内容正文:
实验:1.探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
2.探究两个互成角度的力的合成规律
一、探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
1.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验,下列说法不正确的是( )
A.如图乙所示,该弹簧劲度系数为
B.实验中还需要刻度尺作为测量工具
C.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,可知a的劲度系数比b的大
D.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,可知弹力与弹簧长度成正比
2.某研究性学习小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
B.所挂钩码不宜过多,以免弹簧超出它的弹性限度
C.数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的系统误差
D.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于静止状态
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图乙所示,由此图线可得该弹簧的原长是_____cm,劲度系数k=_____N/m。
3.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,他采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个砝码盘,在盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。根据实验所测数据做出砝码盘中砝码重力与弹簧形变量x的关系图像,如图乙所示。
结合图乙可求得砝码盘的质量为____________,(保留一位有效数字)未考虑砝码盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比____________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
4.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,
(1)以下说法正确的是___________
A.弹簧被拉伸时,能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.通过多次实验,可得出弹力与弹簧长度成正比。
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示,则弹簧的原长L0=___________cm,劲度系数k=___________N/m。
5.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有____________,该实验的公式依据为_________________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量,横轴是弹簧的形变量。由图像可得结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成________(填“正比”或“反比”),弹簧的劲度系数________(计算结果保留3位有效数字,重力加速度取)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧和,作出弹簧弹力与弹簧长度的图像,下列说法正确的是________。
A.的原长比的短 B.的劲度系数比的小
C.的劲度系数比的大 D.弹力与弹簧长度成正比
6.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量已知的相同钩码,探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)本实验还需要的实验器材有________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,横轴为弹簧的形变量x,纵轴为钩码的质量m。已知重力加速度大小,则弹簧的劲度系数________(结果保留两位有效数字)。
(3)从图乙可以看出,当弹簧下端未挂钩码时,弹簧也有一定的伸长量,其原因是_________。
二、探究两个互成角度的力的合成规律
7.某研究小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,采用如图甲所示的装置,在水平放置的方木板上将橡皮筋的一端固定在A点,另一端连接轻质小圆环,用两个弹簧测力计通过两根细绳互成角度地将小圆环拉到O点,记录两个测力计的示数、及两根细绳OB、OC的方向,然后只用一个测力计通过一根细绳再次将小圆环拉到O点,记录测力计的示数及细绳的方向。在图乙中作出了、、的图示。
(1)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
(2)关于本实验,以下说法正确的是______。
A.两根细绳OB、OC必须一样长
B.两绳夹角的平分线一定与橡皮筋在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要保证弹簧测力计与木板平面平行
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)在图乙中,以和为邻边作平行四边形,并作出、所夹的对角线,记为F。
(4)通过对比______和______的大小和方向,若偏差均在实验允许的误差范围之内,则可以得出两个互成角度的力的合成规律(两空均选填“”、“”、“”、“F”)。
8.某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是______。
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)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时橡皮条的弹力大小为______N。
(3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,______的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。(填F或)。
(4)实验结束后,小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”,绘出如图丁所示图像,则弹簧原长为______,弹簧测力计的劲度系数为______N/m。
9.某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验时得出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结合点。
(1)实验中需要的器材有:方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、弹簧测力计(两个)、图钉若干,其中还必须要有的器材是____________
(2)在实验过程中,橡皮条的一端固定在木板上,将橡皮条另一端与细绳套的结点拉到某一位置O点。在同一实验过程中,前后两次应把橡皮条的结点拉到____________位置(填“相同”或“不同”)
(3)图中____________是与合力的真实值(填“F”或“”)
10.某同学做验证力的平行四边形定则实验。
(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和_____及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到_____,记下弹簧测力计拉力的大小、方向。
(2)通过作图对实验结果处理:、表示两个测力计互成角度的拉力,F表示根据平行四边形定则做出的与的合力; 表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是 。
