力计的分度值是0.2N,
(3)①图甲中,弹簧测力计指针指示的数字是3.2,则测力计的示数为3.2N,即第四种液体(酱油)和小桶的总重为3.2N;
②根据表格数据可知,液体的密度越大,测得液体和小桶的总重力越大,且不装入液体时,测力计的示数不为
0(此时测力计测空桶的重);结合图乙中的图象可知,只有C图象符合题意,故选C。
③由表格中数据知,称出水和小桶的总重力为2.8N,
则G桶+ρ水Vg=G1,即G桶+1.0×103kg/m3×10N/kg×V=2.8N---------①
称出可乐和小桶的总重力为3.0N,且可乐的密度为1.2g/cm3,
则G桶+ρ可乐Vg=G2,即G桶+1.2×103kg/m3×10N/kg×V=3.0N-----------②
②-①解得:V=10-4m3;G桶=1.8N;
若小桶中盛满酱油时,G桶+ρ酱油gV=G′,
则:ρ酱油=
=
=1.4×103kg/m3=1.4g/cm3
(4)当桶内不加液体时,即相当于液体密度为为0时,弹簧测力计的示数等于桶的重力1.8N,将弹簧测力计上1.8N刻度线延长,并标记为0g/cm3;
弹簧测力计的最大示数为5N,代入关系式G总=G桶+ρ液gV,
即:5N=1.8N+ρ液×10N/kg×1×10-4m3,
解得最大刻度处所对应的液体密度:ρ液=3.2×103kg/m3=3.2g/cm3,
将弹簧测力计上5N刻度线延长,并标记为3.2g/cm3;
所以,该弹簧密度计的量程为0~3.2g/cm3。