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2021年中考第二轮专题复习之力的存在及重力(优生加练)
一、单选题
1.小科和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是(??? )
A.?图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.?图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.?图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.?条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
2.身高为2m的宇航员,用背越式跳高,在地球上能跳2m,在另一星球上能跳5m, 若只考虑重力因素影响,地球表面重力系数为g,则该星球表面重力系数约为面( ??)
A.?g ????????????????????????????????????B.? g????????????????????????????????????C.? g????????????????????????????????????D.? g
3.CCTV科教频道曾报道:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N、4980N、4040N、3960N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形,O为几何中心,AB、CD为两条对称轴,如图所示。若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用线通过0点,则该重物的重心应落在(? ?? ? )
A.?AOC区域上??????????????????????B.?BOC区域上??????????????????????
C.?AOD区域上??????????????????????D.?BOD区域上
4.在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝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 , 这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个(??? )
A.??????????B.????????????C.????????????D.?
5.甲、乙两个同学在水平方向沿相反的方向拉测力计,各用力200牛.则测力计的示数为(???? )
A.?100牛???????????????????????????????????B.?200牛???????????????????????????????????C.?0牛???????????????????????????????????D.?400牛
6.“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1 , 如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2 , 乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系满足(??? )
A.?h1>h2?? h2>h3??????????? ?????????????????????????????????????B.?h1>h2?? h2<h3??
C.?h1<h2?? h2=h3????????????? ????????????????????????????????????D.?h1<h2?? h2<h3
7.一个球沿斜面匀速滚下,图中关于该小球受力的示意图正确的是( )
A.??????????????????B.??????????????????C.??????????????????D.?
8.在弹簧的弹性限度内,弹簧下端挂300克物体时长15厘米,若改挂500克的物体, 则弹簧长:(? )
A.?25厘米??????????????????????????????B.?20厘米??????????????????????????????C.?17厘米??????????????????????????????D.?不能确定
9.弹簧测力计在端点附近断裂,小科把断裂的那一部小段取下,将剩余部分弹簧重新安装好,并校准了零点,用这个测力计来测量力的大小为测量值M,弹簧没有断裂前测量相同的力的测量值为N,比较两次测量值的大小则( ?)
A.?M比N大??????????????????????????B.?M比N小??????????????????????????C.?M等于N??????????????????????????D.?以上都有可能
10.?如图所示.跳水运动员站在跳板上静止不动,下列说法正确的是( ?)
A.?跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
B.?跳板被压弯说明力可以改变物体的形状
C.?跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力是一对平衡力
D.?运动员对跳板的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
二、填空题
11.用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力),让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5米/秒。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.1牛的压力就缩短1厘米,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。
?
(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是________;
(2)实验中所用小球的质量为________千克。
12.牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛。人走路时用脚蹬地.脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进。汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进。汽车的牵引力就是这样产生的。如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能首进。
根据上述知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小________,方向________,作用在________,这就是牛顿第三定律。
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小________?(填空“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小。
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1 , 地面同时给脚一个反作用力F2 , 则这两个力的大小关系是
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是
A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力
C.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力
E.提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力.
13.小辉利用如图18所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 ? 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 ? 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示,为________N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是________cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成________关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与________、________等有关。
14.当物体受到外力作用而产生形变时,在物体内部产生一种抗拒形变使物体恢复原来形状的力,这种力就叫________。建筑工人常用细线拴一重锤做重垂线,来检查墙壁是否竖直, 建筑工人利用的物理原理是________。
三、解答题
15.均匀金属圆环被吊在空中,请画出金属圆环所受重力的示意图。
16.? 2008年北京奥运会火炬正在传递中,火炬外形制作材料为可回收的环保材料,在工艺方面使用锥体曲面异型一次成型技术和铝材腐蚀、着色技术。燃料为丙烷,符合环保要求,在强光和日光情况下均可识别和拍摄。火炬长72厘米,重985克,则火炬的重是多少N?(g=10N/kg)
17.洒水车在晨曦中辛勤的工作,已知汽车自重 2.5t,满载时装水 10t,求:(g 取 10N/kg)
(1)求汽车与水共重多少牛顿?
(2)洒水车在 2min 内沿平直街道匀速行驶 600m,求洒水车的速度是多少 m/s?
