内容正文:
期末复习专项提升—力学实验探究
——划重点初二期中期末之复习
考向01 探究弹簧弹力与伸长量的关系
【针对练习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,下表是实验时记录的部分数据。
所挂钩码的重力/ N
1
2
3
4
5
6
弹簧A总长度/cm
9.0
12.0
15.0
21.0
24.0
弹簧B总长度/cm
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
分析表中数据可知:
(1)表格中漏记的数据为 ,A弹簧不挂钩码时的长度为 cm;
(2)从表中数据可以得出结论:弹簧的伸长量与所受的拉力大小成 ;
(3)若伸长相同的长度,弹簧A受到的拉力比弹簧B受到的拉力要 ;
(4)小明用A、B两弹簧分别制作了如图(乙)所示的a、b两测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。对比分析A、B两弹簧的数据可知,量程较大的是 测力计,精度较高的是 测力计。
【针对练习2】在学习弹力及弹簧测力计的相关知识后,韩露同学发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她想探究“弹簧的伸长量与它所受到的拉力F大小的关系”,于是她采用了图一装置进行了探究。
(1)要完成实验,除了需要如图一所示的铁架台、一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(已知每个钩码重0.5N)以外,还需要的测量仪器是 ;
(2)通过实验,韩露同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F及所对应的弹簧长度L,并在坐标纸上绘制了图二的图像。分析图像可知:
①该弹簧的原长为 cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量为 cm;
②可以得到的实验结论是: ;
③若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程是 N;
④若用两根完全相同的该弹簧串接在一起制作弹簧测力计,其最大测量值为 N;若用两根完全相同的该弹簧并在一起制作弹簧测力计,其最大测量值为 N。
(3)实验中,有同学认为也可以用弹簧测力计代替钩码,勾住弹簧下端向下拉,来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。本次实验用 (弹簧测力计/钩码)探究更好一些。
【针对练习3】小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1) 小华同学想用如图甲所示的弹簧测力计测一块小石头的重力,但他发现此弹簧测力计的指针并未指到零刻度线,因此接下来他需要先在 (选填“水平”或“竖直”)方向将弹簧测力计调零,再用细线拴住小石头挂在弹簧测力计挂勾上,待其稳定后读得弹簧测力计示数如图乙为 ;
(2)小华又想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是 。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第 次实验;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△L/cm
0
0.4
0.8
1.2
1. 8
2.0
2.4
(3)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是: ;
(4)选取完全相同的两根弹簧A、B,将A弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉A的右端;在B弹簧左右两端均施加大小为F的拉力,当两根弹簧都水平静止时(如图丁),此时弹簧的长度LA LB(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【针对练习4】某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm,再将弹簧的上端挂在铁架台上,使弹簧处于竖直状态,如图甲所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端,测出相应的弹簧总长度L,算出弹簧伸长量x=L﹣L0,记录实验数据,作出弹簧下端所受拉力F与弹簧伸长量x变化的图象,如图乙所示。
(1)图乙中,直线没过坐标原点,可能的原因是 ;
A.坐标标度选取不合理
B.钩码重力的测量值都偏大
C.弹簧自身重力的影响
(2)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计,将该弹簧测力计竖直放置,未挂重物时,调节指针与零刻度对齐,当悬挂某一重物时,则如图丙所示读数为 N;
(3)小明在此实验基础上又设计了一个直接测量液体密度的“密度秤”。他用同一小桶分别盛满了3种