




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
《7.2彈力》同步練習參考答案與試題解析一.選擇題(共1小題)1.如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接,兩個大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則()A.彈簧測力計的示數(shù)是l0N B.彈簧測力計的示數(shù)是50N C.在突然撤去F2的瞬間,彈簧測力計的示數(shù)不變 D.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度不變【解答】解:A、以兩物體組成的系統(tǒng)為研究對象,由牛頓第二定律可知,系統(tǒng)的加速度a===2m/s2,方向水平向右;設(shè)彈簧秤的拉力是F,以m1為研究對象,由牛頓第二定律得:F1﹣F=m1a,則F=F1﹣m1a=26N,故AB錯誤;C、彈簧的彈力不能突變,在突然撤去F2的瞬間,m1受力情況不變,m1受的合力不變,則彈簧測力計的示數(shù)不變,故C正確;D、彈簧的彈力不能突變,在突然撤去F1的瞬間,m1不再受F1的作用,m1受的合力改變,由牛頓第二定律可知,m1的加速度改變,故D錯誤;故選:C。二.填空題(共2小題)2.對一根用新材料制成的金屬桿M進行抗拉測量。這根金屬桿長4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計要求使它受到拉力后的伸長量不超過原長的1/1000.由于這一拉力很大,桿又很長。直接測試有困難,現(xiàn)選用這種材料制成樣品進行測試,得到不同情況下的伸長量如下表所示。(1)測試結(jié)果表明,樣品受拉力作用后,其伸長量與樣品長度的關(guān)系是怎樣的?與樣品的橫截面積的關(guān)系是怎樣的?(2)完成表格中的數(shù)據(jù),計算待測金屬桿M能夠承受的最大拉力是多大?(3)數(shù)據(jù)表明,金屬桿能承受的最大拉力與什么因素有關(guān)?【解答】解:設(shè)樣品的長度為L(m),橫截面積為S(cm2),受到的拉力為F(N),伸長量為x(cm);(1)由表格知:1、當受到的拉力F、橫截面積S一定時,伸長量x與樣品長度L成正比;…①2、當受到的拉力F、樣品長度L一定時,伸長量x與橫截面積S成反比;…②3、當樣品長度L、橫截面積S一定時,伸長量x與受到的拉力F成正比;…③由1、2的結(jié)論,可知答案為:正、反。(2)由①②③三個結(jié)論,可以歸納出,x與L、S、F之間存在一定量的比例關(guān)系,設(shè)這個比值為k,那么有:x=k?(k為比例系數(shù));任取一組數(shù)據(jù),當L=1m,F(xiàn)=300N,S=0.05cm2=5×10﹣6m2,x=0.04cm=4×10﹣4m;代入上式,得:4×10﹣4m=k?,解得:k=×10﹣12m2/N;由題意知:待測金屬桿M承受最大拉力時,其伸長量為原來的1/1000,即4×10﹣3m;此時S=0.8cm2=8×10﹣5m2,L=4m;代入上面的公式x=k?中,得:4×10﹣3m=×10﹣12m2/N×,解得:F=12000N。即:待測金屬桿M能夠承受的最大壓力為12000N。(3)在(2)題中,得出了伸長量x與所受拉力F、橫截面積S、樣品長度L的關(guān)系式:x=k?;變形后可得:F=;由于設(shè)計要求的規(guī)定:受到拉力后的伸長量不超過原長的1/1000,因此的值一定;那么在式子中,一定時,金屬桿所受的最大拉力F與橫截面積S有關(guān)系,且關(guān)系為:樣品受到的最大拉力與橫截面積成正比。3.如圖所示,甲、乙兩根相同的輕彈簧,分別與物塊的上下表面相連接,乙彈簧的下端與地面連接。起初甲彈簧處于自由長度,乙彈簧的壓縮長度為△L.現(xiàn)用手將甲彈簧緩慢上提,使乙彈簧承受物重的2/3,乙彈簧仍處于壓縮狀態(tài),那么,甲彈簧的A端應向上提起的距離為△L。【解答】解:(1)乙彈簧,一開始,重物壓在乙上,乙形變△L,當壓力為重物G的時,根據(jù)胡克定律得:=,所以△L′=△L,乙彈簧相對于原來的位置上升了△h乙=△L﹣△L′=△L。