A. B.
C. D.
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,所用器材有:方木板一块,白纸,弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉若干个。
(1)本实验采用的科学方法是______;
(2)下列操作正确的是______;
A.每次拉伸橡皮筋时,只要使橡皮筋伸长量相同即可
B.实验中两次拉伸橡皮条时,要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.标记拉力方向时,要用铅笔紧靠细绳,沿绳移动铅笔画出细绳方向
(3)如图所示,甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果,其中符合实验事实的是______。(填“甲”或“乙”,其中力是用一个弹簧测力计拉时的拉力)
12.网课期间,小明想在家里通过实验验证“力的平行四边形定则”。他找了一重物、两根完全相同的橡皮筋、刻度尺,按如下步骤进行实验。
A.用刻度尺测出橡皮筋的原长L;
B.在竖直木板上贴一张白纸,将两根橡皮筋的一端分别固定在白纸上的A、B两点,另一端通过一绳套连接重物,如图甲所示,记下OA、OB的方向以及两橡皮筋的长度L1、L2;
C.然后再用一根橡皮筋将重物提起,静止时测出橡皮筋的长度L0,记下橡皮筋的方向。
(1)本实验中涉及的物理思想是 。
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法
(2)数据处理中应该把橡皮筋的________(选填“长度”或“伸长量”)作为等效力的大小。
(3)如果没有操作失误,图乙中的F3与F4两力中,方向一定沿图甲中DO方向的是________。
(4)如图甲所示,保持结点O不动、橡皮筋BO方向不变,将橡皮筋AO 逐渐沿顺时针方向转至竖直方向。此过程中,关于橡皮筋AO、BO的拉力大小的变化,下列结论正确的是 。
A.AO的拉力先减小后增大,BO的拉力逐渐减小
B.AO的拉力先增大后减小,BO的拉力逐渐减小
C.AO的拉力先减小后增大,BO的拉力逐渐增大
D.AO的拉力先增大后减小,BO的拉力逐渐增大
试卷第1页(共3页)
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实验:1.探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
2.探究两个互成角度的力的合成规律
一、探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
1.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验,下列说法不正确的是( )
A.如图乙所示,该弹簧劲度系数为
B.实验中还需要刻度尺作为测量工具
C.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,可知a的劲度系数比b的大
D.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像,可知弹力与弹簧长度成正比
【答案】AD
【详解】A.如图乙所示,该弹簧劲度系数为,故A错误,符合题意;
B.实验中还需要刻度尺作为测量工具,测量弹簧受到拉力后弹簧的长度,故B正确,不符合题意;
C.设弹簧的原长为,弹簧的劲度系数为,根据胡克定律可得
可知图像的斜率等于弹簧的劲度系数,由图丙可知弹簧的劲度系数大于弹簧的劲度系数,故C正确,不符合题意;
D.弹力随弹簧长度变长而变大,但是不是成正比,故D错误,符合题意。
故选AD。
2.某研究性学习小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
B.所挂钩码不宜过多,以免弹簧超出它的弹性限度
C.数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的系统误差
D.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于静止状态
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图乙所示,由此图线可得该弹簧的原长是_____cm,劲度系数k=_____N/m。
【答案】(1)BD
(2) 4 50
【详解】(1)A.弹簧的伸长量是弹簧的长度与原长的差值,并非弹簧的长度,故A错误;
B.若所挂钩码过多,弹簧超出弹性限度,就不再遵循胡克定律,所以所挂钩码不宜过多,故B正确;
C.数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的偶然误差,故C错误;
D.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时,应保证弹簧位于竖直位置且处于静止状态,此时弹簧的弹力等于钩码的重力,测量更准确,故D正确。
故选BD。
(2)[1]设弹簧的原长为l0,当弹簧弹力为零时,弹簧的长度就是原长,由图乙可知,此时弹簧长度为4cm,所以弹簧的原长为4cm;
[2]根据胡克定律有
所以图像的斜率即为弹簧的劲度系数,则
3.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,他采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个砝码盘,在盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。根据实验所测数据做出砝码盘中砝码重力与弹簧形变量x的关系图像,如图乙所示。
结合图乙可求得砝码盘的质量为____________,(保留一位有效数字)未考虑砝码盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比____________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 0.2 无影响
【详解】[1]弹簧的劲度系数
由图示图象可知
可得砝码盘的质量为
[2]应用图像法处理实验数据,图像的斜率代表劲度系数,小盘的质量不会影响图像斜率,所以对弹簧劲度系数的测量结果无影响。
4.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,
(1)以下说法正确的是___________
A.弹簧被拉伸时,能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.通过多次实验,可得出弹力与弹簧长度成正比。
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示,则弹簧的原长L0=___________cm,劲度系数k=___________N/m。