18.如图为某品牌纯牛奶,盒内装有250cm3、密度为1.04g/cm3的纯牛奶。g取10N/kg,不计外包装质量,已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的1/6.求:
(1)纯牛奶的质量;
(2)纯牛奶的重力。
(3)该牛奶受到的月球吸引力
19.用200N斜向下与水平方向成30°角的推力推木箱,请画出推力的示意图。
20.甲物体质量为10kg,已知g月球= g地球 , g地球=10N/kg,小科在地球上能举成质量为60kg的物体.问:
(1)甲物体在月球上的质量和重力分别为多少?
(2)小科在月球上能举起多少千克的物体?
21.如图所示为挂锁的工作原理,你能说出挂锁的工作原理吗?
22.如图1所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置.开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在在水平方向上的受力和运动情况,请在图2中粗略画出小球从A运动以B过程中,小球受到弹力的大小F与小球离开A点距离X的关系图.
23.如图所示,判断接触面MO,ON对球有无弹力?已知球静止,接触面光滑。
24.质量是500g的物体,能否用测量范围是0~5N的弹簧测力计测量其重力(写出计算过程)。
25.一个宇航员在升空前的体检时,测得体重为686牛,那么,他在太空中的质量是多少千克?如果他登上月球,那么他在月球上的体重是多少?(g地=6g月)
26.如图所示,弹簧秤的示数各为多少?
27.如图所示是某同学用一根弹簧、一块硬纸板、一个挂钩自制的一个弹簧测力计.
(1)怎样标出此测力计的刻度值,说出你的办法.
(2)总结使用弹簧测力计应注意的几点.
四、实验探究题(共13题;共83分)
28.“胜哥”和小科在操场上打球时发现水平抛出的球落地时间有差异,善于观察的小科想到一个问题:“水平抛出物体的这个落地时间与什么因素有关呢?” “胜哥”建议小科去探究一下。小科思考后提出了如下猜想:
猜想一:与抛出物体的质量有关;
猜想二:与水平抛出的速度有关;
猜想三:与水平抛出点的离地高度有关。
为了验证以上猜想,他们从探究实验室借来能控制发射速度的弹射器、两个质量不同的小钢球、刻度尺、电子秒表等实验器材,依照物理学习中的科学方法,在老师的帮助下按照如图所示的方法进行了实验探究,得到如下表所示的实验数据。
实验序号 钢球质量m/kg 抛出点离地高度h/m 水平跑出的速度v/(m/s) 落地时间t/s 落地点与抛出点的水平距离x/m
1 10 2 1 0.64 0.64
2 20 2 1 0.64 0.64
3 10 2 2 0.64 1.28
4 10 4 2 0.91 1.82
请你通过分析回答以下问题:
(1)由实验序号为1.2两组实验进行对比分析,可以得到的结论是:水平抛出的物体“落地时间”与________;(填写与什么因素有关或者无关)
(2)由实验序号为1.4两组实验进行对比分析;可以得到的结论是:水平抛出的物体“落地时间”与________;(填写与什么因素有关或者无关)
(3)综合分析本实验可以得出实验结论:________。.
29.用弹簧测力计缓慢地将放在桌面上的物体提起,其示数 F 与弹簧测力计上升的高度 h 之间的关系如图乙所示。试解答下列问题:
(1)图甲中拉力为________N,钩码所受的重力为________N。
(2)当 h=4cm 时,弹簧测力计的示数是________N,桌面对钩码的支持力是________N。
30.在初中阶段,我们可以用矿泉水瓶做很多实验:
例如:透过装满水的矿泉水瓶看物体(物体放在距瓶适当的位置),看到一个正立、放大的像,这表明装满水的矿泉水瓶相当于一个放大镜.
(1)双手挤压空矿泉水瓶,________?, 这表明力的作用效果跟力的大小有关
(2)在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到________?, 这表明液体的压强随深度的增加而增大.
(3)将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,当用力向它的侧壁吹气时它会滚动,当用相同的力向它的底部吹气时它却不容易滑动,这表明在压力相同的条件下________ ?
