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2014-03-06
10.图K11-8甲为“探究求合力的方法”的实验装置.
(1)下列说法中正确的是________.
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置能变化
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.
图K11-8
挑战自我
11.在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图K11-9所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
图K11-9
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出F-L图线.
图K11-10
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________ N/m.
(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).
(4)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:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
课时作业(十一)
【基础热身】
1.C [解析] 原长的测量值小于真实值,设误差为Δl,弹簧的实际伸长量x′=x-Δl,弹力与伸长量成正比,即F=k(x-Δl),所以可能的图线是C.
2.D [解析] 由于结点O的位置不变,所以F1和F2的合力大小和方向不变,画出平行四边形如图所示,弹簧测力计A的拉伸方向不变,则F1的方向不变,弹簧测力计B顺时针转动过程中,F2的大小和方向均不断改变,图中画出弹簧测力计B转动过程中的三个位置,两弹簧测力计的读数分别为F1′和F2′、F1″和F2″、F1?和F2?,观察表示力的有向线段的长短变化,可以看出弹簧测力计A的读数F1逐渐减小,而弹簧测力计B的读数F2先减小后增大,当弹簧测力计B转动至与弹簧测力计A垂直时F2最小.
3.甲
[解析] 由题设可知,F为F1和F2合力,是通过平行四边形定则作出的,而F′是F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉橡皮条时的拉力,显然F′的方向与细绳应在同一条直线上,故甲同学是尊重事实的.
4.(1)② ③ (2)他们的假设不是全部正确.在弹性限度内,金属丝(杆)的伸长量与拉力成正比,与截面半径的平方成反比,还与金属丝(杆)的长度成正比.
[解析] 确定研究对象,选取实验器材属“制定计划”;实验过程和测量数据属“搜集证据”. 探究金属线材伸长量与拉力、长度、直径的关系时,应该采用控制变量法.
【技能强化】
5.(1)步骤①中未记下细线的方向 (2)步骤②中除F1、F2的大小之外,还应根据F1、F2的方向才能准确作图
(3)步骤③中应将橡皮条与线的结点拉到原位置O点
6.在A点按同一标度作出F1、F2、F的图示;利用平行四边形定则作F1、F2的合力F′;比较F和F′的大小和方向,并得出结论
7.(1)如图所示 (2)25
[解析] (1)钩码质量为零时弹簧的长度为原长,可得弹簧原长为6.0 cm;根据给出的六组数据分别计算出对应状态下弹簧的伸长量,可在弹力F与弹簧伸长量x的关系图象中确定出六个点,用平滑的曲线连接尽可能多的点,如图所示.所得图象是一条过原点的直线,本实验中最后一点要舍弃.(2)由所得图象,计算图象的斜率即为弹簧的劲度系数k=1.87.2×10-2 N/m=25 N/m.
8.(1)4.0 2.5 (2)如图所示
[解析] 读弹簧测力计示数时,应注意首先找零刻度线,尤其是竖直放置的那个弹簧测力计,它的读数是2.5 N(而不是3.5 N),水平放置的弹簧测力计读数是4.0 N.
9.C [解析] 该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两个分力等大,故选项B错误;与两绳长短无关,选项A错误;但需使两个分力与合力在同一平面内,故选项C正确.
10.(1)C (2)4.00
[解析] 在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即力的效果变化,所以A选项错误;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O的,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计在使用过程中,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D选项错误.
【自我挑战】
11.(1) 如图所示 (2)5 20
(3)记录数据的表格如下:
次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N
弹簧的长度
L/×10-2 m
(4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差
[解析] (1)用平滑的曲线将各点连接起来,如图所示.(2)弹簧的原长L0即为弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,L0=5×10-2 m=5 cm.劲度系数为图象直线部分的斜率,k=20 N/m.
小编为大家整理的人教版2013高考物理复习试题就到这里了,希望大家认真阅读,祝大家学业有成。
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