(2)對于甲彈簧,開始甲彈簧拉力為零,由于乙彈簧原來受壓力為G,后來受壓力為G,則甲彈簧的拉力為G,所以甲彈簧上端升高了△h甲=△L。(3)甲彈簧的A端應向上提起的距離為△h=△h甲+△h乙=△L+△L=△L。故答案為:△L。三.實驗探究題(共6小題)4.小華同學在探究“彈簧長度與外力的變化關(guān)系”時,找來一根彈簧以及幾個相同質(zhì)量的鉤碼,她先用彈簧來做實驗,并記錄了相應的數(shù)據(jù),如下表:鉤碼總重/N00.51.01.52.02.53.03.54.0指針位置/cm2.53.03.54.04.55.05.55.85.8彈簧的伸長量/cm00.51.01.52.02.533.33.3(1)分析數(shù)據(jù),小華可以得出的結(jié)論是:在彈簧的彈性范圍內(nèi),彈簧的伸長量跟所受拉力成正比;(2)小華根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出“彈簧長度與外力的變化關(guān)系”圖象,如圖所示的B圖(填序號)(3)彈簧測力計加一些小配件,你是否可以設(shè)計制造出一個能測出液體密度的“密度秤”呢?小亮看到這個課題后,經(jīng)過論證和試驗,在秤鉤下掛一個容積為100mL、重為0.5N的容器,然后在測力計的某些刻度上標上密度值,就制成了一桿簡單而實用的液體密度秤(如圖D所示)。只要在容器中加100mL的待測液體,就可以直接“稱”出該液體的密度。在這測力計上,密度為“0”刻度應標在原刻度0.5N處。此“密度秤”的測量范圍是0~4.5g/cm3.(g=10N/kg)【解答】解:(1)從表中數(shù)據(jù)知:鉤碼的拉力每增加0.5N,彈黃的伸長量也增加0.5cm,所以彈黃的伸長量與鉤碼的拉力是正比例關(guān)系,前提是鉤碼的拉力不能大于3.0N。(2)結(jié)合表中數(shù)據(jù)讀圖象可知,彈簧的原長為2.5cm,所以橫坐標應從2.5cm處開始,所以A錯誤;當超過彈簧的彈性限度,即使再增加物體的重力,彈簧也不會再伸長,故C錯誤;所以只有B符合題意。(3)容器掛在秤鉤上,示數(shù)為0.5N,容器的重力為0.5N,所以示數(shù)0.5N,即密度秤的零刻度;容器中倒入100ml的待測液體,測力計示數(shù)為最大值5N時,液體的重力為:G=5N﹣0.5N=4.5N,液體的質(zhì)量為:m===0.45kg,液體的體積:V=100ml=100cm3=1×10﹣4m3,液體的密度為:ρ===4.5×103kg/m3=4.5g/cm3。所以,此“密度秤”的測量范圍是0~4.5g/cm3。故答案為:(1)伸長量;(2)B;(3)0.5;0~4.5。5.物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,實驗離不開基本儀器、儀表的使用。請你運用所學的物理知識解答下列問題:(1)如圖1所示,彈簧測力計在兩側(cè)沿水平方向的拉力作用下保持靜止,這個彈簧測力計的分度值為0.2N,此時測力計示數(shù)為4N,水平向右的拉力為4N(2)臺秤的使用和讀數(shù)與托盤天平相同。如圖2所示,臺秤使用前需放在水平桌面上,游碼于零刻度線處,調(diào)節(jié)調(diào)零螺絲使秤桿水平平衡;由圖可知被稱物品的質(zhì)量是2.2kg。(3)圖3中體溫計的示數(shù)是37.8℃。體溫計水銀柱較細,難以讀數(shù),因此體溫計外部設(shè)計成凸起的弧形玻璃面,橫截面如圖4所示,為看清體溫計液柱的位置,應沿圖中A(填“A”“B”或“C”)方向觀察。【解答】解:(1)讀圖可知,彈簧測力計從0~1N之間一共分出了5個小格,所以每個小格就是它的分度值0.2N;彈簧測力計的示數(shù)為4N,所以彈簧測力計的掛鉤上受到了4N的力;彈簧測力計測量力的時候都是在靜止或勻速直線運動狀態(tài)下的,靜止和勻速直線運動狀態(tài)是一種平衡狀態(tài),受到的就一定是平衡力,彈簧測力計的示數(shù)等于掛鉤上受到的力;(2)使用前,將臺秤放在水平面上,游碼置于零刻度,調(diào)節(jié)調(diào)零螺絲使秤桿水平平衡。秤桿每一個大格代表100g,每一個小格代表50g,游碼對應的刻度值是200g=0.2kg。