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2019版高考物理一轮复习 精选题辑: 课练7 实验 探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.doc

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资源描述

1、课练 7 实验 探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系 验证力的平行四边形定则1.下列是某小组做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中准备完成的实验步骤请你帮该小组按操作的先后顺序用字母排列出来:_.A以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据( x, F)对应的点,作出Fx 图线B记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度 L0.C依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码D将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺E以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式F解释函数表达

2、式中常数的物理意义答案:DBCAEF解析:第一步,安装实验装置,为 D;第二步,记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度 L0,以便计算弹簧的伸长量,为 B;第三步,依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码,为 C;第四步,画出图象,为 A;第五步,写出关系式,为 E;最后,解释函数表达式中常数的物理意义,为 F.所以步骤为 DBCAEF.2某同学利用如图 a 所示装置做探究弹簧弹力大小和其长度的关系的实验(1)他通过实验得到如图 b 所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线由此图线可得该弹簧的原长

3、x0_cm,劲度系数 k_N/m.(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图 c 所示时,该弹簧的长度 x_cm.答案:(1)4 25 (2)16解析:(1)如果以弹簧长度 x 为横坐标,弹力大小 F 为纵坐标,作出 F x 图象,那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图象可知,该弹簧的原长 x04 cm,劲度系数 k 25 N/m;(2) 弹簧秤的读数表示弹力的大小, F x即 F3.0 N,所以该弹簧的长度 x x0 16 cm.Fk3某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的

4、原长 L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度 L,把 L L0作为弹簧的伸长量 x,钩码重力作为弹力 F.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列图象中的( )答案:C解析:考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量 x0,故选 C.4在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力 G 与弹簧总长 L 的关系图象,如图所示根据图象回答以下问题(1)弹簧的原长为_(2)弹簧的劲度系数为_(3)分析图象,总结出弹簧弹力 F 与弹簧总长 L 之间的关系式为_

5、答案:(1)10 cm (2)1 000 N/m(3)F1 000( L0.10) (N)( L 的单位为 m)解析:钩码的重力等于其对弹簧的拉力,又根据胡克定律 F kx k(L L0),图线在横轴上的截距表示弹簧的原长,斜率表示弹簧的劲度系数,故 L010 cm, kN/m1 000 N/m,即 F1 000( L0.10) (N)( L 的单位为 m)40 14 10 10 25在“探究求合力的方法”的实验中,(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)其中的两个步骤是:在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上

6、,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置 O 点,在白纸上记下 O 点和两个弹簧测力计的读数 F1和 F2.只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时伸长量一样,记下此时弹簧测力计的读数 F 和细线的方向以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏之处:在中是_;在中是_(3)在做“互成角度的两个力的合力”的实验中,用 M、 N 两个弹簧测力计拉橡皮条的结点使其位于 O 处,此时 90,如图所示;然后保持 M 的读数不变,当 角由图中所示的值减小时,要使结点仍在 O 处,可采用的办法是( )A增大 N 的读数,减小 角B减小

7、 N 的读数,减小 角C减小 N 的读数,增大 角D增大 N 的读数,增大 角答案:(1)B (2)没有记录两个弹簧测力计(或者力、细线)的方向 没有将结点再次拉至 O 点 (3)B解析:(1)在“探究求合力的方法”的实验中,所用的科学方法是等效替代法,选项 B 正确(2)中只记录了弹簧测力计示数的大小,没有标出弹簧测力计的方向;中只用一个力拉时,应该让它与两个力拉时的效果相同,即忘记了将结点再次拉至 O 点(3)根据题意,要使结点仍在 O 处,说明合力仍是不变的, M 的大小不变,夹角 减小,由图可知,只能减小 N 的读数,减小 角的大小,选项 B 正确6(1)如图甲为“探究求合力的方法”的

8、实验装置小张同学在实验中用 a、 b 两弹簧测力计拉橡皮条,如图甲所示他在实验操作中除了所用细绳套太短外,至少还有一处错误,请你帮他找出错误之处为_(写出一条即可)(2)小张同学修正错误后,重新进行了测量,在测量时,左、右两只弹簧测力计的读数如图乙所示,则左弹簧测力计的读数是_N,右弹簧测力计的读数是_N若两根细线的夹角为 90,请你帮他在所给的方格纸(如图丙)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力(3)小张同学实验后发现用一个弹簧测力计也能完成这个实验,请问他这个想法是否可行?_(填“是”或“否”)答案:(1) a 弹簧测力计所用拉力太大,或 b 弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致(2)2

