一、實(shí)驗(yàn)原理與操作
1.如圖所示,彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。
2.用刻度尺測(cè)出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)量x,建立直角坐標(biāo)系,以縱坐標(biāo)表示彈力大小F,以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量x,在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組數(shù)據(jù)(x,F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn),用平滑的曲線連接起來(lái),根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線,就可探知彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量間的關(guān)系。
3.實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的三個(gè)問(wèn)題
(1)所掛鉤碼不要過(guò)重,以免彈簧被過(guò)分拉伸,超出它的彈性限度,要注意觀察,適可而止。
(2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差適當(dāng)大一些,從而使坐標(biāo)點(diǎn)的間距盡可能大,這樣作出的圖線準(zhǔn)確度更高一些。
(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)測(cè)量,以免增大誤差。
二、實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新

1.(1)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的是 ;
A.彈簧被拉伸時(shí),所掛鉤碼越多,誤差越小
B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量
D.用幾根不同的彈簧,分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量,得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等
(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng),用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng),再把彈簧豎直懸掛起來(lái),掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把作為彈簧的伸長(zhǎng)量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是圖中的 。
A.
B.
C.
D.
2.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
(1)某同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖像如圖所示。下列表述正確的是( )
A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)
B.a的勁度系數(shù)比b的大
C.a的勁度系數(shù)比b的小
D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比
(2)為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來(lái),在自由端掛上不同質(zhì)量的鉤碼。實(shí)驗(yàn)測(cè)出了鉤碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。作出m-l的關(guān)系圖線 。彈簧的勁度系數(shù)為 N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(3)若懸掛的鉤碼的質(zhì)量比所標(biāo)數(shù)值偏小些,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的彈簧的勁度系數(shù)比實(shí)際勁度系數(shù)偏 。

3.在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將彈簧左端固定,水平放置并處于自然狀態(tài),右端與細(xì)繩連接,使細(xì)繩與水平桌面平行,將毫米刻度尺的零刻度線與彈簧左端對(duì)齊,彈簧的右端附有指針,此時(shí)指針的位置如圖乙所示;
②在繩下端掛上一個(gè)砝碼(每個(gè)砝碼質(zhì)量),系統(tǒng)靜止后,記錄指針的位置
③逐次增加砝碼個(gè)數(shù),并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi)),記錄砝碼的個(gè)數(shù)n及指針的位置;
④用獲得的數(shù)據(jù)作出圖像,如圖丙所示,圖線斜率用a表示。
回答下列問(wèn)題:
(1)圖乙所示讀數(shù)為 cm;
(2)彈簧的勁度系數(shù)表達(dá)式 (用砝碼質(zhì)量m、重力加速度g和圖線的斜率a表示)。若g取則本實(shí)驗(yàn)中 N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(3)考慮彈簧與桌面、細(xì)繩與滑輪間有摩擦,則彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量值與真實(shí)值相比將 (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
變式
4.某同學(xué)做“探究彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲,下列操作規(guī)范的有
A.實(shí)驗(yàn)前,必須先把彈簧水平放置測(cè)量其原長(zhǎng)
B.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重
C.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,不需要整理并復(fù)原實(shí)驗(yàn)器材
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,每次都待彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)讀出彈簧的長(zhǎng)度,某次測(cè)量指針指在刻度尺的位置如圖乙所示;