物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對應的刻度值=2kg+0.2kg=2.2kg;(3)體溫計上1℃之間有10個小格,所以一個小格代表的溫度是0.1℃,即此體溫計的分度值為0.1℃;此時的溫度為37.8℃;看清體溫計中液柱的位置應沿A方向觀察,此時A處相當于放大鏡。故答案為:(1)0.2N;4;4;(2)調(diào)零螺絲;2.2;(3)37.8℃;A。6.如圖1所示的測量工具的名稱是彈簧測力計,此時示數(shù)為3.4牛。圖2所示為用打點計時器打出的一條紙帶中的一段,從A點到達F點,所用的時間0.1秒。【解答】解:(1)圖中的測量工具是彈簧測力計,彈簧測力計是測量力的工具;觀察彈簧測力計可知:測量范圍為0~5N,從0~1N之間一共分出了5個小格,所以每個小格就是它的分度值0.2N;測力計的指針在3N以下第兩個小格處,示數(shù)為:3N+2×0.2N=3.4N;(2)從A點到達F點,由5個時間間隔,所以從A點到達F點時間為:5×0.02s=0.1s。故答案為:彈簧測力計;3.4;0.1。7.在“用彈簧測力計測力”的實驗中,小李同學填寫的實驗報告(部分)如下,請?zhí)顚懣崭裉幍膬?nèi)容。實驗目的:練習使用彈簧測力計。實驗器材:細線、彈簧測力計、鉤碼、木塊實驗步驟:(1)完成彈簧測力計的指針調(diào)零。(2)在彈簧測力計上懸掛一個合適的鉤碼,如圖11所示,(注意不能超出彈簧測力計的量程,則彈簧測力計的示數(shù)F=1.9牛。…【解答】解:該實驗的目的:練習使用彈簧測力計,通過練習幫助同學們掌握彈簧測力計的使用和讀數(shù);實驗器材:細線、彈簧測力計、鉤碼、木塊;實驗步驟:(1)使用彈簧秤前,如果彈簧秤沒有調(diào)零,讀數(shù)會偏大或偏小,讀數(shù)不準確,所以實驗前,應先調(diào)零;(2)使用彈簧測力計時,所測量的力不能超過其最大量程,否則會損壞測力計。故答案是:練習使用彈簧測力計;實驗器材;指針調(diào)零;量程。8.實驗室中常用的測量力的工具是彈簧測力計,要先觀察彈簧測力計的量程和分度值。在使用彈簧測力計測力時,如圖所示,彈簧測力計的量程是0~5N,分度值是0.2N,指針所指的示數(shù)是1.6N。【解答】解:實驗室中常用的測量力的工具是彈簧測力計;在使用彈簧測力計測力前首先要對彈簧測力計進行觀察,現(xiàn)已觀察出指針是指在零刻度,那么還應觀察的是:①量程;②分度值;由圖知:彈簧測力計最大可稱量5N的物體,所以其量程應記作0~5N;彈簧測力計上1N之間有5個小格,所以一個小格代表0.2N,即此彈簧測力計的分度值為0.2N,此時指針指在“1.6”處,所以拉力為1.6N。故答案為:彈簧測力計;量程;分度值;0~5;0.2;1.6。9.如圖所示的測量工具,它的名稱是彈簧測力計,最小分度值是0.2牛,測量范圍是0~5牛。此時示數(shù)為3.4牛?!窘獯稹拷猓簣D中的測量工具是彈簧測力計,彈簧測力計是測量力的工具;觀察彈簧測力計可知:測量范圍為0~5N,從0~1N之間一共分出了5個小格,所以每個小格就是它的分度值0.2N;測力計的指針在3N以下第兩個小格處,示數(shù)為:3N+2×0.2N=3.4N。故答案為:彈簧測力計;0.2;0~5;3.4。四.解答題(共11小題)10.火車作為人類重要的運輸工具,由于質(zhì)量大、車身長,并由多節(jié)車廂組成,在剎車時車廂之間會互相碰撞,使火車不能平衡運行,從而降低了行車的安全性。請你利用所學知識,在火車車廂之間設(shè)計一個設(shè)施,使之能有效克服上述問題,說明你設(shè)計的器材和依據(jù)的道理?!窘獯稹看穑夯疖囎鳛槿祟愔匾倪\輸工具,由于質(zhì)量大、車身長,并由多節(jié)車廂組成,在剎車時車廂之間會互相碰撞,故我們可以在車廂之間設(shè)計一個彈簧。當火車的運動狀態(tài)發(fā)生改變時,由于車廂間彈簧的彈力作用,使得車廂間形成一個緩沖,避免上述情況的發(fā)生。11.彈簧受力時一般遵循“胡克定律”,即:在一定的范圍內(nèi),彈簧所受拉力F的大小跟彈簧伸長量x成正比,即F=kx,式中k稱為彈簧的“勁度系數(shù)”,單位是“N/m”。已知:某彈簧不受任何力時長度為12cm,當該彈簧受到拉力F1=2N時長度為16cm;受到拉力F2時長度為18cm.已知:拉力F1、F2均在該彈簧一定的范圍內(nèi),求該彈簧的勁度系數(shù)k和拉力F2的大小?!