9、.74 3.28 如图解析所示 (3)是解析:(1)在该实验中,要正确测量弹力的大小和方向,同时作的平行四边形要大小适中,不能太小,以免增大误差,该同学在实验中的操作错误或不妥之处有: b 弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致; a 弹簧测力计的拉力太大,用一只弹簧测力计再次实验时可能会超量程(2)左弹簧测力计的读数是 2.74 N,右弹簧测力计的读数是 3.28 N合力的图示如图所示(3)用一个弹簧测力计也能完成这个实验是可行的,两个分力先后两次测,用弹簧测力计拉其中一个细绳套时,用手拉另一个细绳套,保持结点位置不动,交换测量7某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了

10、如下实验:(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上 M 点,在橡皮筋的中点 O 再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示;(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的 N 点,如图乙所示为完成实验,下述操作中必需的是( )A橡皮筋两端连接的细线长度必须相同B要测量图甲中橡皮筋 Oa 的长度和图乙中橡皮筋 Oa、 Ob 的长度C M、 N 两点必须在同一高度处D要记录图甲中 O 点的位置及过 O 点的竖直方向E要记录图乙中结点 O 的位置,过结点 O 的竖直方向及橡皮筋 Oa、 Ob 的方向答案:BE解析:橡皮筋两端连接的细线长度不用必须相同,

11、 M、 N 两点可以不在同一高度处,不需要记录图甲中 O 点的位置及过 O 点的竖直方向由于已经测出橡皮筋的原长,只需要测量图甲中橡皮筋 Oa 的长度和图乙中橡皮筋 Oa、 Ob 的长度,需要记录图乙中结点 O 的位置,过结点 O 的竖直方向及橡皮筋 Oa、 Ob 的方向操作中必需的是 B、E.8某同学利用弹簧测力计和刻度尺来探究一条橡皮筋弹力和伸长量之间的关系,实验时使用了一条拉伸后粗细会明显变化的橡皮筋 .(1)图甲中弹簧测力计的示数为_N;(2)该同学将实验数据画在坐标纸上,如图乙所示,根据实验结果,下列说法正确的是 ( )A数据点基本分布在一条直线上,说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循

12、胡克定律B该橡皮筋形变量越大,越容易拉伸C橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是由橡皮筋横截面大小(粗细)变化引起的D橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化肯定是该同学的实验操作不规范引起的答案:(1)1.30 (2)BC解析:(1)弹簧测力计的分度值是 0.05 N,指针示数为 1.30 N.(2)根据图象可知图线不是严格的直线,图线发生了弯曲,这种情况可能是橡皮筋粗细不均匀造成的,A、D 错误,C 正确;橡皮筋形变量越大,弹力越大,但是 的值越小,B F x正确9.某实验小组探究弹簧的劲度系数 k 与其长度(圈数)的关系实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7 个指针 P0、 P1、 P2、

13、 P3、 P4、 P5、 P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60 圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向 0 刻度设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为 x0;挂有质量为 0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为 x.测量结果及部分计算结果如下表所示( n 为弹簧的圈数,重力加速度 g 取 9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为 60,整个弹簧的自由长度为 11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:_,_.P1 P2 P3 P4 P5 P6x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01x(cm) 2.64

14、 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41n 10 20 30 40 50 60k(N/m) 163 56.0 43.6 33.8 28.8(m/N)1k0.006 1 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7(2)以 n 为横坐标, 为纵坐标,在图(b)给出的坐标系上画出 n 图象1k 1k(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为 n 的一段弹簧,则弹簧的劲度系数 k 与其圈数 n 的关系的表达式为 k_N/m.答案:(1)81.7 0.012 2 (2)见解析(3) (在 之间均可)1.75103n 1.67103n 1

