某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图甲
题型:不详难度:来源:
某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出F—l变化的图线如图乙所示。
小题1:由此图线可得出的结论是 ; 小题2:弹簧的劲度系数为 N/m,弹簧的原长l0= m; 小题3:该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较, 优点在于: ; 缺点在于: 。 |
答案
小题1:在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比。 小题2:100 0.15 小题3:避免弹簧自身所受重力对实验的影响。 弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差。 |
解析
设弹簧原长为L0,由图可知,弹簧伸长量可表示为h+l-l0,由胡克定律可得F=k(h+l-l0), F—l图线斜率表示弹簧的劲度系数,k=100N/m。F—l图线在纵轴截距表示l=0时F=10N,代入F=k(h+l-L0),解得弹簧的原长l0=0.15m。 |
举一反三
某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了下面左图所示的实验装置。
小题1:将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平,检查是否调平的方法是________。 小题2:如图所示,游标卡尺测得遮光条的宽度△d= cm;实验时,将橡皮条挂在滑块的挂钩上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离恒定。现测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为△t,则滑块最后匀速运动的速度表达式为____(用字母表示)。 小题3:逐条增加橡皮条,记录每次遮光条经过光电门的时间,并计算出对应的速度。则画出的W-v2图象应是 。 |
小题1:如图所示为某同学安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误: 。
小题2:如图所示是小车匀变速运动时打出的一条纸带,已知相邻计数点间的时间间隔是t,测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4,为使计算的结果更精确一些,计算加速度平均值的公式应为a= 。
小题3:该同学通过测量,作出a – F图象如图所示,试分析: ①图象不通过原点的原因是 。 ②图像上部弯曲的原因是 。 |
小题1:如图甲、乙所示是螺旋测微器和游标卡尺测量工件长度时的情形。螺旋测微器读数为____ _____mm。游标卡尺读数为__ _mm。 小题2:在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时,下列说法中正 确( )
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力 | B.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 | C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 | D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点均匀部分进行计算 |
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已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率,首先用弹簧秤以1.5N的水平恒力,拉动小车沿水平面运动,小车尾部夹有纸带,运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示;然后换掉纸带,接通小车的电动机,电动机以额定功率工作,让小车仍在该水平面上运动,打点计时器打出的部分纸带如右下图所示。(两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出,电源频率为50Hz。相邻计数点间的距离已标在图上,单位mm。)由以上两步操作可知:小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为 __ ;小车上电动机的额定功率为 。 |
如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律”的实验装置,将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平,将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,砝码落地前挡光条已通过光电门2。利用和光电门连接的计算机读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2。用游标卡尺测出挡光条的宽度l,用刻度尺测出两光电门中心之间的距离s,则
小题1:若要验证砝码(包括托盘)和滑块(包括挡光条)组成的系统机械能守恒,本实验还需要用仪器测量的物理量是 。 小题2:如果满足关系式 ,则可认为验证了砝码(包括托盘)和滑块(包括挡光条)组成的系统机械能守恒定律。 |
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