窘獯稹拷猓簭椈傻脑L為12cm,到拉力F1=2N時長度為16cm,彈簧的伸長x=16cm﹣12cm=4cm=0.04m,可知彈簧的“勁度系數(shù)”:k===50N/m;由F=kx得,拉力F2=kx=50N/m×(0.18m﹣0.12m)=3N。答:該彈簧的勁度系數(shù)k為50N/m;拉力F2是3N。12.如圖所示,三個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:圖①中彈簧的左端固定在墻上,此時彈簧的伸長量為Xl;并處于靜止狀態(tài)。圖②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,此時彈簧的伸長量為X2并處于靜止狀態(tài)。圖③中彈簧的左端掛一小物塊,物塊在粗糙的桌面上做勻速直線運動,此時彈簧的伸長量為X3.則Xl、X2、X3的大小關(guān)系是:Xl=X2,X2=X3④原長16cm的輕質(zhì)彈簧,當甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時,彈簧長度變?yōu)?8cm;若將彈簧一段固定在墻上,另一端由人用200N的力拉,這時彈簧長度變?yōu)?0cm,此彈簧的勁度系數(shù)為5000N/m?!窘獯稹拷猓海?)用大小均為F的拉力作用在彈簧的右端,彈簧受到了一對平衡力,無論彈簧的左端情況怎樣,彈簧受的是平衡力,它兩端的拉力總相等。且在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與受到的拉力成正比,所以三個彈簧的伸長量相同。(2)甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時,彈簧拉力為F=100N。根據(jù):F=k(l﹣l0),將l=16cm,l0=18cm,代入得:k=50N/cm=5000N/m,當用200N的力拉時有:F=kx,代入數(shù)據(jù)得x=4cm,因此此時彈簧長度為:l=l0+4cm=20cm。故答案為:=;=;20;5000。13.一根輕質(zhì)彈簧,當它在100N的拉力作用下,總長度為0.55m。當它在300N的拉力下,總長度為0.65m,求:(1)彈簧不受拉力時自然長度為多大?(2)此彈簧彈性系數(shù)多大?(提示:F=k△x中,k為彈性系數(shù))【解答】解:(1)設(shè)彈簧原長為L0,根據(jù)彈簧的伸長跟受到的拉力成正比得=,解得:L0=0.50m。(2)∵F=k△x中,k為彈性系數(shù),∴F=k(L﹣L0),∴100N=k(0.55m﹣0.50m),解得k=2000N/m。答:(1)彈簧不受拉力時自然長度為0.50m。(2)此彈簧彈性系數(shù)為2000N/m。14.彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長就越大,某同學在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼,探究拉力和彈簧伸長量的關(guān)系。表中數(shù)據(jù)是該同學在彈簧彈性限度內(nèi)記錄的實驗數(shù)據(jù)。(g=10N/kg)鉤碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度l/cm6.07.28.49.810.812.0(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在如圖所示坐標系中作出拉力F跟彈簧伸長量x的關(guān)系圖象(彈簧的伸長量等于總長減去彈簧未掛鉤碼時的長度);(2)當彈簧長度為8cm時,彈簧下端所掛鉤碼的質(zhì)量為50g?!窘獯稹拷猓海?)F1=m1g=0.03kg×10N/kg=0.3N;X1=L1﹣L0=7.2cm﹣6.0cm=1.2cmF2=m2g=0.06kg×10N/kg=0.6N;X2=L2﹣L0=8.4cm﹣6.0cm=2.4cmF3=m3g=0.09kg×10N/kg=0.9N;X3=L3﹣L0=9.8cm﹣6.0cm=3.8cmF4=m4g=0.12kg×10N/kg=1.2N;X4=L4﹣L0=10.8cm﹣6.0cm=4.8cmF5=m5g=0.15kg×10N/kg=1.5N;X5=L5﹣L0=12.0cm﹣6.0cm=6.0cm才用描點法畫出圖象,如右圖:(2)根據(jù)上面的計算可以看出,彈簧的伸長量與所掛鉤碼的重成正比。