内容正文:
力与力的探究
课题
鲁科版 八年级下
(一)
第六章 力和运动
某小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图甲、乙为他们设计的两种实验方案。
1
2
(1)他们应根据图________所示方案进行实验。
(2)图丙是实验时,在计算机上得到的实验图象,30 s时力传感器的示数均为 ______N,该小组同学经过多次实验得出结论:两个物体
间相互作用力的________
是相等的。
乙
5
大小
3
力的作用效果与哪些因素有关呢?为了探究这个问题,小华设计了这样的实验:用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究问题,如图所示的是小华设计实验的几个主要步骤。(小华
使用的钩码规格相同)
2
(1)通过比较甲和丙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的________有关;
(2)通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向,可以发现:力的作用效果与力的________有关;
(3)通过比较________和________中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的作用点有关。
大小
方向
甲
乙
(4)在本实验中,力的作用效果是通过观察_____________
_____来得知的,小华采用的这种实验方法叫做________法。
钢片的形变
程度
转换
【2022·菏泽期中】小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比,为了验证猜想,小明决定进行实验。
3
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ΔL/ cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
(1)要完成实验,除了需要如图甲所示的一根弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量
仪器是________。进行实验后小明记录数
据如上表,表中数据明显错误的是第
________次实验,正确结果应为________ cm。
刻度尺
4
120
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧的伸长量与所受拉力的关系图线。
解:如图所示。
(3)由图象可验证小明的猜想是________(填“正确”或“错误”)的。
正确
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩钩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。你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:___________;理由是:_______________________________________
___________。
用钩码更好
弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长
量不易确定
班级里同学在探究重力大小与质量的关系时,第一组记录的数据如表所示:
4
实验
序号 物体质
量/ kg 物体重
力/ N 重力与质量的比值( N/kg)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有天平和___________。
弹簧测力计
【点拨】
质量的测量工具是天平,力的测量工具是弹簧测力计。
(2)根据表格中的实验数据,得到的结论是:______________________________。
物体所受的重力与其质量成正比
【点拨】
由表格数据可知,重力与质量的比值都是10 N/kg,说明物体所受的重力与其质量成正比。
(3)利用弹簧测力计测量物体重力,使测力计内弹簧伸长的力是________。
A.物体的重力
B.物体和测力计的总重力
C.物体对弹簧的拉力
D.弹簧对物体的拉力
C
【点拨】
利用弹簧测力计测量物体重力时,使测力计内弹簧伸长的力是物体对弹簧的拉力。
(4)(多选)在“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”时,下列选项中说法正确的有________。
A.需要控制物质的种类相同
B.需要控制物质的体积相同
C.需要用质量不同的物体进行实验
D.需要在同一地理位置进行实验
CD
【点拨】
探究重力和质量关系时,不需要控制物质的种类和体积相同,故AB错误;为了寻找普遍规律,应选取质量不同的多个物体做实验,故C正确;同一质量的物体所受重力大小跟地理位置有关,探究重力和质量关系时,需要在同一地理位置进行,故D正确。故选CD。
(5)第二组同学从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。
从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上所受的重力________(填“大于” “等于”或“小于”)其在乙星球表面上所受的重力;小金的质量为50 kg,他在乙星球上所受重力的大小为________ N;若小金在地球上最多能举起150 kg的物体,到甲星球上他最多能举起________ kg的物体。(g取10 N/kg)
大于
250
100
【点拨】
如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。
5
(1)将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向________(填“变化”或“不变”),方向是________的;
(2)剪断悬线OA,观察小球下落的方向是________的;
(3)从以上实验现象分析可得出:重力方向_____________,建筑工人经常使用的________就是该原理的应用。
不变
竖直向下
竖直向下
总是竖直向下的
铅垂线
由图可知,当m=4 kg时,G甲=60 N,G乙=20 N,所以相同质量的物体在甲星球表面上所受的重力大于其在乙星球表面上所受的重力;又因为G=mg,所以g甲===15 N/kg,g乙===5 N/kg;
当m小金=50 kg时,他在乙星球上所受重力G小金乙=
m小金g乙=50 kg×5 N/kg=250 N;小金在地球上最多能举起m大=150 kg的物体,说明小金最多能举起G大=
m大g=150 kg×10 N/kg=1 500 N的物体;到了甲星球上,能举起的最大质量m大′===100 kg。
$$