15、.83103n解析:(1)根据 P2的示数可知, P2部分的原长为 4.06 cm,拉伸后的长度为 5.26 cm,根据胡克定律可得, k 81.7(N/m),倒数为 0.012 F x 0.1009.8 5.26 4.06 10 2 181.72(N/m)(2)根据表中的数据画出图象,如图所示(3)由图线可得其斜率为 0.000 572,故直线满足 0.000 572n,0.034 7 0.006 160 10 1k即 k N/m.1.75103n刷题加餐练刷 高 考 真 题 找 规 律1(2017新课标全国卷)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为 x 轴,纵轴为

16、 y 轴,最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点(位于图示部分之外),另一端 P 位于 y 轴上的 A 点时,橡皮筋处于原长(1)用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O,此时拉力 F 的大小可由测力计读出测力计的示数如图(b)所示, F 的大小为_N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋 P 端回到 A 点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将 P 端拉至 O 点此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F14.2 N 和 F25.6 N.()用 5 m

17、m 长度的线段表示 1 N 的力,以 O 为作用点,在图 (a)中画出力 F1、 F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力 F 合 ;图(a)图(b)() F 合 的大小为_N, F 合 与拉力 F 的夹角的正切值为_若 F 合 与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则答案:(1)4.0 (2)图见解析 4.0 0.05解析:(1)由题图可知, F 的大小为 4.0 N;(2)()根据题意画出 F1、 F2的图示,如图所示, F1用长为 21 mm 的线段表示, F2用长为 28 mm 的线段表示;()根据图示,测得合力 F 合 的长度

18、为 20 mm,则 F 合 的大小为 4.0 N,利用作图法可得, F 合 与 F 夹角的正切值为 0.05.2(2016浙江卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC 的劲度系数为 500 N/m.如下图 1 所示,用弹簧 OC 和弹簧秤 a、 b 做“探究求合力的方法”实验在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下:(1)若弹簧秤 a、 b 间夹角为 90,弹簧秤 a 的读数是_ N(图 2 中所示),则弹簧秤 b 的读数可能为_ N.(2)若弹簧秤 a、 b 间夹角大于 90,保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变,减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角,则弹簧

19、秤 a 的读数_、弹簧秤 b 的读数_(填“变大” 、 “变小”或“不变”)答案:(1)3.003.02 3.94.1(有效数字不作要求)(2)变大 变大解析:(1)根据胡克定律,弹簧 OC 伸长 1.00 cm 时弹簧的弹力 Fc k x5001.0010 2 N5.00 N;由图 2 可知弹簧秤 a 的读数 Fa3.00 N,根据勾股定理, F F F ,解得2a 2b 2cFb4.00 N.(2)改变弹簧秤 b 与 OC 的夹角时,由于保持弹簧伸长 1.00 cm 不变,因而 Fa与 Fb的合力 F 保持不变,根据平行四边形定则, Fa、 Fb合成的平行四边形如图所示( OAC B),当

20、弹簧秤 b 与 OC 的夹角变小时,其力的合成的平行四边形为 OA C B,由图可知 a、 b 两弹簧秤的示数都将变大3(2015福建卷)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为 7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量 l 为_ cm.(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是_(填选项前的字母)A逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同

21、学描绘的弹簧的伸长量 l 与弹力 F 的关系图线,图线的 AB 段明显偏离直线 OA,造成这种现象的主要原因是_答案:(1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度解析:(1) l14.66 cm7.73 cm6.93 cm.(2)应逐一增挂钩码,不能随意增减,A 项正确(3)弹簧下端钩码对弹簧的拉力过大,使弹簧形变量超过了弹簧的弹性限度,弹簧的伸长量不再是线性变化4(2015四川卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂 1 个钩码,静止时弹簧长度为 l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是 1 毫米

22、)上位置的放大图,示数l1_cm.在弹簧下端分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个相同钩码,静止时弹簧长度分别是 l2、 l3、 l4、 l5.已知每个钩码质量是 50 g,挂 2 个钩码时,弹簧弹力F2_N(当地重力加速度 g9.8 m/s2)要得到弹簧伸长量 x,还需要测量的是_作出 Fx 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系答案:25.85 0.98 弹簧原长解析:刻度尺的最小分度值是 1 mm,读数要估读到 0.1 mm,所以读数是 25.85 cm.两个钩码的重力 G22 mg2500.0019.8 N0.98 N,所以弹簧弹力 F20.98 N弹簧的伸长量弹簧长度弹簧的原长,所以需要测