當彈簧長度L=8cm時,伸長量X=L﹣L0=8cm﹣6cm=2cm,拉力F=G==0.5N,故所掛鉤碼的質(zhì)量為m==0.05kg=50g故答案為:5015.小明利用如圖甲所示的實驗裝置,對銅彈簧A和鐵彈簧B的“伸長長度與所受拉力大小的關(guān)系”進行了對比探究。實驗中在兩根彈簧下逐個增加規(guī)格相同的鉤碼,同時用刻度尺測出懸掛鉤碼后彈簧的總長度,下表是實驗時記錄的部分數(shù)據(jù)。所掛鉤碼的重/N123456A彈簧總長度/cm9.012.015.021.024.0B彈簧總長度/cm7.59.010.512.013.515.0(1)分析表中數(shù)據(jù)可知:①表格中漏記的數(shù)據(jù)為18.0,A彈簧不掛鉤碼時的長度為6.0cm。②在拉力相同時,A彈簧伸長的長度比B彈簧大。(選填“大”或“小”)。③在一定彈性限度內(nèi),B彈簧的長度l與它所受拉力F的定量關(guān)系式為l=6.0cm+1.5cm/N×F。(2)為什么受力相同,A、B兩根彈簧伸長的長度不一樣呢?為此小明仔細對比了兩根彈簧的差異,提出了如下三種猜想:猜想1:制造彈簧所用的材料可能影響彈簧的伸長量。猜想2:彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量。猜想3:彈簧的粗細可能影響彈簧的伸長量。①你認為小明的猜想2(填序號)缺少依據(jù)。②若要探究彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān),請設(shè)計一個簡單可行的實驗方案。將一根彈簧截成長度不同的兩段,分別用大小相同的力拉兩根彈簧,比較彈簧伸長的長度。(3)探究結(jié)束后,小明用A、B兩彈簧分別制作了如圖乙所示的a、b兩測力計,它們的外殼相同,刻度線分布情況相同。則量程較大的是b測力計,精度較高的是a測力計。(兩格均選填“a”或“b”)【解答】解:(1)①分析表格數(shù)據(jù)可知,A彈簧受到的拉力每增加1N時,伸長量增加3cm,所以,表中漏記的數(shù)據(jù)為15.0cm+3.0cm=18.0cm,不掛鉤碼時的長度9.0cm﹣3.0cm=6.0cm;②分析表格數(shù)據(jù)可知,B彈簧受到的拉力每增加1N時,伸長量增加1.5cm,所以,B彈簧不掛鉤碼時的長度7.5cm﹣1.5cm=6.0cm,彈簧A和彈簧B的原長相同,在拉力相同時,A彈簧伸長的長度比B彈簧大;③因B彈簧受到的拉力每增加1N時,伸長量增加1.5cm,原長為6.0cm,B彈簧的長度l與它所受拉力F的定量關(guān)系式為l=6.0cm+1.5cm/N×F;(2)實驗中兩彈簧的原長相同和,材料、橫截面積不同,則猜想2:彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量缺少依據(jù);要證實彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系,應控制彈簧的材料、橫截面積、所受拉力相同,只改變彈簧的原長,將一根彈簧截成長度不同的兩段,分別用大小相同的力拉兩根彈簧,比較彈簧伸長的長度;(3)根據(jù)A、B彈簧在拉力相同時,A彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度,可得出在彈簧的伸長相同時,A彈簧所受拉力小于b彈簧所受拉力,由題意知,A、B兩彈簧測力計分別使用了a、b兩彈簧,它們的外殼相同,刻度線分布情況相同即兩彈簧的伸長相同,則a彈簧所受拉力小于b彈簧所受拉力即a彈簧測力計的量程小于b,即量程較大的是b測力計;同樣a的測力計精度更高,即精度較高的是a測力計。故答案為:(1)①18.0;6.0;②大;③6.0cm+1.5cm/N×F;(2)2;將一根彈簧截成長度不同的兩段,分別用大小相同的力拉兩根彈簧,比較彈簧伸長的長度;(3)b;a。16.在“制作橡皮筋測力計”的活動中,同學們發(fā)現(xiàn):在一定的范圍內(nèi),橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的長度越長。