【答案】(1)B
(2) 10 50
【详解】(1)A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,故A错误;
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态,故B正确;
C.用直尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长即为弹簧的伸长量,故C错误;
D.通过多次实验,可得出弹力与弹簧伸长量(形变量)成正比,而不是与弹簧的长度成正比,故D错误。
故选B。
(2)[1]由图可知,弹簧的原长
[2]弹簧的劲度系数
5.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)实验中还需要的测量工具有____________,该实验的公式依据为_________________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量,横轴是弹簧的形变量。由图像可得结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成________(填“正比”或“反比”),弹簧的劲度系数________(计算结果保留3位有效数字,重力加速度取)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧和,作出弹簧弹力与弹簧长度的图像,下列说法正确的是________。
A.的原长比的短 B.的劲度系数比的小
C.的劲度系数比的大 D.弹力与弹簧长度成正比
【答案】(1) 刻度尺 胡克定律
(2) 正比 5.00
(3)C
【详解】(1)[1]实验中还需要的测量工具有刻度尺。
[2]该实验的公式依据为胡克定律。
(2)[1]如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比;
[2]根据胡克定律可得,弹簧的劲度系数为
(3)A.图像与横轴的交点等于弹簧原长,则的原长比的长,故A错误;
BC.图像的斜率等于劲度系数,则a的劲度系数比b的大,故B错误,C正确;
D.由图像可知,弹力与弹簧长度为线性关系,不是成正比关系,故D错误。
故选C。
6.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量已知的相同钩码,探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)本实验还需要的实验器材有________。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,横轴为弹簧的形变量x,纵轴为钩码的质量m。已知重力加速度大小,则弹簧的劲度系数________(结果保留两位有效数字)。
(3)从图乙可以看出,当弹簧下端未挂钩码时,弹簧也有一定的伸长量,其原因是_________。
【答案】 刻度尺 9.8 弹簧自重的影响
【详解】(1)[1]实验需要测量弹簧的长度、形变量,故还需要的实验器材有刻度尺。
(2)[2]题图乙中的图线为直线,说明弹簧的弹力大小与惮簧的伸长量成正比,可得
。
(3)[3]由于弹簧自重的影响,当弹簧下端未挂钩码时,弹簧也会有一定的伸长量。
二、探究两个互成角度的力的合成规律
7.某研究小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,采用如图甲所示的装置,在水平放置的方木板上将橡皮筋的一端固定在A点,另一端连接轻质小圆环,用两个弹簧测力计通过两根细绳互成角度地将小圆环拉到O点,记录两个测力计的示数、及两根细绳OB、OC的方向,然后只用一个测力计通过一根细绳再次将小圆环拉到O点,记录测力计的示数及细绳的方向。在图乙中作出了、、的图示。
(1)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
(2)关于本实验,以下说法正确的是______。
A.两根细绳OB、OC必须一样长
B.两绳夹角的平分线一定与橡皮筋在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要保证弹簧测力计与木板平面平行
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)在图乙中,以和为邻边作平行四边形,并作出、所夹的对角线,记为F。
(4)通过对比______和______的大小和方向,若偏差均在实验允许的误差范围之内,则可以得出两个互成角度的力的合成规律(两空均选填“”、“”、“”、“F”)。
【答案】(1)B
(2)CD
(3)
(4) F
【详解】(1)本实验通过两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同,探究两个互成角度的力的合成规律;采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(2)A.两根细绳应适当长一些,但不需要一样长,故A错误;
B.两根细绳的拉力大小不一定相等,所以两绳夹角的平分线不一定与橡皮筋在同一直线上,故B错误;
C.为了减小误差,在使用弹簧测力计时要保证弹簧测力计与木板平面平行,故C正确;
D.为了减小拉力方向标记的误差,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故D正确。
故选CD。
(3)以和为邻边作平行四边形,作出、所夹的对角线,记为F,如图所示
(4)[1][2]图中F是力F1、F2合力的理论值,而F3是力F1、F2合力的实际测量值,所以通过对比F3和F的大小和方向,若偏差均在实验允许的误差范围之内,则可以得出两个互成角度的力的合成规律。
8.某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是______。
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)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时橡皮条的弹力大小为______N。
(3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,______的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。(填F或)。
(4)实验结束后,小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”,绘出如图丁所示图像,则弹簧原长为______,弹簧测力计的劲度系数为______N/m。
【答案】(1)D
(2)4.00
(3)
(4) 3.0cm, 200
