题目内容

20.为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的轻质弹簧下加挂钩码(如图a),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表中.已知弹簧原长L0=6.0cm.实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力.(g取10N/kg)
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m/g 0 30 6090  120 150
弹力F/N 0 0.3 0.6 0.91.2  1.5
 弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
 弹簧伸长量△x/cm0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
(1)实验中弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力,请将表格中弹力的数据补充完整;
(2)分析表格中对的数据,请将表格中弹簧伸长量数据补充完整;
(3)请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量△x的关系图象;
(4)分析表格中数据或图象可以定量得出:在弹性限度内,弹力F与弹簧伸长量△x成正比.

分析 (1)(2)根据表格数据,找出弹力、伸长量与钩码质量的关系,结合弹簧的原长,可得出所受弹力及伸长量的大小;
(3)根据表2中的数据,先画点,再描线,即可得到弹力F跟弹簧伸长量△x的关系图象;
(4)根据图象得出弹力F跟弹簧伸长量△x的关系.

解答 解:
(1)由题意可知,弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力,
第5次的弹力:F=G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;
(2)当钩码质量为0时,弹簧受到的拉力为0,弹簧的伸长量为0;
(3)根据表中的数据,先描点,再连线,见下图.

(4)分析表格中数据或图象可以定量得出:在弹性限度内,弹力F与弹簧伸长量△x成正比.
故答案为:(1)1.2;(2)0;(3)见上图;(4)弹力F与弹簧伸长量△x成正比.

点评 通过本题的实验,主要探究了弹簧的性质,以及弹簧测力计的原理,即有对数据的分析,又有图象的画法等,总体难度不大.

练习册系列答案
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12.小明和同学们探究杠杆的平衡条件,以小组为单位分别进行实验.
(1)将杠杆支在铁架上,杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节.
①如图乙,第一组同学分别在杠杆两侧挂钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示.
②如图丙,第二组同学在杠杆左侧挂钩码,右侧用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示.
③如图丁,第三组同学在杠杆右侧挂钩码,并用弹簧测力计在另一位置竖直向上拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡.完成两次实验,记录的数据如表所示.
 组别 次数 动力F1/N动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
 第一组 第一次 1 8 1 8
 第二次 0.5 14 1 7
 第二组 第一次 1.5 10 0.75 15
 第二次 1 20 0.75 10
 第三组 第一次 1.5 10 1 15
 第二次 2 6 0.5 24
(2)第一、三组同学归纳分析数据后得到相同的结论:F1l1=F2l2,第二组同学的数据有一点差异,分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响.
(3)找出原因后,第二组同学也得到了同样的结论,通过不同方法得到同样结论,这种做法的优点是可以避免偶然性,使得到的规律更具有普遍性.
(4)第一组的数据中有一次动力臂与阻力臂相等,这类杠杆是等臂杠杆,此类杠杆的应用有天平(请举一例).

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