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请阅读《胡克与胡克定律》回答题。 胡克研制天文仪器时,接触到了弹簧。为了研究弹簧...

请阅读《胡克与胡克定律》回答题。

胡克研制天文仪器时,接触到了弹簧。为了研究弹簧的性能,胡克做了许多实验。他把弹簧的一端悬挂起来,在另一端加重物,观察弹簧长度的变化。当他把多次实验数据列在一起的时候,发现弹簧上所加物体重力与弹簧的伸长量成正比。

这一发现,使胡克十分兴奋。弹簧的这种性质是不是对所有的弹性体都适用呢?胡克知道,必须用实验来证实自己的推理。

他把表的游丝固定在黄铜的轮子上,加上外力使轮子转动,游丝便收缩或放松。改变外力的大小,游丝收缩或放松的程度也会改变。实验结果表明,外力与游丝收缩或放松的程度成正比。他又用金属线做实验,发现金属线上受到的外力也是与金属线伸长量成正比的。金属物质有这样的性质,其他物质有没有呢?他找来一根干燥的木杆,将木杆水平放置,一端固定,另一端挂上重物,结果也是一样:所加重量的大小与木杆弯曲程度也成正比。他还用丝、毛发、玻璃、土块等做实验,都发现了相同的规律。从实验中他得出:任何有弹性的物体,弹性力都与它伸长的距离成正比。1678年,胡克写了一篇名为《弹簧》的论文,向人们介绍了他对弹性物体进行实验后的结果,为材料力学和弹性力学的发展奠定了基础。后人为纪念胡克的开创性工作和取得的成果,便把这个定律叫作胡克定律。

请根据上述材料,回答下列问题:

小明在探究弹簧所受外力与弹簧伸长的长度的关系时,记录了相应的实验数据如下:

弹簧伸长的长度 Δl/cm

1

2

3

4

5

6

7

钩码对弹簧的拉力 F/N

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

 

 

 

(1)根据上述实验数据,若该弹簧在弹性限度内伸长的长度Δl8cm时,弹簧所受拉力为_____N

(2)小明和科技小组的同学们想自己动手制作弹簧测力计,他们选用了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如下图所示的图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选择弹簧______选填(“甲”或“乙”)。 请你根据图像反映的现象提出一个可探究的科学问题:_____

 

4 乙 见解析 【解析】 (1)[1]由表格数据可知,该弹簧在弹性限度内每伸长1cm,所需要的拉力为0.5N,则当伸长的长度Δl为8cm时,弹簧所受拉力为 F=8×0.5N=4N (2)[2]由图可知,甲、乙两种规格的弹簧在受到同样的拉力时,甲伸长的长度(发生的弹性变性)大,便于观察,所以它适合制作精确程度较高的弹簧测力计,再由图像可知,伸长相同长度时乙受到更大的拉力,因此,乙适合制作量程较大的弹簧测力计。 [3]甲、乙弹簧串联在一起后,所受拉力与弹簧伸长量是否还成正比。  
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考点分析:
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在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中,小波的一次操作过程如图。

实验步骤:

①用细线将物块系好,挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力G(如图甲),将数据记录在表格中;

②将水倒入溢水杯中(如图乙);

③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数F(如图丙),将数据记录在表格中;

④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重G(如图丁),将数据记录在表格中;

⑤利用F=G-F求出物体所受浮力的大小,并与G进行比较。

1)请指出上述步骤中存在的两个问题:

问题1______

问题2______

2)已知水的密度为ρ,请根据小波测量出的物理量和ρg,写出计算物块体积的表达式:V=______

 

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地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一,乘坐地铁需要进行安全检查,如图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱_____(选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用,你判断的理由是__________

 

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如图所示是小明自制的一个简易气压计。她将气压计从楼的1层带到5层的过程中,观察并记录管内与瓶内水面的高度差如下表:

楼层

 

1

2

3

4

5

管内与瓶内水面的高度差/cm

 

5

5.3

5.7

6

6.3

 

 

(1)小明所探究问题的自变量是:____

(2)由表中数据可得:楼层越高,管内与瓶内水面高度差越_____(选填“大”或“小”)。由此可知:高度越高,瓶外大气的压强越_____(选填“大”或“小”)。

 

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小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。

(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是________

(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,此时通过小灯泡L的电流为________ A;小灯泡L的额定功率为________ W

 

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小莎想知道组成金属块A的物质可能是哪种金属,她准备用天平和量筒测出金属块A的密度,再根据密度表确定金属的种类。小莎将金属块放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的质量和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲;然后,小莎将系好细线的金属块放入盛有50mL水的量筒中,金属块浸没在水中后,量筒中的水面升高到如图丙的位置。请你将测量数据填入表一中,并根据实验结果,结合表二进行分析判断,将表一中的其他项目填写完整。

表一:数据表

金属块A的质量m/g

量筒中水的体积V1/cm3

金属块A与水的总体积V2/cm3

组成金属块A的物质的密度ρ/g•cm-3

组成金属块A的物质可能是哪种金属

______

50

______

______

______

 

 

 

表二:几种常见金属的密度

材料

密度ρ/kg•m-3

11.3×103

8.9×103

钢、铁

7.9×103

2.7×103

 

 

 

 

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