题目内容

13.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,下面的表格是张翰做的某橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.
拉力F/N510152025
伸长量x/cm1.63.24.76.48
(1)请在如图所示坐标系中作出F-x图象.
(2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=312.5N/m.
(3)若用该橡皮筋做一个弹簧测力计,且弹簧测力计上的刻度均匀,则每1N的距离为0.32cm.
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,则它们整体的k比一根橡皮筋的k要大(选填“大”或“小”).

分析 (1)根据表格中数据描点,并连线;
(2)图象的斜率即为橡皮筋的劲度系数;
(3)根据伸长量与拉力的关系,可得每1N的距离;
(4)根据F=kx,在相同拉力情况下,橡皮筋伸长要小些,从而可判断k值的变化.

解答 解:(1)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:

(2)由图象知,劲度系数k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{25N-20N}{0.08m-0.016m}$=312.5N/m;
(3)取第一组数据,橡皮筋受拉力为5N,伸长为1.6cm,所以1N的伸长量为$\frac{1.6cm}{5N}$=0.32cm/N;
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,施加同样的拉力F,其伸长量将变小,由k=$\frac{F}{x}$可知,它们整体的k比一根橡皮筋的k要大.
故答案为:(1)见上图;(2)312.5;(3)0.32;(4)大.

点评 本题是探究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验,考查了对劲度系数的理解,解题过程中,要充分利用好关系式F=kx.

练习册系列答案
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4.下面是小明和同学完成的一系列实验探究:

(1)在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针.
①通电后小磁针的指向如图1所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
②小明改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关.
(2)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
①他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸起大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是C.
A、认识电压时,我们可以用水压来类比
B、用光线来描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D、用斜面小车研究阻力对物体运动的影响
②连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图2甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知通过电磁铁的电流越大(选填“大”或“小”)磁性越强.
(3)小明制作了如图3的电动机模型,其中线圈abcd位于磁场中
①通电后,cd段导线的电流方向由c到d(选填“由c到d”、“由d到c”).
②cd段导线受磁场力的方向如图所示,ab段导线受磁场力的方向应该向上(选填“上”、“下”).
③线圈转动时把电能转化为机械能.
(4)小明和小红想利用如图4所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大,温度计显示煤油的温度.
①这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等.
②实验中,小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快.这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多.
2.小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是倒V形或倒U形,这引起了她的好奇心.
提出问题:物体能承受的压力与哪些因素有关?
猜想与假设:
猜想一:物体能承受的压力与物体的形状有关.
猜想二:②物体能承受的压力与物体的材料有关
猜想三:…
于是小芳利用如图所示的装置,选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒,对猜想一进行实验探究.
实验步骤:
(一)选取长、宽、厚和材料相同的纸条若干.
(二)将一张纸条折成V形,放在装置上,在纸条两端距中点(支点)相同距离处,各挂一相同的火柴盒子.在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒,直到纸条被压弯折为止,记录一端火柴盒中火柴棒根数.
(三)将纸条分别折成U型、圆弧型,重复步骤(二).
(四)更换纸条,将以上实验再做两次.
物体形状
火柴根数
实验次数
V形U形圆弧形
1463675
2433263
3453583
请回答以下问题:
(1)补充步骤一内容:长、宽、厚和材料相同.
(2)小芳是如何判断实验中的物体所承受的压力不同?纸条被压弯时火柴盒内火柴棒的根数.
(3)分析实验数据,可以得出的结论是:圆弧形承受的压力最大(或物体承受的压力与形状有关)(写出一条即可)
(4)如果要验证猜想②,应该如何操作?将长度、宽度、厚度都相同,而材料不同的纸条折成相同的形状,放在装置上,在纸条两端距中点(支点)相同距离处,各挂一相同的火柴盒子.在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒,直到纸条被压弯折为止,记录一端火柴盒中火柴棒根数.

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