2.6实验

2.6 实验 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，不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L0，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，把(L－L0)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象中的( )

3.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如右上图所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________ cm；该弹簧的劲度系数为________ N/m.

4．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指( ) A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变 C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度

5．在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的有( ) A．同一次实验中，O点位置允许变动 B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计的拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点 D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小

6．在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________．图线不过原点的原因是由于________． 7．橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出． (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N．(要求读到0.1N) (2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．

8．某实验小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时他们需要记录的是________、________和________，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是____________________．

9．图甲为“探究求合力的方法”的实验装置 ①下列说法中正确的是________． A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化 B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下 C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90° ②弹簧测力计的指示如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N. (3)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？ 答：________.(选填“变”或“不变”) 10．17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律。受此启发，一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下： A．有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比 B．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设 C．通过实验取得如下数据：

长度 250N 500N 750N 1000N

1 m 2.52mm 0.4mm 0.8mm 1.2mm 1.6mm 2m 2.52mm 0.8mm 1.6mm 2.4mm 3.2mm 1m 3.57mm 0.2mm 0.4mm 0.6mm 0.8mm D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善。 （1）上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是 、 。 （2）请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正。 。 (3)求出这种线材的伸长量与拉力以及材料的长度、截面积之间的定量关系式

(4)有一工程要使用一根能承受98000N拉力的线材，按设计要求，其受拉力后的伸长不能超过原来长度的1／1000。现有一根用这种材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8 cm2，请通过计算说明能否使用这根金属杆。

11．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，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项： 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与木板平面平行 其中正确的是( )

12．关于验证平行四边形定则的实验，请回答下列问题： (1)在该实验中，合力与分力的概念是一种________的科学思想方法。 (2)某同学在做该实验时，弹簧测力计平行于木板如图 (a)放置，然后记录力的大小和方向，请你指出这样操作的问题：____________________________ _______________________________________. (3)某同学完成该实验后得到的图形如图(b)所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是____________________________

13．请完成以下三小题． 某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(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分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物． (1)为完成该实验，下述操作中必需的是________． A．测量细绳的长度 B．测量橡皮筋的原长 C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D．记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是______________． （3）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直( ) A．使用三角板 B．使用重垂线 C．目测 D．不用检查 2.6 实验参考答案 1．AB 2.C 3 10、50 4.D 5.ACD 6.200N/m 弹簧有自重 7 (1)4.0 2.5 (2)见解析图 解析：读弹簧秤示数时，应注意首先找零刻度线，尤其是竖直放臵的那个弹簧秤，它的读数是2.5N(而不是3.5N)，水平放臵的弹簧秤读数是4.0N. 8．O点的位臵 两弹簧秤的读数 两细绳套的方向 一定要将橡皮条拉至O点 9.①AC ②4.00 (3)不变 10．（1） B 、 C （2） 答：他们的假设不是“全部正确”。在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比 。 (3)x=kfl/s 式中：k=xs/fl=0.4*5/(250*1000)=8*10-6mm2/N） (或k=xs/fl=0.4*5*10-9/(250*1)=8*10-12m2/N) (4)不能使用。按设计要求伸长不能超过原来长度的1／1000计算，该金属杆受到的拉力不能超过： F=xs/kl=10000N（或按98000N拉力计算，该金属杆的伸长量为原来长度的9.8／1000） 解析：确定研究对象 ，选取实验器材属“制定计划”；实验过程和测量数据属“搜集证据”．研究伸长量x与拉力F、长度L、直径D的关系时，采用控制变量法，比如长度、直径不变，再研究伸长量与力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法． 11解析：该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错；与两绳长短无关，A错；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确． 12 (1)等效替代 (2)弹簧测力计的轴线与细线套不在同一直线上，导致测量数据不准确 (3)F 应按照实验要求做好实验，重视实验中的几个注意点．本题中的F′是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线，故F是用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力． 13解析：运用等效思想来验证平行四边形定则，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否和合力相符．本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小和方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证．为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位臵．故应选bcd.可以通过改变小重物改变各力的大小． 答案：(1)BCD (2)更换不同的小重物 （3）B