(2017·河南六市联考)某同学为了探究求合力的方法,先用一个弹簧秤通过细线悬吊一个钩码;当钩码静止时,弹簧秤的示数为2.00 N;再用两个弹簧秤a和b通过两根细绳互成角度将该钩码悬吊其中b弹簧秤一端固定,a弹簧秤所拉细线如图1所示水平向左,驾钩码静止时,b弹簧秤的示数如图2所示。 (1)图2中b弹簧秤的示数为________N;可求出a弹簧秤的拉力为_________N; (2)保持a弹簧秤及其所拉的细绳方向不变,将b及其所拉的细绳以O为轴沿逆时针方向在图示平面内缓慢转至竖直方向的过程中,b的示数_______。(选填‘‘变大”“变小”或“不变”)
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(2017·安阳一中月考)如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。 (1)本实验中“等效代替”的含义是 。 A.橡皮筋可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)请将下面实验的主要步骤补充完整。 ①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计; ②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录 的位置,并记录两个拉力的大小及方向; ③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录 。 (3)如图乙所示,是某同学根据实验数据按照一定的标度(标度未画出)画出的力的图示。F1、F2、F、F'中不是由弹簧测力计测得的力是 (填字母)。
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(2017·河北模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学按照如下步骤进行操作: a.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上; b.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点,细绳的另一端系着绳套; c.如图甲,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向; d.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边形,画出它们所夹的对角线。 e.只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条, ;并按同一标度作出这个力F的图示; f.比较和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。 (1)把步骤e中的内容补充完整_____________。 (2)本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程,主要体现了下列哪种科学方法__________。 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 (3)下列操作有利于减小实验误差的是_________(填字母代号)。 A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计 B.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长,并且要尽量长一些 C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 D.用两弹賛测力计同时拉橡皮条时,两弹簧测力计的示数之差应尽可能大 E.在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点要远些 (4)图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示,如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_________。 (5)若小明和小刚两位同学在家中想验证力的平行四边形定则,他们手中有一些弹性橡皮条(弹力满足胡克定律,劲度系数为k)。如图丙所示,他们将三根橡皮条的一端系在一起,另一端分别系上细线,仍保证橡皮条原长相同,测得原长L0=5.40 cm。接下来把贴有白纸的木板放在水平桌面上,两人合作平行于纸面分别通过细线拉三根橡皮条至某一长度(在弹性限度内),保持状态不变;如图丁所示,记录此时结点位置和三个橡皮条另一端的位置,量出三个端点到结点O的距离分别为L1=9.20 cm、L2=8.40 cm、L3=7.50 cm,请根据他们的实验过程和记录的数据作出验证力的平行四边形定则的图示,并说明是如何验证的。
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(2012·广东卷)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L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:
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)图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与____________的差值(填“或”)。 (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)。
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(2014·新课标全国Ⅱ卷)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(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60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,取重力加速度为9.80 m/s2)。已知实验所用弹簧的总圈数为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 。 (2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k–n图。 (3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;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= ③ N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k= ④ N/m。
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(2017·山东齐河县高一期末)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,待弹簧停止振动时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表: (3)下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L0或Lx或L1”)。 (4)由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;(结果保留两位有效数字,重力加速度取10 m/s2)。
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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F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值。下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
(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)请根据表格中的数据做出F–x图象。由图象求得该橡皮筋的劲度系数为_______N/m(保留两位有效数字)。
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(2017·北京二中高一期中)在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图所示。根据图象回答以下问题。 (1)弹簧的原长为________cm。 (2)弹簧的劲度系数为________N/m。 (3)分析图象,总结出弹簧弹力F跟弹簧总长度L之间的关系式为___________。
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(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F–L图象,由图象可知:弹簧原长L0=_______cm,弹簧的劲度系数k=________N/m。 (2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为______cm;由此可推测图b中所挂钩码的个数为______个。
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(2017·太原高一期末)在探究“弾力与弹簧伸长的关系”通过在悬挂弹簧下面加钩码,逐渐使弹簧伸长,得到以下数据: (1)由数据在坐标系中作出F–x 图象; (2)由图线可知,弹力F 与弹簧伸长x 的关系是_____________________________。 (3)由图线可求得弹簧的劲度系数k= _____N/m。
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