题目内容

3.王飞同学在用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同.具体数据见下表.请你分析表中这些实验数裾.你得到的一个重要的实验结论是:
弹簧的伸长量与弹力成正比;弹簧的原长为23cm.
钩码重力G/N12345
弹簧长度/cm2527293133

分析 根据表格中的数据,分析钩码重力和弹簧长度的关系,从而得出实验的结论.根据△F=k△x求出劲度系数,从而求出形变量,得出弹簧的原长.

解答 解:钩码的重力等于弹簧的弹力,由表格中的数据可知,钩码的重力越大,弹簧的长度越大,弹簧的形变量越大,且钩码的重力变为原来的几倍,弹簧的形变量变为原来的几倍,可知弹簧的弹力与形变量成正比.根据$k=\frac{△F}{△x}$得:k=$\frac{1}{0.02}N/m=50N/m$,
当钩码重力为1N时,弹簧的形变量为:$x′=\frac{F}{k}=\frac{1}{50}m=0.02m=2cm$,
弹簧的原长为:L=25-2cm=23cm.
故答案为:弹力,23.

点评 本题考查了学生分析数据处理的能力,本题很容易看出钩码重力与形变量的关系,也可以做出图线,通过图线分析判断.

练习册系列答案
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8.为测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因素,某小组设计了如图所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,桌面高为h,O1,O2、A、B、C点在桌面的同一水平直线上.一直重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,实验过程如下:
过程一:如图甲,挡板固定在O1点,将小滑块放到桌面上,向左推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离.将滑块由静止释放,滑块离开桌面后落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1
过程二:将挡板的固定点移到距O1点为d的O2点,如图乙,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C=O1A.将滑块由静止释放,滑块离开桌面后落在水平地面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

完成下列填空:
(1)为完成本实验,下列说法正确的是C.
A.必须测出小滑块的质量   B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小   D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因素的表达式μ=$\frac{{{x}_{1}}^{2}-{{x}_{2}}^{2}}{4dh}$(用题中所给的物理量的符号表示).
(3)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了试验中测量量的误差外,其他可能的原因是滑块受空气阻力等(写出一个即可).
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从离开桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因素.这种方案不可行(选填“可行”或“不可行”),理由是滑块在空中飞行时间很短,秒表测时间误差较大.
12.如图甲所示的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器.其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.

(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较窄 (选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=7.40 mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.37m/s;(结果保留两位有效数字)
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系式m1>>m2时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出v2-m2 图象(选填“v2-m1”或“v2-m2”);
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2,其可能的原因是操作过程中平衡摩擦力过量.

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