31.有些斜拉桥使用斜拉悬索来固定大桥,这就要求悬索要有很大的抗断拉力。小科所在的研究性学习小组的同学们很想知道上面的悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,他们便取来了同种材料制成的样品进行实验探究,实验的结果如下表所示。
(1)分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量x(单位m)遵循的函数关系式是________,其中比例系数的单位是________。对C样品,在它的抗断拉范围内,若施加的拉力为1000N,则它伸长________cm。
(2)对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量均成正比,计算出各样品的比例系数,可以发现不同样品的比例系数不同,其比例系数与悬索的________和________有关。
32.小科在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小科有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小科为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2。
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度 、 。
改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想________(填写序号)。
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是________。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________有关。
(4)探究此猜想需要研究和比较的物理量是________和________。
33.某校八年级(1)班物理实验小组的同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中.进行如下的实验探究。
第一组:探究物体重力的大小与物体形状的关系,他们用橡皮泥作为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如下表所示。
(1)分析实验数据,第一组的同学得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关.他们的结论正确吗?请你对此实验过程及实验结论作出评价。
(2)现有木块甲、铁块乙、橡皮泥丙.请你帮他们设计这次探究的过程,完成如下工作。
①猜想:物体的重力与物体的质量成________?。
②在实验过程中,需要的测量工具有________?和________?。
③写出探究过程的主要步骤。________?; ________?; ________?。
34.下表是小科同学在探究“物体所受重力的大小跟物体的质量的关系”的实验中,得到的实验数据。
(1)在实验过程中,需要的测量工具是________和________.
(2)表格中漏填的数据为________g.
(3)根据表格中的实验数据,在如图中画出重力与质量的关系图像;
(4)由此可得出结论:________.
35.某物理兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图所示.根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,利用水的反冲作用把瓶推向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的________知识来解释。
(2)实验后小星提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小星猜想:可能与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:可能与瓶中水的体积有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
你认为影响因素还有________(写出一点)。
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设每一次充入气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml.通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录.考虑到安全做了三次,实验结果如下:
瓶塞塞入深度 浅 深 更深
高度(m) 2 5 12
这可验证水火箭上升高度与________ 有关的猜想是否正确的。
(4)为了验证小华的猜想,请你为她设计一个可行的实验步骤:_______ _。
36.小科同学坐在写字台前看书,电风扇吹来阵阵凉风,他感到十分惬意,也引起了他的好奇和思考.他想:空气受到风扇给的力被吹出,电风扇是否也一定受到力的作用?对此,小科进行了探究.他选用的器材、实验步骤和观察到的现象如下:
?
(1)小科同学得到的正确结论是什么?这个结论的物理道理是什么?
(2)科学探究的过程一般有下列步骤:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.小科完成的本次探究过程,采用的探究步骤有哪些?(请按合理的顺序写出)
(3)此原理可应用在某些交通工具上,试举一例。
(4)这类交通工具在月球上能否工作?为什么?
37.2011年5月,天空出现百年一遇的水星、金星、木星、火星、天王星和海王星“六星连珠”天文奇观。仰望星空,这六大行星大致处在一条线上。
(1)“六星”按照一定的轨道围绕着________?公转。
(2)分析下表数据,1千克物体在“六星”表面所受的重力比地球上的重力大的行星有哪些?
行星名称 水星 金星 火星 木星 天王星 海王星
1千克物体受到的重力/牛 3.6 8.5 3.76 22.9 8.3 11.0
38.一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱,他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关,为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验:
①每人各选三张相同的白纸,按图3-74a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b),接合处用双面胶粘住;
② 三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板,然后:甲同学往塑料板上不断添加砝码,直到支柱被压塌,记录添加砝码的总质量(如图c);乙同学往塑料板上不断添 加钩码(每个钩码质量为50克),直到支柱被压塌,记录添加钩码的总质量;丙同学往塑料板上不断添加细沙,直到支柱被压塌,用天平称出添加细沙的总质量并 记录。
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②,记录相关实验数据。
(1)此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是??________???? (填“从大到小”或“从小到大”)。
(2)最能精确反映支柱所能承受最大压力的是?________?????? 同学所做的实验。
(3)下表为丙同学测得的实验数据:
??? 支柱形状 ? ??四棱柱 ??? 圆柱 ??? 三棱柱
??? 翅料板与细沙总质量/克 ??? ??392 ??? ?400 ?? ???243
根据丙同学测得的数据,三个支柱中能承受的最大压力为????________????? 牛。
39.科学研究表明:在一定范围内,金属杆的伸长与它所受的拉力成正比.现在,我们要知道一根长度为2.5cm、横截面积为0.8cm2的金属杆A,最大伸长0.4cm时所能承受的拉力.但是直接对A进行测试有困难,因此我们就对同种材料制成的不同规格的样品进行了测试.测试中,所用拉力始终为1000N,测得的数据如表所示.
(1)在对样品进行测试时,采用如图装置.这主要运用了? ? ? ??
A.模型法??
B.类比法
C.分类法??
D.放大法
(2)分析数据可知,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成________?.与金属杆的横截面积成________?(填“正比”或“反比)
(3)金属杆A所能够承受的最大拉力为________??N.