(3)該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,描繪出彈簧的伸長(zhǎng)量與彈力F相關(guān)的點(diǎn)如圖丙所示;
(4)請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)用線來(lái)擬合這些點(diǎn),并根據(jù)合的線,回答以下問(wèn)題:
①根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷,彈簧形變長(zhǎng)度在0~6cm范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律,這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù) N/m;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
②圖線中后半部分明顯偏離直線,你認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的主要原因是 。
變式
5.小翟同學(xué)為了探究彈簧的彈力與形變量的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。
實(shí)驗(yàn)時(shí),用細(xì)線將彈簧固定在左側(cè)擋板,彈簧右端的細(xì)線跨過(guò)右側(cè)的定滑輪,并調(diào)節(jié)彈簧、細(xì)線與定滑輪高度在適當(dāng)位置,不懸掛鉤碼,用刻度尺測(cè)量出彈簧的長(zhǎng)度,然后將鉤碼逐個(gè)掛在右側(cè)的細(xì)線上,記錄鉤碼的個(gè)數(shù)n,并從刻度尺上讀出相應(yīng)的彈簧的總長(zhǎng)度L,已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為,重力加速度為g。
回答下列問(wèn)題:
(1)不掛鉤碼時(shí),用刻度尺測(cè)量彈簧長(zhǎng)度,刻度尺的讀數(shù)如圖乙所示,則該讀數(shù)為 cm。
(2)關(guān)于對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的操作,下列說(shuō)法正確的是________。
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),鉤碼的個(gè)數(shù)可以任意增加
B.刻度尺讀數(shù)時(shí),可以從右側(cè)斜視
C.刻度尺的讀數(shù)即為彈簧的伸長(zhǎng)量
D.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)始終保持彈簧、細(xì)線和桌面平行
(3)為了進(jìn)一步探究彈簧的彈力和彈簧形變量的關(guān)系,小翟同學(xué)以彈簧的總長(zhǎng)度L為縱軸,以懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)n為橫軸,得到的圖線如圖丙所示,圖中標(biāo)出的坐標(biāo)值為已知量且均為基本單位,彈簧的原長(zhǎng)為 ,彈簧的勁度系數(shù)為k= ,圖丙中的圖線向上發(fā)生了彎曲,其原因?yàn)? 。
一、實(shí)驗(yàn)原理與操作
1.等效法:一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn),所以力F′就是這兩個(gè)力F1和F2的合力,作出力F′的圖示,如圖所示。
2.平行四邊形法:根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示。
3.驗(yàn)證:比較F和F′的大小和方向是否相同,若在誤差允許的范圍內(nèi)相同,則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。
本實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是合力與分力的等效性,在操作時(shí)要記住“三注意”和“七記錄”
1.注意兩次結(jié)點(diǎn)O的位置必須相同。
2.實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要太短。
3.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí),夾角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之間為宜。
4.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、兩繩方向和結(jié)點(diǎn)O的位置(五記錄)
5.一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和細(xì)繩方向(二記錄)
二、實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新

6.某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證力的平行四邊形法則。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條AO拉長(zhǎng),記下結(jié)點(diǎn)的位置O和 及兩細(xì)繩的方向,然后用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條,將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到 ,記下彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小、方向,實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,則該彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小為 N。
(2)通過(guò)作圖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理:、表示兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度的拉力,F(xiàn)表示平行四邊形做出的與的合力;表示用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的力,則下圖中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是______。
A.B.
C.D.
