科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比.现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8cm
2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm.由于直接对这一金属杆测试有困难,故选用同种材料制成的样品进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1200N,通过测试取得数据如下:
长度L(m) | 横截面积S(C㎡) | 伸长△L(cm) |
1 | 0.05 | 0.16 |
2 | 0.05 | 0.32 |
1 | 0.10 | 0.08 |
4 | 0.10 | 0.32 |
4 | 0.20 | 0.16 |
请分析表中数据回答下列问题:
(1)在对样品进行测试时,采用如图所示的装置,这样设计有何优点?
(2)分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟什么因素有关?
(3)金属杆L能够承受的最大拉力为多少?
考点分析:
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物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
(1)请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:
[题(3)中的猜想除外];
(2)根据你的猜想,请设计一个实验方案来验证;
.
(3)小刚同学猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F
1;
②用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F
2;
③通过比较F
1与F
2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.
请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):
.
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为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案(实验中不计弹簧测力计的重力).
甲方案:如图甲所示,将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动.
乙方案:如图乙所示,在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动.
请你对上述两种方案作出评价:
(1)甲方案中水平拉动木板时______(一定/不一定)要匀速,理由是______;乙方案中水平拉动木块时______(一定/不一定)要匀速,理由是______.
(2)从实验操作方面考虑:______(甲/乙)方案容易操作,简述你选择的理由______;从弹簧测力计读数方面考虑:______(甲/乙)方案容易读准示数,简述你选择的理由______.
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某同学用如图所示的装置来研究滑动摩擦力与哪些因素有关.
(1)实验时,用弹簧秤拉动木块在木板上做______运动,根据______的原理可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧秤的读数;
(2)采用控制变量法,分别研究滑动摩擦力与(A)压力、(B)接触面积的大小、(C)接触面的粗糙程度、(D)相对运动速度的大小等因素的关系,可以得出:滑动摩擦力的大小与______有关、与______无关.(填字母代号)
(3)请你对该实验装置作适当改进(不添加其他器材),以便于实验操作,在下面的方框中画出改进的实验装置示意图,并说明改进后与原装置相比较有哪些优点.
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小迪同学用弹簧测力计来探究“底面积相同的木块和铁块的下表面哪个更粗糙”,他在同一水平面上进行了如下图甲、乙所示的实验:
叠放的物块在水平拉力的作用下均做匀速直线运动,在甲实验中,测得拉力F
甲=4N,在乙实验中,测得拉力F
乙=5N.
(1)甲、乙实验中,木块、铁块叠放在一起的目的是______.
(2)甲实验中,铁块受到桌面的摩擦力大小为______N.你得出此结果的物理依据是______.
(3)通过实验,小迪同学可以得出的结论是______.
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如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验.
(1)在实验中,用弹簧测力计______拉动木块,使它沿长木板滑动.根据______条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)将图(a)和图(b)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与______有关.
(3)将图(a)和图(c)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与______有关.
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