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1、力学实验1某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系(1) 将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应在_方向 (填 “水平 ”或 “竖直 ”)(2) 弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为L 0 ；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加 10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1 至 L 6，数据如下表代表符号L 0L xL 1L2L 3L 4L 5L 6数值 cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_由表可知所用刻度尺的最小分度为_(3) 下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横
2、轴是弹簧长度与_的差值 (填“L0”或 “Lx”)(4) 由图可知弹簧的劲度系数为 _N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为_g (结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)【答案】(1) 竖直(2) 静止L 31 mm(3)L x(4)4.9102某同学利用如图(a)装置做 “探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1) 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2) 实验中需要测量 (记录 )的物理量有 _(3) 他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图线由此图线可得该弹簧的原长x0_ cm ，劲度系数k _ N/m.(4) 他又利用本实验原理把该弹簧做成一
3、把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c) 所示时，该弹簧的长度x_ cm.【答案】(1) 竖直(2) 悬挂钩码的重力及对应的弹簧长度(3)450(4)103把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示(1)未挂钩码之前，指针 B 指在刻度尺如图乙所示的位置上，记为_ cm；(2)将质量 50 g 的钩码逐个挂在弹簧的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量m 与每根弹簧的伸长量 x，可描绘出如图丙所示的图像，由图像可计算出弹簧的劲度系数k2 _ N/m ；(取重力加速度 g 9.8 m/s2)(3) 图丙中，当弹簧的伸长量超过17 cm 时其图线为曲线，由此可知，挂上第_个钩码
4、时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧的劲度系数_(选填 “有”或 “没有 ”)影响 (弹簧的弹性限度足够大)【答案】(1)11.50(2)28(3)5没有第 1页4某同学做 “探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1) 图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为 _ cm ；(2) 本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作， 下列选项中规范的做法是_；(填选项前的字母)A 逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指
5、的标尺刻度和对应的钩码总重(3) 图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力 F 的关系图线， 图线的 AB 段明显偏离直线OA ，造成这种现象的主要原因是 _【答案】(1)6.93(2)A(3) 钩码重力超过弹簧弹力范围5.在 “验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端打好绳套，如图所示实验中用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下说法正确的是()A 两根细绳必须等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤拉力方向与木板平面平行，且弹簧秤中的弹簧不能与其外壳接触D 同一次实验中，O 点位置允许变
6、动E实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧秤的拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O 点【答案】C6 (1) 在 “探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是()A 弹簧被拉伸时，能超出它的弹性限度B用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D 用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2) 某同学做 “探究弹力和弹簧伸长量的关系 ”的实验， 他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长 L 0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ，
7、把 (L L 0)作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图像中的()【答案】 (1)B (2)C7通过 “探究弹力和弹簧伸长的关系 ”实验，我们知道在弹性限度内，弹簧弹力F 的大小与弹簧的伸长( 或压缩 )量 x成正比，并且不同的弹簧，其劲度系数不同已知一根原长为L0、劲度系数为k1 的长弹簧 A ，现把它截成长为2L 03第 2页1的 B 、C 两段，设 B 段的劲度系数为k2、 C 段的劲度系数为k3，关于 k1、k2 、k3 的大小关系，同学们做出了和 L 03如下猜想：甲同学：既然是同一根弹簧截成的两段，所以，k1 k2 k3乙同学：同一根弹
8、簧截成的两段，越短劲度系数越大，所以，k1k 2k 2k 3(1) 为了验证猜想，可以通过实验来完成实验所需的器材除铁架台外，还需要的器材有_(2) 简要写出实验步骤(3) 如图是实验得到的图线根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系？【解析】 (1) 刻度尺、已知质量且质量相等的钩码(或弹簧测力计 )(2) 实验步骤：a将弹簧 B 悬挂在铁架台上，用刻度尺测量其长度L B；b在弹簧 B 的下端挂上钩码，记下钩码的个数(如 n 个 )，并用刻度尺测量弹簧的长度L 1；c由 F mg 计算弹簧的弹力；由x L1 L B 计算出弹簧的伸长量由kF计算弹簧的劲度系数；xd改变钩码的个数，重复
9、实验步骤b、 c，并求出弹簧 B 的劲度系数 k2 的平均值；e按实验步骤 a、 b、 c、 d 求出弹簧 C 的劲度系数 k3 的平均值；f 比较 k1、 k2、 k3 得到结论学科* 网(3) 从同一根弹簧上截下的几段，越短的劲度系数越大( 或越长的劲度系数越小 )8某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h 0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的左部分位于筒内) ，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0 和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l ，作出F l变化的图线如
10、图乙所示(1) 由此图线可得出的结论是 _ ；(2) 弹簧的劲度系数为 _ N/m ，弹簧的原长 l 0 _ m ；(3) 该 同 学 实 验 时 ， 把 弹 簧 水 平 放 置 与 弹 簧 悬 挂 放 置 相 比 较 ， 优 点 在 于 _ ； 缺 点 在 于_ 【答案】(1) 在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比(2)1000.15(3) 避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差9某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F 和弹簧长度l 的关系如图1 所示，则由图线可知：(1) 弹簧的劲度系数为_ N/m.第 3页(2) 为了用弹簧测
