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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...

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AB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的指针示数稍稍超出量程,请你提出一个解决办法.

 

(1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B的拉力大小(或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等) 【解析】 (1)弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则读数为3.60N (2)重物的重力是合力,则应测量重物M所受的重力,选项A正确;簧测力计应在使用前校零,以免产生误差,选项B正确;拉线方向应与木板平面平行,选项C正确;改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点位置可以变化,选项D错误;此题选择不正确的选项,故选D. (3)改变弹簧测力计B的拉力大小(或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等)  
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考点分析:
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某同学用钩码和弹簧测力计做验证力的平行四边形定则实验.

(1)请将实验内容补充完整:

A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,在另一端绑上两根系有细绳套的细线.

B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码(每个钩码质量均为50 g),使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录________、结点的位置O和细线方向.

C.将图甲中钩码取下一个,并将细线用一光滑铁钉B(可随时固定)支开,在另一细线上挂上弹簧测力计,使两细线成一定角度,拉弹簧测力计,如图乙所示,图中αβ可测定,当时,橡皮筋正好位于竖直方向且橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点的位置O重合,此时弹簧测力计的示数应为____N(当地重力加速度g10 m/s2). 

(2)本实验采用的科学方法是________

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

 

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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的关系如图所示,则由图线可知:

1)弹簧的劲度系数为______________

2)为了用弹簧测定两木块AB间的动摩擦因数,两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。

①为了用某一弹簧测力计的示数表示AB之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案______(填)更合理。

②甲方案中,若AB的重力分别为10.0 N20.0 N。当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0 Nb的示数为11.0 N,则AB间的动摩擦因数为_____________

 

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某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0P1P2P3P4P5P6分别固定在弹簧上距悬点0102030405060圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm

1)将表中数据补充完整:①________②________


 

P1
 

P2
 

P3
 

P4
 

P5
 

P6
 

x0cm
 

2.04
 

4.06
 

6.06
 

8.05
 

10.03
 

12.01
 

xcm
 

2.64
 

5.26
 

7.81
 

10.30
 

12.93
 

15.41
 

n
 

10
 

20
 

30
 

40
 

50
 

60
 

kN/m
 

163
 


 

56.0
 

43.6
 

33.8
 

28.8
 

m/N
 

0.0061
 


 

0.0179
 

0.0229
 

0.0296
 

0.0347
 

 

2)以n为横坐标,为纵坐标,在答题卷给出的坐标纸上画出1/kn图像.

3)题(2)图中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_____N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_____N/m

 

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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即Fkxk的值与橡皮筋未受到拉力时的长度l、横截面积S有关.理论和实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.

(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是____

A.N     B.m     C.N/m     D.Pa

(2)有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置,可以测量出它的杨氏模量Y的值.

首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度l=20.00 cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具ab应分别为________________.

(3)用如图a所示的装置就可以测量出这种橡皮筋的Y值,下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图b中做出Fx图象________.

(4)由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为________(保留一位有效数字)

 

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某同学做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验.

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7.73cm,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_______cm;

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的标尺刻度和对应的钩码总重

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_____________

 

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