根據(jù)這一現(xiàn)象,小明和小麗提出如下猜想(見圖)。究竟誰的猜想正確呢?他們決定一起通過實驗來驗證自己的猜想。(1)要完成實驗,除了需要一根橡皮筋、若干個相同的鉤碼、鐵架臺和細線外,還需要的器材是刻度尺。(2)小明和小麗的實驗記錄數(shù)據(jù)如下表:1拉力(鉤碼總重)F/N00.51.01.52.02.52橡皮筋的總長度L/cm4.55.15.76.36.97.53橡皮筋伸長的長度△L/cm00.61.22.43.0①請將表格中第3行的數(shù)據(jù)補充完整。②要判斷小麗的猜想是否正確,應對表格中的哪兩行數(shù)據(jù)進行分析比較?答:應對1、2(選填序號)兩行數(shù)據(jù)進行比較。③分析表格中的數(shù)據(jù),你認為實驗能初步驗證誰的猜想是正確的?答:小明。你是如何分析數(shù)據(jù)并做出此判斷的?請簡要寫出你的判斷依據(jù):橡皮筋伸長的長度與每次的拉力的比值為一常數(shù)?!窘獯稹拷猓海?)要完成該實驗,除了需要知道拉力之外還需要知道橡皮筋的長度,因此還需要測量長度的器材:刻度尺;(2)由表中數(shù)據(jù)知:①當F=0N時的橡皮筋長度即為L0;②用橡皮筋的總長度L減去原長L0即為橡皮筋伸長的長度△L;即6.3cm﹣5.7cm+1.2cm=1.8cm。③小麗的猜想是橡皮筋的總長度與拉力成正比,要判斷小麗的猜想是否正確,需要分析拉力與橡皮筋的總長度的關(guān)系,即分析1、2兩行數(shù)據(jù)進行比較;④分析表中第一行與第三行的關(guān)系可知橡皮筋伸長的長度與它所受拉力的關(guān)系是正比例關(guān)系,故小明的猜想是正確的。故答案為:(1)刻度尺。(2)①4.5;②1.8;③1、2;④小明;橡皮筋伸長的長度與每次的拉力的比值為一常數(shù)(或拉力擴大幾倍,橡皮筋伸長的長度也擴大幾倍)。17.小華在課外探究彈簧的伸長量跟拉力的變化關(guān)系,現(xiàn)記錄了相應實驗數(shù)據(jù),如表:(g=10N/kg)彈簧下方所掛鉤碼質(zhì)量/g0100200300400500600700指針的位置/cm2345677.57.5(1)分析實驗數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:在彈性限度內(nèi),彈簧伸長量與拉力成正比。(2)然后小華利用該彈簧制成了如甲圖的彈簧測力計,則彈簧測力計的量程為0~5N,分度值為0.2N。(3)小華利用完全相同的小桶分別盛滿四種液體,用彈簧測力計稱出液體和小桶的總重力,記錄的部分數(shù)據(jù)在如表中。液體種類酒精水可樂醬油彈簧測力計的示數(shù)F/N2.62.83.0①根據(jù)圖甲指針所在位置,可讀出第四種液體(醬油)和小桶的總重,則表格中的空格處的數(shù)據(jù)是3.2。②通過分析比較此表,他們推測在液體密度與彈簧測力計示數(shù)之間有一定的規(guī)律。在如圖乙所示的圖象中能正確反映這一規(guī)律的圖象是C。③若可樂的密度為1.2g/cm3,試根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算出小桶的重力和醬油的密度(請寫出必要的步驟和文字說明)。(4)小華又利用該彈簧測力計及小桶,將彈簧測力計改裝成可以直接讀取液體密度的彈簧密度計,請計算出并在甲圖上標出彈簧密度計的量程。(請寫出必要的步驟和文字說明)【解答】解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知:在所掛物體質(zhì)量在0~600g的范圍內(nèi),彈簧的長度隨物體質(zhì)量的增大而加長,且成正比當物體的質(zhì)量超過600g后,不再有此規(guī)律,即:在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長和受到的拉力成正比;(2)根據(jù)圖甲可知,彈簧測力計的量程是0~5N,彈簧測力計的分度值是0.2N,(3)①彈簧測力計指針指示的數(shù)字是3.2,故圖甲中彈簧測力計的示數(shù)為3.2N;②A、當F為零時,密度也為零,不符合題意;B、當液體密度有數(shù)值時,F(xiàn)也應該有示數(shù),不能是零,不符合題意;C、因為小桶有重力,所以當沒有液體時,F(xiàn)應有示數(shù),符合題意;D、F的示數(shù)隨密度的增大而減小,是錯誤的。