40.小科在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样.对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小科有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量.
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量.
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量.
小科为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′;
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据.
(1)该实验方案研究的是猜想________(填写序号);
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是________.
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________有关.
(4)探究此猜想需要研究和比较的物理量是________和________.
答案解析部分
一、单选题
1. B
【解析】弹簧在两种情况下承受的拉力相同,两个人沿相反方向拉弹簧和将弹簧一端固定,两个人同时用力拉弹簧,效果一样,因为两个人拉时,某一个人拉相当于固定在柱子上,根据力的作用是相互的,人拉弹簧的力和弹簧拉人的力相当,所以两种情况下,拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的一半,选项B正确,选项A、C、D错误;
故选B。
关键知道两个人沿相反方向拉弹簧和将弹簧一端固定,两个人同时用力拉弹簧,效果一样。
2. D
【解析】(1)背越式跳高其实就是竖直上抛运动,可根据v2=2gh研究;
(2)同一个人在不同星球起跳,可认为初速度相同;
(3)人的上升高度其实是指人的重心上升的高度。
宇航员,用背越式跳高,可以看成是竖直上抛运动,在不同的星球上上升的初速度相同,根据v2=2gh得g= ,在地球上能跳2m,即在地球上重心上升1m;在另一星球上能跳5m,在另一星球上重心上升4m,故该星球表面重力加速度约为 g。
故答案为:D
3. C
【解析】
重力的作用点应该作用在物体的重心,对于不均匀的物体来讲,它的重心较难确定,此题中要根据四只轮子对地磅的压力来进行分析,哪一侧压力较小,则车上再放的重物的重心应落在相应的区域。
先进行前后比较:
两前轮的压力:4750N+4980N=9730N>两后轮的压力:4040N+3960N=8000N;则物体应放在后半部。
再进行左右比较:
两左轮的压力:4750N+4040N=8790N<两右轮的压力:4980N+3960N=8940N;则物体应放在左半部。
综上所述,若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用通过O点,则该重物的重心应落在左后部,即AOD区域上。
故选:C。
4. C
【解析】实验中用横轴表示弹簧的伸长量x , 纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小);
弹簧平放时测量自然长度,此时弹簧伸长量为0cm;
当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N);
因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图像中只有选项C符合;
故选C。
弄清坐标轴代表的意义,并能综合分析拉力F与伸长量△L的关系.需要注意弹簧的平放与竖直放对横纵坐标的影响。
5. B
【解析】把其中一个同学等效考虑为一面竖直的墙壁,测力计固定在墙上,另一同学用200N的力拉测力计,测力计读数为200N,选B。
把陌生的情景用熟悉的情景等效代替是重要的解题方法之一。本题考查的是弹簧测力计的使用与读数。
6. B
【解析】处于静止状态的物体受平衡力作用,根据甲乙丙之间力的作用大小判断距离间的关系。
设每个磁环的重力为G,则当甲乙两磁环处于静止状态时,甲乙之间的力大小为G,此时所对应的距离为h1;当丙磁环套在乙上方,甲、乙、丙都处于静止状态时,乙丙之间力的大小为G,对应的距离为h3 , 甲乙之间力的大小为2G,对应的距离为h2 , 根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知,h1>h2 , h2<h3。故选项B符合题意。
7. B
【解析】分析从斜面上滚下的小球的受力情况,主要从它受到力的方向,种类和个数三个方面进行。
一个球沿斜面匀速滚下,它受到斜面给它的支持力F,与斜面垂直;还受到地球施加的重力G,方向竖直向下;还受到斜面施加给它的摩擦力f,方向与斜面平行且沿斜面向上。
A.小球受到力的个数不够,且支持力的方向错误,故A错误;
B.小球受到支持力,重力G和摩擦力f,且方向和作用点都正确,故B正确;
C.小球受到摩擦力的方向不是向下而是向上,故C错误;
D.小球受到的力个数不够,缺少摩擦力,故D错误。
故选B。
8. D
【解析】设弹簧的原长为L0 , 弹簧的长度为L,弹簧的劲度系数是k,由胡克定律得:则弹簧对物体的拉力即弹簧秤的示数F=k(L-L0);由胡克定律列方程可分析解答此题.解题时要:1、对物体受力分析,应知道弹簧秤对物体的拉力等于物体所受的重力.2、由胡克定律F=k△x列方程分析求解。
解:物体受竖直向下的重力G,竖直向上的弹簧的拉力F处于平衡状态,则F=G。
由题意知G1=m1g=0.3kg×9.8N/kg=2.94N,G2=m2g=0.5kg×9.8N=4.9N,L1=15cm。