23、量不挂钩码时弹簧的长度,即需要测量弹簧的原长 刷 仿 真 模 拟 明 趋 向5(2018北京海淀区模拟)某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,实验情况如图所示,在平整的木板上钉上一张白纸,用图钉将橡皮条的一端固定在 A 点, OB 和OC 为细绳, O 点为橡皮条与细绳的结点用两个弹簧测力计分别拉细绳 DB 和 OC,使橡皮条伸长一定的长度,并记下橡皮条与细绳的结点被拉至的位置;再用一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点被拉至同一位置下列因素对实验结果的精确性没有影响的是( )A OB 绳和 OC 绳之间夹角的大小B OB 绳和 OC 绳与木板平面是否平行C两个弹簧测力计拉力的大

24、小D弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦情况答案:D解析: OB 绳和 OC 绳之间夹角大小要适当,太大或者太小对实验结果的精确性都有影响,选项 A 错误; OB 绳和 OC 绳与木板平面必须平行,否则会造成实验误差,对实验结果的精确性有影响,选项 B 错误,两个弹簧测力计拉力的大小要适当,否则会造成实验误差,对实验结果的精确性有影响,选项 C 错误;弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦情况,对弹簧测力计的读数无影响,故对实验结果的精确性没有影响,选项 D 正确6(2018河南洛阳一模)某物理兴趣小组在“验证平行四边形定则”的实验中,找到两条劲度系数相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三

25、角板、铅笔、白纸、钉子,设计了如图所示实验,将两条橡皮筋的一端用细绳连接于结点 O,两条橡皮筋的另一端分别挂在墙上的钉子 A 及重物 C 上,同时用一条细绳一端与结点 O 相连,另一端用钉子 B 固定在墙上(1)为完成该实验,下述操作中不必要的是_A记录细绳 OB 的位置B测量每条橡皮筋的伸长量C记录悬挂重物后结点 O 的位置D测量细绳 OB 的长度(2)为了减小实验误差,以下采取的措施必要的是_A两橡皮筋必须等长,粗细相同B每条橡皮筋的伸长量应尽可能大C细绳、橡皮筋都应与竖直墙面平行D拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳或橡皮筋方向的两点要适当远些答案:(1)D (2)CD解析:(1)实验时要

26、记录细绳 OB 的位置,从而记录力的方向,选项 A 有必要;测量每条橡皮筋的伸长量,从而计算力的大小,选项 B 有必要;记录悬挂重物后结点 O 的位置,选项 C 有必要;没必要测量细绳 OB 的长度,选项 D 没必要,故选 D.(2)两橡皮筋等长、粗细相同,对减小实验误差没有作用,故 A 错误;每条橡皮筋的伸长量不能太大,也不能太小,故 B 错误;测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验误差,操作中要求细绳和橡皮筋都应与竖直墙面平行,故 C 正确;为了更加准确地记录力的方向,标记同一细绳或橡皮筋方向的两点要适当远些,故 D 正确7(2018山西太原质检)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的

27、实验中,所用实验装置如图甲所示,所用钩码质量均为 30 g他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将 5 个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在表中实验中弹簧始终未超过弹性限度,取 g10 m/s 2.(1)根据实验数据在图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线.钩码质量/ g 0 30 60 90 120 150弹簧总长度/cm 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00(2)该弹簧的自然长度为_cm;劲度系数 k_N/m.(3)若该弹簧所能承受的最大拉力(超过此值就不是弹性形变)为 10.2 N,则弹簧的最大长度为

28、Lm_cm.(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是_.答案:(1)如图所示(2)6 30 (3)40 (4)弹簧被压缩 1 cm 时的弹力为 0.3 N解析:(2)作出的 F L 图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力 F0 时弹簧的长度,即弹簧的自然长度,由图知为 6 cm;图线的斜率即为弹簧的劲度系数 k 30 N/m.(3)由图 F x象可以得出图线的数学表达式为 F30 L1.8(N),所以当弹簧弹力为 10.2 N 时弹簧长度最大,即 Lm0.4 m40 cm.(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为 5 cm 时的弹力,此时弹簧被压缩了 1 cm,即表示弹簧被压缩 1 cm 时的弹力

