在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数).然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 橡皮绳下端的坐标(X/mm) | 甲 | 乙 | 1 | 216.5 | 216.5 | 2 | 246.7 | 232. | 3 | 284.0 | 246.5 | 4 | 335.0 | 264.2 | 5 | 394.5 | 281.3 | 6 | 462.0 | 301.0 |
答案
(1)同一橡皮绳的X加<X减.由于实验中加挂钩码过多,拉力过大,橡皮筋的伸长超过了弹性限度,减挂钩码时弹性尚未恢复. (2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比,橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加线性增加,即每增加一个够吗,橡皮绳下端坐标值的增加相同,从表中数据可以看出,乙同学的测量数据较符合这一要求. (3)由所给数据的该变量如下表所示:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 改变量(Xn-X1)/mm | 甲 | 乙 | 1 | | | 2 | 30.2 | 15.5 | 3 | 67.5 | 30.0 | 4 | 118.5 | 47.7 | 5 | 178.0 | 64.8 | 6 | 245.5 | 84.5 |
举一反三
为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测得了砝码的质量与弹簧长度l的相应数据,7个对应点已在图上标出.(取g=10m/s2) (1)作出m-l的关系图线; (2)弹簧的原长为______cm; (3)弹簧的劲度系数为______N/m(保留2位有效数字) | 如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙).则下列判断正确的是( )
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 | B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 | C.该弹簧的劲度系数是200N/m | D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 | (Ⅰ)用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边附有一竖直刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图cd虚线所示.已知每个钩码质量均为50克,重力加速度g=9.8m/s2.则被测弹簧的劲度系数为______N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.(刻度尺最小格为1) (Ⅱ)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下: A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上; B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套; C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数; D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F; E.只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示; F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论. 上述步骤中:(1)有重要遗漏内容的步骤的序号是______和______; (2)遗漏的内容分别是______和______. | 在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中,得到轻质弹簧的弹力F大小和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知: (1)弹簧的原长是______cm (2)弹簧的劲度系数为______N/m (3)表示弹簧处于压缩状态的是图线______. | 通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验,我们知道:在弹性限度内,弹簧弹力F与形变量x成正比,并且不同弹簧,其劲度系数也不同.某中学的探究学习小组从资料中查到:弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关.该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系,现有A,B,C,D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧. (1)学习小组的同学们经过思考和理论推导,各自提出了自己的看法,其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比,乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比,甲、乙有一名同学的看法是正确的.你认为正确的是______(填“甲”或“乙”),就这一环节而言,属于科学探究中的哪个环节______(填序号). A.分析与论证 B.进行实验与收集证据 C.猜想与假设 D.制定计划与设计实验 (2)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示. 实验数据记录(g=10m/s2)
| 原长 | 钩码质量 | 弹簧长度 | 弹簧伸 长量x | 弹簧劲度 系数k | 弹簧A | 10.00cm | 0.3kg | 13.00cm | 3.00cm | 100N/m | 弹簧B | 15.00cm | 0.1kg | 16.49cm | 1.49cm | 67.1N/m | 弹簧C | 20.00cm | 0.2kg | 24.00cm | | | 弹簧D | 30.00cm | 0.1kg | 32.99cm | 2.99cm | 33.4N/m |
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