故選C。③由表格中數(shù)據(jù)知,G桶+ρ1Vg=G1,即G桶+1.0×103kg/m3×10N/kg×V=2.8①G桶+ρ2Vg=G2,即G桶+1.2×103kg/m3×10N/kg×V=3.0②②﹣①解得:V=10﹣4m3;G桶=1.8N;若小桶中盛醬油時,G桶+ρ醬油gV=G′則:ρ醬油===1.4×103kg/m3=1.4g/cm3(4)當桶內(nèi)不加液體時,即相當于液體密度為為0時,彈簧測力計的示數(shù)等于桶的重力1.8N,彈簧測力計上1.8N刻度延長標記為0g/cm3,彈簧測力計的最大示數(shù)為5N,代入關(guān)系式得:5N=1.8N+1×10﹣4m3×10N/kg×ρ液,解得最大刻度處所對應的液體密度:ρ液=3.2×103kg/m3=3.2g/cm3,彈簧測力計上5N刻度延長標記為3.2g/cm3,液體密度計的零刻線和最大刻度,如下圖:故答案為:(1)在彈性限度內(nèi),彈簧伸長量與拉力成正比;(2)0~5;0.2;(3)①3.2N;②C;③小桶的重力為1.8N,醬油的密度為1.4g/cm3;(4)見上圖。18.為了研究受到拉力時彈簧長度的增加量與哪些因素的關(guān)系,小華同學選用了用相同材料和粗細的金屬絲制成的彈簧A、B、C、D和測力計進行實驗。已知彈簧A、C的彈簧圈直徑相等,彈簧B、D的彈簧圈直徑也相等,且A、C的彈簧圈直徑小于B、D的彈簧圈直徑;A、B原來的長度均為LO,C、D原來的長度均為LO′,且LO<LO′.他將彈簧A、B、C、D的左端固定,并分別用水平向右的力通過測力計拉伸彈簧,它們的長度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4,如圖1﹣(a)、(b)、(c)、(d)所示。請仔細觀察實驗現(xiàn)象,歸納得出初步結(jié)論。(1)分析比較(a)、(b)或(c)、(d)中的測力計示數(shù)、彈簧長度的增加量以及相關(guān)條件??傻茫寒斖饬?、金屬絲的材料和粗細、原長相同時,彈簧圈直徑越大,彈簧長度的增加量越大。(2)分析比較(a)、(c)或(b)、(d)中的測力計示數(shù)。彈簧長度的增加量以及相關(guān)條件,可得:當外力、金屬絲的材料和粗細、彈簧圈直徑相同時,原長越大,彈簧長度的增加量越大。(3)若研究A彈簧的長度與外力的關(guān)系時記錄了相應的數(shù)據(jù),如下表:鉤碼總重/N02.04.06.08.010.012.014.0指針位置/cm2.53.03.54.04.55.05.35.5則根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所作的“彈簧長度與外力的變化關(guān)系”圖象應該是下面B圖(填序號)所示的圖象。(4)若將以上C、D兩個彈簧均改造成彈簧測力計,且兩測力計的外殼和刻度分布均相同,則用彈簧D制成的測力計精確度更高。(5)小華同學繼續(xù)把制作好的彈簧測力計改造成為“密度秤”。他在不改變原來彈簧測力計刻度分布的情況下,先將塑料杯掛在彈簧測力計上,再將塑料小桶中分別裝滿已知密度的五種不同液體后,用彈簧測力計稱它們的物重,數(shù)據(jù)如表:液體濃度ρ(g?cm﹣3)0.81.01.21.31.7彈簧測力計的示數(shù)F/N2.42.83.23.44.2①分析此表,小華同學發(fā)現(xiàn)液體的密度與彈簧測力計示數(shù)之間有一定的規(guī)律,圖甲中能正確反映這一規(guī)律的圖象是A②小華改造的密度秤的分度值是0.1g/cm3,如圖乙所示,指針指在密度秤圖示位置時,待測液體的密度為2.1g/cm3③小華經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn):自己制作的密度秤的“0刻度線”與彈簧測力計的“0刻度線”不重合,使用起來顯得很不方便。他經(jīng)過思考,對自己的改造過程進行了修正,成功地使兩個“0刻度線”重合在了一起,小華的修正做法是:將塑料桶掛在秤鉤上后,先將指針對齊彈簧測力計的0刻度線,然后再進行測量后標注密度的刻度值。