Question

【題目】小華為研究彈簧的性質(zhì)，在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼（如圖a），同時(shí)記錄彈簧總長(zhǎng)度L與鉤碼質(zhì)量m，所得數(shù)據(jù)記錄在表一中．已知彈簧原長(zhǎng)L0＝6.0 cm.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，不計(jì)彈簧所受的重力。（g取10 N/kg）

表一：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
鉤碼質(zhì)量m/g	0	30	60	90	120	150
彈簧總長(zhǎng)度L/cm	6.0	7.2	8.4	9.6	10.8	12.0

表二：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
彈力F/N	0	0.3	①	0.9	1.2	1.5
彈簧伸長(zhǎng)量x/cm	0	1.2	2.4	3.6	②	6.0

（1）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，將表二填寫(xiě)完整，①________，②_________；

（2）請(qǐng)?jiān)趫Db坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出彈力F跟彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象___________；

（3）分析表二中的數(shù)據(jù)能得出的結(jié)論是_________，這就是彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理。于是他又找來(lái)紙板標(biāo)上刻度自制了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)；

（4）利用以上實(shí)驗(yàn)器材你認(rèn)為還可以探究什么問(wèn)題______________；

（5）如圖甲所示，小華認(rèn)為，利用以上器材還可以研究二力平衡的條件，測(cè)出物體所受的___和___的大小來(lái)進(jìn)行比較。小明研究后表示反對(duì)，這個(gè)裝置只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測(cè)出其中一個(gè)力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，___無(wú)法直接測(cè)量，所以這一方案無(wú)法實(shí)施下去；

（6）為此，兩位同學(xué)不斷改進(jìn)并先后設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，如圖所示，請(qǐng)你判斷出她們改進(jìn)的先后順序：_______（用字母表示）；

（7）小華將系于小卡片（重力可忽略不計(jì)）兩端的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向_____，并通過(guò)調(diào)整_______來(lái)改變拉力的大小；

（8）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片_________（能／不能）平衡；

（9）小紅同學(xué)也對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行了探究，但他在左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝成相同高度（如圖所示），你認(rèn)為能否用小紅的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)_________（能/不能）。

Answer 1

【答案】0.6 4.8 彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)量成正比 重力與質(zhì)量的關(guān)系 拉力 重力 另一個(gè)力(重力) B、A、C 相反 鉤碼個(gè)數(shù) 不能 能

【解析】

(1)[1]由題意可知，彈簧所產(chǎn)生的彈力，等于鉤碼所受的重力，根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，表二中，第3次的彈力

F=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N

故①處為0.6。

[2]第5次的彈簧伸長(zhǎng)量

x′=10.8cm6.0cm=4.8cm

故②處為4.8。

(2)[3]根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)，先畫(huà)點(diǎn)，再描線，見(jiàn)下圖：

(3)[4]分析表二中的數(shù)據(jù)可知，=，即彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的比值是定值，故得出的結(jié)論是在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)量成正比，這就是彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理。

(4)[5]利用彈簧測(cè)力計(jì)可測(cè)物體的重力，因此利用彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼還可以探究重力與質(zhì)量的關(guān)系。

(5)[6][7][8] 若采用小華的方案，必須測(cè)出物體所受的拉力和重力的大小來(lái)進(jìn)行比較；研究發(fā)現(xiàn)，在小華的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測(cè)出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個(gè)力(重力)無(wú)法直接測(cè)量，所以這一方案無(wú)法實(shí)施下去。

(6)[9]B圖為滑動(dòng)摩擦，A圖為滾動(dòng)摩擦，C圖只有滑輪與繩子間的摩擦，其中滑動(dòng)摩擦最大、滑輪與繩子間的摩擦最小，所以他們改進(jìn)的先后順序?yàn)椋?/span>B、A、 C；這樣的改進(jìn)是為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

(7)[10][11]小卡片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼，兩個(gè)鉤碼通過(guò)繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數(shù)量越多，拉力就越大，即調(diào)整鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。

(8)[12]小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡。

(9)[13]兩個(gè)滑輪安裝的高度不相同時(shí)，二力的大小不變，方向仍然相反，且在同一直線上，故不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。