(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條,結(jié)點(diǎn)到O點(diǎn)時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力夾角小于90°,現(xiàn)將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向不變,轉(zhuǎn)動(dòng)另一彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向,使兩拉力的夾角減小,保持結(jié)點(diǎn)始終在O點(diǎn)位置,則轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)______。
A.變大B.變小C.可能先變大后變小D.可能先變小后變大

7.某小組同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究力的分解。A、B為兩個(gè)完全相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,在受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,并可沿固定的圓弧形軌道移動(dòng)。B固定不動(dòng),通過(guò)光滑鉸鏈連接一輕桿,輕桿右端與細(xì)繩連接。調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使連接點(diǎn)O位于圓弧形軌道的圓心處,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持輕桿沿水平方向。操作步驟如下:
①測(cè)量細(xì)繩與輕桿的夾角θ;
②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零;
③用另一細(xì)繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的示數(shù);
④取下鉤碼,移動(dòng)A傳感器,改變?chǔ)冉?,重?fù)上述步驟,將數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),可知A傳感器讀數(shù)對(duì)應(yīng)表中的 (填“F1”或“F1”),可求得鉤碼質(zhì)量為 kg。(保留一位有效數(shù)字,重力加速度g取10m/s2)
(2)當(dāng)θ=120°時(shí),F(xiàn)1= N,F(xiàn)2= N。
(3)實(shí)驗(yàn)中,讓A傳感器沿圓弧形(而不是其他形狀)軌道移動(dòng)的主要目的是( )
A.方便改變A傳感器的示數(shù)B.方便改變B傳感器的示數(shù)
C.保持連接點(diǎn)O的位置不變D.方便改變細(xì)繩與輕桿的夾角θ
變式
8.在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),小明和小紅有不同的實(shí)驗(yàn)方案。
小明同學(xué)用到兩根完全相同的輕彈簧和一瓶礦泉水瓶。先將彈簧a一端固定在墻上的釘子A上,另一端掛礦泉水瓶,如圖(a)所示;然后將兩彈簧一端分別固定在墻上的釘子A、B上,另一端連接于結(jié)點(diǎn)O,在結(jié)點(diǎn)O掛礦泉水瓶,靜止時(shí)分別測(cè)出AO、BO與豎直方向的偏角如圖(b)所示。改變釘子B的位置,按照上述方法多測(cè)幾次。
(1)在使用彈簧之前,為了測(cè)試兩個(gè)彈簧是否完全相同,則在如圖(c)所示的兩種方案中可行的是 (填“甲”或“乙”)。
(2)依據(jù)上述方案并根據(jù)力的平行四邊形定則,為畫出力的合成圖示,下列操作哪個(gè)不是必須的 (選填選項(xiàng)前的字母)。
A.實(shí)驗(yàn)中標(biāo)記下結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄三個(gè)力的方向
B.要測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)
C.要測(cè)量圖(a)、圖(b)中彈簧的長(zhǎng)度
D.實(shí)驗(yàn)中要使結(jié)點(diǎn)O的位置始終固定不變
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及操作,在作圖時(shí),圖中 (選填“丙”或“丁”)是合理的。
小紅同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。一豎直木板上固定白紙,白紙上附有角度刻度線。彈簧測(cè)力計(jì)a和b連接細(xì)線系于O點(diǎn),其下端用細(xì)線掛一重物Q。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù),并在白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。
(4)圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為 N。
(5)關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是 。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
A.應(yīng)測(cè)量重物Q所受的重力
B.彈簧測(cè)力計(jì)a、b通過(guò)細(xì)線對(duì)O點(diǎn)作用力的合力就是重物Q的重力
C.連接彈簧測(cè)力計(jì)a、b以及重物Q的細(xì)線不必等長(zhǎng),但三根細(xì)線應(yīng)與木板平行
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置
變式
9.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則:

(1)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟為:
①在豎直木板上鋪上白紙,木板上固定兩個(gè)光滑的定滑輪,兩個(gè)物塊通過(guò)輕繩被彈簧測(cè)力計(jì)拉住而處于靜止?fàn)顟B(tài),O為OA、OB、OC三根輕繩的結(jié)點(diǎn),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)如圖乙所示,則 N;
②此實(shí)驗(yàn)還需記錄的有 ;
A.兩個(gè)物塊的重力 B.OA、OB、OC的方向 C.OA、OB、OC的長(zhǎng)度
③由記錄的物理量選擇合適的標(biāo)度畫平行四邊形來(lái)驗(yàn)證結(jié)論是否成立;
④改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小,重復(fù)實(shí)驗(yàn),再次驗(yàn)證力的平行四邊形定則時(shí), (填“需要”或“不需要”)保證結(jié)點(diǎn)O的位置與第一次相同。