④小華在修正后的密度秤的塑料桶中重新裝滿密度為0.8g/cm3的液體,此時對于彈簧測力計的示數(shù)應為1.6N?!窘獯稹拷猓海?))(a)和(b)它們的原長都是L0,即原長相同,它們的橫截面積也相同,測力計讀數(shù)都是6N,即兩彈簧受的拉力相同,兩次實驗用的彈簧A、B是用不種金屬絲制成的,即材料不同,這樣控制了彈簧原長、材料橫截面積、所受拉力這三個因素相同,材料這一因素不同,我們看到△L2大于△L1,即彈簧伸長的長度不同;(2)(a)和(c)兩次實驗用的彈簧A、C用同種金屬絲制成,即所用的材料是相同的,它們的橫截面積也相同,測力計讀數(shù)都是6N,即兩彈簧受的拉力相同,兩根彈簧的原長是分別是L0和L0′,即原長不同,這樣控制不變的因素是材料、橫截面積、拉力,變化的因素是原長,我們看到△L3大于△L1,即彈簧伸長的長度不同;(3)從表中的數(shù)據(jù)知:當鉤碼的拉力是0N時,彈簧的長度是2.5cm,只有B圖符合題意;(4)由圖知,ABCD所受拉力大小相同,D彈簧形變程度最大,說明其最靈敏;(5)①彈簧測力計的示數(shù)等于桶的重力加上桶內(nèi)液體重力:F=G桶+G液=G桶+ρ液Vg,將第一、二兩次實驗數(shù)據(jù)代入公式得:2.4N=G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg,﹣﹣﹣﹣①2.8N=G桶+1.0×103kg/m3×V×10N/kg,﹣﹣﹣﹣②由①②聯(lián)立方程組解得:G桶=0.8N,V=2×10﹣4m3,則彈簧測力計的示數(shù)與液體密度的關(guān)系為:F=G桶+ρ液Vg=0.8N+2×10﹣4m3×10N/kg×ρ液,可見F和ρ液是一次函數(shù)關(guān)系,應選擇A圖象。②由①可知,塑料杯的自重G桶=0.8N。即彈簧測力計的示數(shù)F=G桶=0.8N,此時塑料桶中沒有液體,ρ液=0,由圖乙可知,彈簧測力計的分度值為0.2N,當彈簧測力計的示數(shù)F=1.0N,代入F=G桶+ρ液Vg=0.8N+2×10﹣4m3×10N/kg×ρ液,解得ρ液=0.1×103kg/m3=0.1g/cm3,所以改造的密度秤的分度值0.1g/cm3。如圖乙所示,指針指在5N的位置,將F=5N,代入F=G桶+ρ液Vg=0.8N+2×10﹣4m3×10N/kg×ρ液,解得ρ液=2.1×103kg/m3=2.1g/cm3。③當桶內(nèi)不加液體時,即相當于液體密度為為0時,彈簧測力計的示數(shù)等于桶的重力0.8N,彈簧測力計上0.8N刻度延長標記為0g/cm3,為了密度稱的“0刻度線”與彈簧測力計的“0刻度線”重合,小華的修正做
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 培訓課件費報銷調(diào)研
- 幼兒園小班教案《多嘴的八哥鳥》含反思
- 2025年智慧城市公共設(shè)施場地租賃與智能化服務合作協(xié)議
- 2025年社會福利院消防安全設(shè)施建設(shè)與安裝合同
- 2025年汽車租賃免責及全方位保險理賠保障服務協(xié)議
- 珠寶品牌授權(quán)經(jīng)營合作協(xié)議
- 2025年城市公共交通柴油能源供應及維護服務合作協(xié)議
- 2025年綠色住宅小區(qū)配套設(shè)施建設(shè)與維護合同
- 2025年古建筑群景觀設(shè)計及施工一體化合同范本
- 2025年電商行業(yè)供應鏈金融貨款抵押擔保服務協(xié)議
- 廣西2025年公需科目學習考試試題及答案4
- 代加工板材合同協(xié)議書范本
- 2025年事業(yè)單位工勤技能-湖南-湖南地質(zhì)勘查員二級(技師)歷年參考題庫含答案解析(5卷)
- 肝炎的分型及護理
- 高中語文38篇課內(nèi)文言文挖空一遍過(教師版)
- 2025年高考真題物理(四川卷)-2
- 企業(yè)負責人財稅知識培訓
- 【前程無憂】2025校招人才素質(zhì)洞察白皮書
- 船舶制造公司管理制度
- 2025至2030年中國石油化工自動化儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)及未來趨勢預測報告
- 中建EPC項目報批報建工作指南
評論
0/150
提交評論