29、为 0.3 N.刷 最 新 原 创 抓 重 点8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 h0.25 m、开口向右的小筒中,如图甲所示 (弹簧的原长经筒短些),如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度 l,现要测出弹簧的原长 l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变所挂钩码的个数来改变 l 并记下弹力 F,作出 F l 图线如图乙所示(1)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较,优点在于:_.(2)弹簧的劲度系数为_ N/m.(3)弹簧的原长 l0_m.答案:(1)避免弹簧自身重力对实验的影响 (2)100(3)0.15解析:(2)根据题

30、图乙结合数学知识可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比设弹簧的原长为 l0,则根据胡克定律有F k(h l0 l) kl k(h l0),由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数,故 k100 N/m.(3)当 l0 时, F10 N,代入数据可解得 l00.15 m.9某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度),将一张白纸固定在竖直放置的木板上,原长为 L0的橡皮筋的上端固定在 O 点,下端挂一重物用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于 N 点,静止时记录下 N 点的位置 a,请回答:(1)若拉力传感器显示的拉力大小为

31、F,用刻度尺测量橡皮筋 ON 的长为 L 及 N 点与 O点的水平距离为 x,则橡皮筋的劲度系数为_(用所测物理量表示)(2)若换用另一根原长相同的橡皮筋,重复上述过程,记录静止时 N 点的位置 b,发现O、 a、 b 三点刚好在同一直线上,其位置如图乙所示,则下列说法中正确的是_A第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B两次拉力传感器显示的拉力示数相同C第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D第二次所用的橡皮筋的劲度系数大答案:(1) (2)BCFLx L L0解析:(1)令橡皮筋与竖直方向夹角为 ,重物重力为 G,结点 N 在竖直拉力(重物重力 G)、橡皮筋拉力 T 和水平拉力 F 作用下处于平衡状态

32、,满足图示关系,则 sin ,而FTsin , T k(L L0),联立得 k .(2)由受力图知 F Gtan ,两次中xL FLx L L0G、 均相同,所以两次拉力传感器显示的拉力示数相同,A 错,B 对;同理,两次橡皮筋的拉力也相同,而橡皮筋的原长相同,第二次的伸长量长,由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小,C 对,D 错10如图所示,某实验小组同学利用 DIS 实验装置研究支架上力的分解 A、 B 为两个相同的双向力传感器,该类型传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负 B 固定不动并通过光滑铰链连接一直杆, A 可沿固定的圆弧形轨道(圆心在 O 点)移动, A 连接一不

33、可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端 O 点构成支架,实验时始终保持杆在水平方向,取重力加速度大小 g10 m/s 2,计算结果保留一位有效数字操作步骤如下:测量轻绳与水平杆的夹角 ;对两个传感器进行调零;用另一根轻绳在 O 点悬挂一钩码,记录两个传感器的读数;取下钩码,移动 A,改变 角;重复上述实验步骤,得到的数据记录在表格中.F1/N 2.001 1.155 1.156 2.002F2/N 1.733 0.578 0.579 1.734 30 60 120 150(1)根据表格数据可得, A 对应的是表中力_(选填“ F1”或“ F2”),钩码质量为_kg.挂上钩码后, A 沿固定轨道移动过程中轻绳 AO 拉力的最小值为_N.(2)每次改变 角后都要对传感器进行调零,此操作目的是_A因为事先忘记调零B何时调零对实验结果没有影响C可以完全消除实验的误差D消除直杆自身重力对结果的影响答案:(1) F1 0.1 1 (2)D解析:(1)由表格数据可知, F1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故 A 对应的是表中力 F1.当 30时,对点 O 受力分析有 F1sin30 mg,解得m0.1 kg,当 AO 方向竖直时,拉力最小,则最小值为 F mg1 N(2)本实验中多次对传感器进行调零,是为了消除直杆自身重力对结果的影响,故 D 正确

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