(2)如果只增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F而保證其他的條件不變,當(dāng)系統(tǒng)再次平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是______.
A.結(jié)點(diǎn)O的位置會(huì)向右移B.OA與OB繩的拉力的合力不變
C.OB繩與豎直方向的夾角會(huì)變小D.OA繩與豎直方向的夾角會(huì)增大
創(chuàng)新角度
實(shí)驗(yàn)裝置圖
創(chuàng)新解讀
實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新
1.彈簧水平放置,消除彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
2.改變彈簧的固定方式,研究彈簧彈力大小與壓縮量之間的大小關(guān)系
實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新
1.用橡皮筋代替彈簧做實(shí)驗(yàn)
2.拉力傳感器顯示的拉力F與橡皮筋的彈力并不相等,僅為橡皮筋彈力在水平方向的分力
實(shí)驗(yàn)原理的遷移
1.探究金屬絲的勁度系數(shù)與直徑的關(guān)系
2.分別測(cè)出兩根彈簧的勁度系數(shù)
3.對(duì)計(jì)算出的勁度系數(shù)與直徑對(duì)比分析,得出結(jié)論
創(chuàng)新角度
實(shí)驗(yàn)裝置圖
創(chuàng)新解讀
實(shí)驗(yàn)器材
與方法的創(chuàng)新
1.通過(guò)應(yīng)用定滑輪,改變拉力的方向
2.鉤碼的總重力即為對(duì)應(yīng)細(xì)繩拉力大小
1.電子秤代替彈簧秤,可以直接讀出力的大小
2.同一電子秤應(yīng)用于(a)、(b)、(c)三個(gè)圖中,可測(cè)得三根細(xì)線中拉力的大小
實(shí)驗(yàn)
原理
的創(chuàng)新
1.將橡皮筋和彈簧秤的實(shí)驗(yàn)角色互換
2.秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油,保證了橡皮筋兩側(cè)彈力大小相同,與兩側(cè)橡皮筋長(zhǎng)度大小無(wú)關(guān)
實(shí)驗(yàn)原理
與方法
的創(chuàng)新
1.用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解
2.利用兩個(gè)相同的雙向力傳感器測(cè)量力
F1/N
1.001
0.580
1.002
F2/N
-0.868
-0.291
0.865
θ
30°
60°
150°
參考答案:
1. B C
【詳解】(1)[1]A.在懸掛鉤碼時(shí),在不超出量程的前提下可以任意增加鉤碼的個(gè)數(shù),故A錯(cuò)誤;
B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,要保證彈簧位于豎直位置,使鉤碼的重力等于彈簧的彈力,要待鉤碼平衡時(shí)再讀出讀數(shù),故B正確;
C.彈簧的長(zhǎng)度不等于彈簧的伸長(zhǎng)量,伸長(zhǎng)量等于彈簧的長(zhǎng)度減去彈簧的原長(zhǎng),故C錯(cuò)誤;
D.拉力與伸長(zhǎng)量之比是勁度系數(shù),由彈簧決定,同一彈簧的勁度系數(shù)是不變的,不同的彈簧的勁度系數(shù)不同,故D錯(cuò)誤。
故選B;
(2)[2]實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長(zhǎng)量x,縱軸表示彈簧的拉力F(即所掛重物的重力大?。?,由F=kx可知,不考慮彈簧重力時(shí)圖象過(guò)原點(diǎn);如果考慮彈簧自身的重力,不掛鉤鉤碼時(shí)伸長(zhǎng)量已經(jīng)不為零,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
2. B 0.255(0.248~0.263均正確) 大
【詳解】(1)[1]在F-l圖像中,圖線與l軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧原長(zhǎng),故a的原長(zhǎng)比b的小,題圖圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),所以a的勁度系數(shù)比b的大;由于圖像沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn),彈簧的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)加變化量,彈簧的長(zhǎng)度和彈力不成正比。故選B。
(2) [2]作出m-l的關(guān)系圖線如圖;
[3]由胡克定律F=kx得
(3)[4]因鉤碼所標(biāo)數(shù)值比實(shí)際質(zhì)量偏大,且所用鉤碼越多,偏差越大,因此所作出的m-l圖線比實(shí)際情況下的圖線斜率(即勁度系數(shù))偏大。
3.(1)6.00
(2)
(3)偏大
【詳解】(1)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為6.00cm。
(2)[1]根據(jù)胡克定律有
變形得
結(jié)合圖像有
解得
[2]結(jié)合上述與圖像有
(3)由于彈簧與桌面、細(xì)繩與滑輪間有摩擦,導(dǎo)致彈簧的彈力大小小于砝碼的質(zhì)量,結(jié)合上述可知,則彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量值與真實(shí)值相比將偏大。
4. B 100 超過(guò)彈簧的彈性限度
【詳解】(1)[1]
A.實(shí)驗(yàn)前,為了防止因彈簧本身的重力造成的誤差,則必須先把彈簧豎直放置測(cè)量其原長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;
BC.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重,但不能隨意增減砝碼,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)拆除實(shí)驗(yàn)裝置,整理并復(fù)原實(shí)驗(yàn)器材,故D錯(cuò)誤。
故選B。
(4)①[2]做出擬合的圖線如圖所示
根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷,彈簧形變長(zhǎng)度在0~6cm范圍內(nèi),圖像為直線,即彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律,這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為
②[3]圖線中后半部分明顯偏離直線,你認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的主要原因是超過(guò)彈簧的彈性限度。
