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中华民族源远流长,勤劳善良,许多发明创造,更是映射出我国古人的聪明才智。杆秤(gǎn chèng)就是一个例证,它是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具。
如图1所示,杆秤由秤杆、秤砣、秤盘(或钩)三个部分组成,携带方便,作为中国独立发明的传统衡器,杆秤并不比电子秤,它在中国应用了数千年,其社会价值可以说是无所不在、难以语言描述清的。天地间有杆秤,人们不断赋予秤的文化内涵,公平公正的象征,天地良心的标尺,一桩桩交易就在秤砣与秤盘的此起彼伏间完成。
在秤杆上,会有两个提绳(钮),用以称不同重量(质量)。靠近前面的那个提绳,是“大量程”,刻度在秤杆的上侧,由于称量大,刻度稍粗,通常以“0.5斤”(分度值);靠近后部的提绳是”,刻度在秤杆的近人体的侧面,由于称量小,刻度较细,通常以。现在的秤也有以(千克),不再用”、”。民间传说,杆秤是鲁班发明的,他根据北斗七星和南斗六星在杆秤上刻制了13颗星花,定13两为一斤;秦始皇统一六国后,添加,正好十六星,改一斤为16两,并颁布统一度量衡的诏书;直到20世纪50年代,国家才实行度量衡单位改革,把秤制统一改为10两一斤。1斤等于0.5公斤。
杆秤上的星花(刻度)是否均匀呢?
初三(19)物理兴趣小组为了探究杆秤的刻度是否均匀,取一把刻度尺和一些已知质量的钩码来研究。在刻度尺最左端加上配重,刻度尺和配重的总重力为G0,它们的重心C位于提钮O左边L0处,如下图1所示,用质量为m1的钩码做秤砣,用质量不计的细绳和小铁钩在提钮O左边L1处做一秤钩。现逐次增加秤钩处的钩码,调节秤砣的位置,使刻度尺保持平衡,记录下每次平衡时秤钩处的钩码质量mx与秤砣离提钮O的距离x,以x为横坐标,以mx为纵坐标,作出了如下图2所示的图线,其中x0是直线与x轴的交点。
图1
(1)杆秤应用了___________________原理。
(2)秦朝时的一两与现在的质量单位克的关系是:一两=__________克。
(3)x0=_________。(用字母G0、L0、L1、m1表示)
(4)mx--x图线是一条直线说明了____________________。
(5)若保持秤砣在图中刻度尺上悬挂的位置不变,在质量为m1的钩码下再挂一个质量为m1的钩码,这时秤钩下所挂物体的总质量为my,则my与mx的比值: __________
A.等于2 B.大于2 C.小于2 D.无法确定
(一) 实验中,在研究力的大小对形变的影响时,李明在塑料尺的同一点、用手沿竖直向下方向施加不同大小的力.物理学中把这种研究问题的方法叫“控制变量法”,下列四个研究实例中,应用到这一方法的是
A.可从物体发生形变或运动状态发生改变来判断物体受到力的作用
B.探究压力作用效果时,先保持受力面积相同研究压力对作用效果的影响,再保持压力不变研究受力面积对作用效果的影响
C.测量木块受到桌面的摩擦力时,用弹簧秤沿水平方向匀速拉动木块,弹簧秤的示数等于木块受到的摩擦力
D.探究阻力对物体运动的影响时,根据实验得出“小车受到的阻力越小,小车运动的路程越长”的实验事实,设想小车在绝对光滑水平面上运动,小车将一直做匀速运动
(二) 实验中,李明发现沿竖直向下方向作用在同一点的力越大,塑料尺弯曲得越
猜想1:弹簧形变大小可能跟外力的大小成正比;
猜想2:弹簧形变大小可能跟弹簧的横截面积成反比;
…
(1)为验证猜想1,李明应选用以下实验器材中的哪些进行实验 (
(A) 一根长约10cm的弹簧; (B) 几个长度、横截面积、制造材料均不相同的弹簧;
(C) 刻度尺; (D) 天平; (E) 量筒; (F) 铁架台; (G) 质量均为100g的小钩码7个.
(2)李明用如图所示装置验证猜想1.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码(每个钩码质量100g),并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(g=10N/kg)
| 钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 标尺刻度/10-2 m | 15.0 | 19.0 | 23.0 | 27.0 | 31.0 | 35.0 | 42.0 | 55.0 |
| 伸长量x/10-2 m | 0 |
②根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧伸长量x与拉力F的关系图象.
③根据所测得的数据和图象,能够验证猜想1吗?请你利用实验数据和图象进行分析论证,写出实验结论.
(3)对李明提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出一个猜想.
(1)请根据上表的数据,在坐标系中作出大气压随高度变化的图象.
(2)根据图象,可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为:
(3)当高度为1km时,大气压约为