11、定两木块A 和 B 间的动摩擦因数，两位同学分别设计了如图2 所示的甲、乙两种方案为了用某一弹簧测力计的示数表示A 和 B 之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_更合理若 A 和 B 的重力分别为10.0 N 和 20.0 N 当 A 被拉动时， 弹簧测力计a 的示数为6.0 N，b 的示数为11.0 N，c 的示数为4.0 N ，则 A 和 B 间的动摩擦因数为_【答案】(1)300(2)甲 0.3010在 “力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮筋的一端固定于P 点，用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到 O 点，记下拉力F 合 的大小和方向(1) 改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋，记下两
12、个分力，如图1 所示请指出图中两处操作错误(2) 纠正错误后，记下两分力F1、F2 的大小和方向如图2 所示，用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头，以表示 F1 和 F2 的线段为邻边作平行四边形，由图可得，F1 和 F2 的合力 F _ N.(3) 在题 2 图中， 表示 F 合 的线段不在平行四边形的对角线上，上述实验误差产生的原因可能有哪些？(写出两个原因 )【答案】(1) 图中有两处操作错误：橡皮筋的端点没有再次回到O 点拴在橡皮筋上的细绳套太短(2)4.5(3) 上述实验误差产生的原因可能有力的测量有误差；作图不准确；力的方向记录不准确；等等11某同学在做 “验证力的平行四边形定则
13、”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O 点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图(a)所示(1) 试在图 (a) 中作出无实验误差情况下F1 和 F2 的合力图示，并用F 表示此力(2) 有关此实验，下列叙述正确的是 _A 两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D 若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3) 如图 (b) 所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比
14、较符合实验事实？(力 F是用一只弹簧测力计拉时的图示)_(4) 在 以 上 比 较 符 合 实 验 事 实 的 一 位 同 学 中 ， 造 成 误 差 的 主 要 原 因 是 ： ( 至 少 写 出 两 种 情况 )_ 【答案】(1) 见解析图(2)AC(3) 甲同学实验得到的结果(4) 见解析12某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物 M. 弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置分别读出弹簧测力计A第 4页和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向(1) 本实验用的
15、弹簧测力计示数的单位为N，图中 A 的示数为 _ N.(2) 下列不必要的实验要求是 _ (请填写选项前对应的字母 )A 应测量重物M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3) 某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法【答案】 (1)3.6 (2)D(3) 改变弹簧测力计B 拉力的大小减小重物M 的质量 (或将 A 更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计 B 拉力的方向等 )13某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，
16、固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O 的正上方A 处，另一端系绳套1 和绳套 2，主要实验步骤如下： .弹簧秤挂在绳套1 上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O 点处，记下弹簧秤的示数F； .弹簧秤挂在绳套1 上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O 处，此时绳套1 沿 0方向，绳套 2 沿 120 方向，记下弹簧秤的示数F1； .根据力的平行四边形定则计算绳套1 的拉力 F _ _；1 .比较 _ _即可初步验证； .只改变绳套 2 的方向，重复上述试验步骤回答下列问题：(1) 完成实验步骤：_； _；(2) 将绳套 1 由 0方向缓慢转动到60
17、方向， 同时绳套2 由 120 方向缓慢转动到180 方向， 此过程中保持橡皮筋的结点在O 处不动，保持绳套1 和绳套2 的夹角120 不变，关于绳套1 的拉力大小的变化，下列结论正确的是_(填选项前的序号)A 逐渐增大B 先增大后减小C逐渐减小D 先减小后增大【答案】(1) F ， F和 F(2)A11314在探究力的平行四边形定则实验时某兴趣小组用如图甲所示的两个力拉弹簧使之伸长至某个位置，并记录，再换一根细线牵引弹簧，使弹簧伸长到同一位置(1) 本实验采用的科学方法是_第 5页A 理想实验法B等效替代法C控制变量法D 建立物理模型法(2) 某同学在坐标纸上画出了如图乙所示的两个已知力F1
18、 和 F2，图中小正方形的边长表示2 N ，则两力的合力F _ N ， F1 与 F 的夹角分别为_【答案】(1)B(2)1245 学科 * 网15.某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物， 两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A 上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子B 上，如图乙所示(1) 为完成实验，下述操作中必需的是_a两橡
19、皮筋的另一端连接的细绳a、 b 长度要相同b要测量橡皮筋的原长c要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度d要记录图甲中结点O 的位置及过结点O 的竖直方向e要记录图乙中结点O 的位置及过结点O 的竖直方向(2) 对该实验 “两条相同的橡皮筋 ”的要求的理解正确的为 _a橡皮筋的材料和原长相同即可b橡皮筋的材料和粗细相同即可c橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同【答案】(1)bce(2)c16某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则(1) 该同学的实验步骤为：a在竖直木板上固定白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，质量为m1 、m2 的两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为轻绳的结点此时需记
20、录的有_(m1、 m2 已知，重力加速度为g)，由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立b改变弹簧测力计拉力F 的大小重复步骤a，再次验证力的平行四边形定则，在第二次实验中，是否要保证结点 O 的 位 置 与 第 一 次 实 验 相 同 ？ _( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ”)， 并 说 明 理 由_.(2) 如果只增大弹簧测力计的拉力F 而保证其他的条件不变，当系统再次平衡时，下列说法正确的是_第 6页A 结点 O 的位置会向右移B OA 与 OB 绳的拉力的合力的方向会改变C OB 绳与竖直方向的夹角会变小D OA 绳与竖直方向的夹角会增大【答案】(1) 结点 O 的位置及 OA 、 OB 绳的方向、弹簧测力计的示数；否；因为每次实验都是独立的，改变拉力 F，结点 O 的位置会变化(2)AD第 7页