5.(1)7.66##7.67##7.68##7.69##7.70
(2)D
(3) a 彈簧所受彈力超過(guò)彈性限度
【詳解】(1)由刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可知,該刻度尺的讀數(shù)為7.66 cm。
(2)A.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)保持彈簧始終處在彈性限度以內(nèi),因此鉤碼的個(gè)數(shù)應(yīng)適量增加,A錯(cuò)誤;
B.刻度尺讀數(shù)時(shí),應(yīng)正視刻度尺讀數(shù),B錯(cuò)誤;
C.彈簧的伸長(zhǎng)量等于彈簧拉伸后的長(zhǎng)度減去彈簧原長(zhǎng),C錯(cuò)誤;
D.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)始終保持彈簧、細(xì)線和桌面平行,D正確。
故選D。
(3)[1][2]彈簧所受的彈力等于懸掛的鉤碼的重力,即為
整理得
結(jié)合圖丙可知,圖線的斜率為
彈簧的勁度系數(shù)為
彈簧的原長(zhǎng)為
[3]圖線向上發(fā)生了彎曲,是因?yàn)閺椈伤軓椓Τ^(guò)彈性限度。
6.(1) 兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小 O點(diǎn) 3.70
(2)C
(3)A
【詳解】(1)[1][2]記下結(jié)點(diǎn)的位置O和兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向;用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)。
[3]彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度為0.1N,需要估讀到0.01N,可知其示數(shù)為3.70N。
(2)根據(jù)二力平衡條件,一定與橡皮條在同一條直線上。 F是根據(jù)平行四邊形得到的合力,F(xiàn)一定是平行四邊形的對(duì)角線。
故選C。
(3)兩個(gè)分力大小相等,夾角小于90°,根據(jù)矢量三角形
可知,當(dāng)一個(gè)分力F2方向不變,兩分力間的夾角減小,合力F一定,則方向不變的分力F2減小,轉(zhuǎn)動(dòng)的分力F1變大。
故選A。
7.(1) F1 0.05
(2) 0.580 0.291
(3)C
【詳解】(1)因細(xì)繩只能提供拉力,故A傳感器的示數(shù)只能為正值,可知A傳感器對(duì)應(yīng)表中的F1,對(duì)連接點(diǎn)O分析,結(jié)合表中數(shù)據(jù),由平衡條件得
解得
(2)當(dāng)θ=120°時(shí),對(duì)連接點(diǎn)O分析,根據(jù)對(duì)稱性可知,所受力F1、F2的絕對(duì)值應(yīng)與θ=60°時(shí)所受力F1、F2的絕對(duì)值相等,又由題意可知,此時(shí)F1、F2均為正值,故

(3)讓A傳感器沿圓弧形軌道移動(dòng)的主要目的是保持連接點(diǎn)O的位置不變。
故選C。
8.(1)乙
(2)D
(3)丙
(4)5.80
(5)AC
【詳解】(1)在使用彈簧之前,為了測(cè)試兩個(gè)彈簧是否完全相同,則在如圖(c)所示的兩種方案中,由于彈簧自身重力作用,甲方案會(huì)受影響,可行的是乙方案,會(huì)減小重力的影響。
(2)A.實(shí)驗(yàn)中標(biāo)記下結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄三個(gè)力的方向,A正確,不符合題意;
BC.彈簧的彈力與形變量有關(guān),需要測(cè)量形變量,因此要測(cè)量彈簧的原長(zhǎng),即要測(cè)量圖(a)、圖(b)中彈簧的長(zhǎng)度,BC正確,不符合題意;
D.由于礦泉水瓶的重力是定值,因此不必實(shí)驗(yàn)中要使結(jié)點(diǎn)O的位置始終固定不變,D錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及操作,在作圖時(shí),圖(a)單獨(dú)用一個(gè)彈簧測(cè)定拉力,即是合力的真實(shí)值,由于礦泉水瓶的重力方向始終豎直向下,因此應(yīng)沿豎直向下方向,圖中丙是合理的。
(4)由題圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度是0.1N,則彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為5.80N。
(5)A.應(yīng)測(cè)量重物Q所受的重力,即確定兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的合力大小,A正確;
B.彈簧測(cè)力計(jì)a、b通過(guò)細(xì)線對(duì)O點(diǎn)作用力的合力與重物Q通過(guò)細(xì)線對(duì)O點(diǎn)的作用力是平衡力,大小相等,方向相反,不是重物Q的重力,B錯(cuò)誤;
C.連接彈簧測(cè)力計(jì)a、b以及重物Q的細(xì)線不必等長(zhǎng),但三根細(xì)線應(yīng)與木板平行,以減小實(shí)驗(yàn)誤差,C正確;
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),在某一次的實(shí)驗(yàn)中要使O點(diǎn)的位置不變,可每次不一定都要使O點(diǎn)靜止在同一位置,D錯(cuò)誤。
故選AC。
9.(1) 4.0 AB##BA 不需要
(2)ABD
【詳解】(1)①[1]圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為,則讀數(shù)為4.0N;
②[2]此實(shí)驗(yàn)還需記錄的有:兩個(gè)物塊的重力和OA、OB、OC的方向 。
故選AB。
④[3]因?yàn)槊恳淮味际仟?dú)立的實(shí)驗(yàn),所以重復(fù)實(shí)驗(yàn),再次驗(yàn)證力的平行四邊形定則時(shí),不需要保證結(jié)點(diǎn)O的位置與第一次相同。
(2)ACD.在該實(shí)驗(yàn)中,恒定,OA繩的拉力大小恒定,只增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F,根據(jù)平衡條件,三個(gè)力始終構(gòu)成矢量三角形,如圖所示

可知OA繩與豎直方向的夾角增大,結(jié)點(diǎn)O的位置向右移動(dòng),OB繩與豎直方向的夾角大小的變化無(wú)法確定,故AD正確,C錯(cuò)誤;
B.OA與OB繩的拉力的合力大小等于,方向豎直向上,即OA與OB繩的拉力的合力不變,故B正確。
故選ABD。

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