内容正文:
小专题 与“熟悉而陌生的力”相关的实验探究
类型一 探究弹簧的伸长量与拉力的关系
1. 小明利用如图甲所示的实验装置,对铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大小的关系”进行了对比探究。实验中在两根弹簧下逐个增加规格相同的钩码,同时用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的总长度,表中是实验时记录的部分数据。
所挂钩码的重/N 1 2 3 4 5 6
A弹簧总长度/cm 9.0 12.0 15.0 21.0 24.0
B弹簧总长度/cm 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0
第1题
(1) 分析表中数据可知:
① 表格中漏记的数据为 18.0 ,A弹簧不挂钩码时的长度为 6.0 cm。
② 在拉力相同时,A弹簧伸长的长度比B弹簧 大 (选填“大”或“小”)。
③ 在一定弹性限度内,B弹簧的长度l与它所受拉力F的定量关系式为l= 6.0cm+1.5cm/N×F 。
(2) 为什么受力相同,A、B两根弹簧伸长的长度不一样呢?为此小明仔细对比了两根弹簧的差异,提出了如下三种猜想。
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
① 你认为小明的猜想 2 (选填序号)缺少依据。
18.0
6.0
大
6.0cm+
1.5cm/N×F
2
② 若要探究弹簧伸长的长度与弹簧原长是否有关,请设计一个简单可行的实验方案: 将一根弹簧截成长度不同的两段,分别用大小相同的力拉两根弹簧,比较弹簧伸长的长度 。
(3) 探究结束后,小明用A、B两弹簧分别制作了如图乙所示的a、b两个测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是 b 测力计,精度较高的是 a 测力计。(选填“a”或“b”)
将一根弹簧截成长度不同的两段,分别用大小相同的力拉两根弹簧,比较弹
簧伸长的长度
b
a
第1题
类型二 探究物重与物体质量的关系
2. 小明在“探究重力与质量的关系”实验中,以钩码作为被测物体,逐渐增加所挂钩码的个数,测出相应钩码的重力,如图甲所示,实验数据如表所示。
钩码个数 1 2 3 4
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20
重力G/N 0.4 1.0 1.6 2.0
(1) 实验前将弹簧测力计在 竖直方向 (选填“水平方向”或“竖直方向”)校零,使指针对准“0”刻度线。
竖直方向
第2题
(2) 根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像。
(3) 由图像可以得出结论: 物体所受重力跟它的质量成正比 。
(4) 本实验以钩码作为被测物体的好处是 便于测量重力及成倍数改变物体的质量 。
物体所受重力跟它的质量成正比
便于测量重力及成倍数改变物体的
质量
乙答案
类型三 探究滑动摩擦力的影响因素
3. 小明和小华同学在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,提出了如下猜想。
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关。
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关。
为了验证他们的猜想,老师提供了如下器材:长木板、弹簧测力计、大小和形状完全相同且带挂钩的铜块和木块、细线,实验装置如图所示。实验时用弹簧测力计拉着物块沿水平向右的方向做匀速直线运动。请你帮他们完成下列内容:
第3题
(1) 图甲中长木板受到铜块对它的滑动摩擦力的方向为水平 向右 (选填“向左”或“向右”)。
(2) 比较甲、乙两图,可得到的初步结论是 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 。
向右
在接触面粗糙程度相同时,压力越
大,滑动摩擦力越大
第3题
(3) 乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是使 压力大小 相同。
(4) 在“探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关”时,小明将木块和铜块用细线紧紧捆在一起平放在长木板上,如图丁所示,测出滑动摩擦力的大小并与图丙进行比较,他的探究方案中存在的主要问题是 没有控制接触面的粗糙程度相同 。
压力大小
没有控制接触面的粗糙程度
相同
第3题
4. (2022·百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1) 用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 匀速直线 运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
匀速直线
(2) 比较图(a)中 甲、乙 两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
甲、乙
第4题
(3) 实验中发现图(a)丙中弹簧测力计的示数比图(a)甲中的大,由此得出结论:当压力相同时,接触