【详解】(1)两弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧测力计的单独作用效果相同,都把橡皮条的结点拉伸到了O点,故选D;
(2)弹簧测力计的最小分度为0.1N,读数时要估读到其下一位,故读数为4.00N;
(3)只用一个力拉时,拉力一定沿橡皮条伸长的方向,沿的AO延长线方向,而F是合力的测量值;
(4)原长时,弹力,故原长为3.0cm
弹簧测力计的劲度系数
9.某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验时得出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结合点。
(1)实验中需要的器材有:方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、弹簧测力计(两个)、图钉若干,其中还必须要有的器材是____________
(2)在实验过程中,橡皮条的一端固定在木板上,将橡皮条另一端与细绳套的结点拉到某一位置O点。在同一实验过程中,前后两次应把橡皮条的结点拉到____________位置(填“相同”或“不同”)
(3)图中____________是与合力的真实值(填“F”或“”)
【答案】(1)刻度尺
(2)相同
(3)
【详解】(1)需要的实验器材除了给出的部分,还需要刻度尺以便作出力的图示(作力的方向、选标度、测量长度等)。
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,每次将橡皮条拉到相同的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同。
(3)用平行四边形画出来的对角线是理论值,和橡皮筋共线的那个是实际值,所以是理论值,是真实值。
10.某同学做验证力的平行四边形定则实验。
(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和_____及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到_____,记下弹簧测力计拉力的大小、方向。
(2)通过作图对实验结果处理:、表示两个测力计互成角度的拉力,F表示根据平行四边形定则做出的与的合力; 表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 两弹簧测力计拉力的大小 同一位置O点
(2)B
【详解】(1)[1][2]用两个测力计同时拉橡皮条,记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小和两细绳的方向。然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到同一位置O点,记下弹簧测力计拉力的大小、方向。
(2)根据二力平衡条件,一定与橡皮条在同一条直线上,F是根据平行四边形得到的合力,F一定是平行四边形的对角线,故选B。
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,所用器材有:方木板一块,白纸,弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉若干个。
(1)本实验采用的科学方法是______;
(2)下列操作正确的是______;
A.每次拉伸橡皮筋时,只要使橡皮筋伸长量相同即可
B.实验中两次拉伸橡皮条时,要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.标记拉力方向时,要用铅笔紧靠细绳,沿绳移动铅笔画出细绳方向
(3)如图所示,甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果,其中符合实验事实的是______。(填“甲”或“乙”,其中力是用一个弹簧测力计拉时的拉力)
【答案】(1)等效替代法
(2)B
(3)甲
【详解】(1)本实验两次拉橡皮条的效果相同,采用的科学方法是等效替代法。
(2)AB.实验中两次拉伸橡皮条时,要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,故A错误,B正确;
C.为了减小误差,弹簧秤的拉力应适当大一些,但不是使两弹簧秤示数之差应尽可能大,故C错误;
D.标记拉力方向时,用铅笔沿着细绳方向确定相距较远的两点,然后确定拉力方向,故D错误。
故选B。
(3)力是通过作平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,使得力的方向不一定与橡皮筋在同一直线上;力是用一个弹簧测力计拉时的拉力,根据二力平衡可知,力的方向一定与橡皮筋在同一直线上;故符合实验事实的是甲。
12.网课期间,小明想在家里通过实验验证“力的平行四边形定则”。他找了一重物、两根完全相同的橡皮筋、刻度尺,按如下步骤进行实验。
A.用刻度尺测出橡皮筋的原长L;
B.在竖直木板上贴一张白纸,将两根橡皮筋的一端分别固定在白纸上的A、B两点,另一端通过一绳套连接重物,如图甲所示,记下OA、OB的方向以及两橡皮筋的长度L1、L2;
C.然后再用一根橡皮筋将重物提起,静止时测出橡皮筋的长度L0,记下橡皮筋的方向。
(1)本实验中涉及的物理思想是 。
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法
(2)数据处理中应该把橡皮筋的________(选填“长度”或“伸长量”)作为等效力的大小。
(3)如果没有操作失误,图乙中的F3与F4两力中,方向一定沿图甲中DO方向的是________。
(4)如图甲所示,保持结点O不动、橡皮筋BO方向不变,将橡皮筋AO 逐渐沿顺时针方向转至竖直方向。此过程中,关于橡皮筋AO、BO的拉力大小的变化,下列结论正确的是 。
A.AO的拉力先减小后增大,BO的拉力逐渐减小
B.AO的拉力先增大后减小,BO的拉力逐渐减小
C.AO的拉力先减小后增大,BO的拉力逐渐增大
D.AO的拉力先增大后减小,BO的拉力逐渐增大
【答案】(1)A
(2)伸长量
(3)F3
(4)A
【详解】(1)该实验使两个力的作用效果和一个力产生的效果相同,涉及的物理思想是等效替代法。
故选A。
(2)橡皮筋等效为弹簧,根据胡克定律可知只有伸长量才能等效为力的大小,故数据处理中应该把橡皮筋的伸长量作为等效力的大小。
(3)F4是通过作图得到的力,F3是用一根橡皮筋将重物提起时重物受到的拉力,和重力方向相反,故沿图甲中DO方向的是F3。
(4)以结点为研究对象,受到重物对O点的拉力等于重力、AO、BO的拉力,O点处于静止状态,三个力构成矢量三角形,如图
由图可知,保持橡皮筋BO方向不变,将橡皮筋AO绕结点O逐渐沿顺时针方向转至竖直方向。此过程中,AO的拉力先减小后增大,BO的拉力逐渐减小。
故选A。
试卷第1页(共3页)
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