由胡克定律得:2.94N=k(L1-L0)=k(15cm-L0),即2.94N=k(15cm-L0)? ①
4.9N=k(L2-L0)??? ②
有两个方程,三个未知数,由这两个方程求不出弹簧的长度L2。
故答案为:D
9. B
【解析】在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧的形变量(伸长量或压缩量)成正比.即F=kX.式中F为弹力,X为形变量(伸长量或压缩量),k叫弹簧的劲度系数,简称劲度。其大小于弹簧本身的性质有关(材料、形状、匝数、孔径),在国际单位制中有单位为“N/m”,由公式可知,就其大小k=F/X,即弹簧劲度系数的大小等于弹簧发生单位形变量时弹力的大小.本题考查了学生对弹簧测力计的使用及读数,本题的关键是弹簧断了,即它的形变量小了,即它的弹力小了,所以测力计的示数就小了。
解:“断裂的那一小段去掉”,这样弹簧就短了,短了后,在相同力的作用下,伸长的总长度就变小,在测力计上显示的读数也会变小。“校准”的只是“零点”。
故答案为:B
10. B
【解析】解:(1)跳水运动员站在跳板上静止不动,跳板被压弯,是运动员对跳板的压力改变了跳板的形状,故A错误,B正确;
(2)跳板对运动员的支持力与运动员的重力是一对平衡力,故C正确,D错误.
故选B.
(1)力的作用效果是:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状;
(2)二力平衡的条件是:同物、等大、反向、共线,同时满足时,两个力彼此平衡
二、填空题
11. (1)先变大,后变小
(2)0.2
【解析】(1)根据图丁分析小球的速度变化;
(2)在开始的一段时间内,弹簧的弹力小于小球的重力,此时合力的方向向下,与运动方向相同,因此小球做加速运动;随着弹力的增大,当弹力和重力相等时,合力为0,此时加速停止,小球的速度达到最大,根据丁图判断此时弹簧被压缩的长度,计算出弹力的大小,最后根据重力公式计算出小球的质量。
(1)根据丁图可知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是先变大,后变小;
(2)根据丁图可知,当弹簧缩短0.2m时,小球的速度最大;
那么小球的重力G=F=0.1N/cm×20cm=2N;
小球的质量为:。
12. (1)相等;相反;一条直线上
(2)等于
(3)C
(4)D
【解析】(1)由题目提供的信息可知,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;(2)以卵击石,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是作用力与反作用力,它们大小相等;(3)人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F1 , 地面同时给脚一个反作用力F2 , 它们是一对作用力与反作用力,根据实验牛顿第三定律的特点可知:它们大小相等,选项C正确;(4)划船时,船桨对水的力与水对桨的力,是一对作用力与反作用力,选项A不符合题意;
汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力,是一对作用力与反作用力,选项B不符合题意;
地球对人的吸引力与人对地球的吸引力,是一对作用力与反作用力,选项C不符合题意;
静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力,是一对平衡力,不是作用力与反作用力,选项D符合题意;
提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力,是一对作用力与反作用力,选项E不符合题意;
故选D。
相互作用力的特点是:作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
13. (1)3.5
(2)2.1
(3)正比
(4)长度;厚度
【解析】(1)弄清测力计的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)第4组与第一组对比,拉力增大多少被,弹簧的形变量就增大多少倍;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们就成正比例关系;
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等。
(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)由图表可知,拉力为1N时伸长0.6cm;因为3.5N是1N的3.5倍,所以形变量为:0.6cm×3.5=2.1cm;
(3)根据表中的数据,对应的形变量和拉力的比值都是0.6,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比;
(4)根据生活经验可知,弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等有关。
?
14. 弹力;重力的方向是竖直向下的
【解析】(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力;
(2)重力的方向竖直向下。
当物体受到外力作用而产生形变时,在物体内部产生一种抗拒形变使物体恢复原来形状的力,这种力就叫弹力。建筑工人常用细线拴一重锤做重垂线,来检查墙壁是否竖直, 建筑工人利用的物理原理是:重力的方向是竖直向下的。
三、解答题
15.
【解析】 因为形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上,所以,找准中心即可作图。
本题的难点是找准物体重心。本题考查的是重力示意图和重心。
16. G=mg=0.985kg×10N/kg=9.85N
【解析】已知物体的质量根据公式G=mg计算火炬的重力。
火炬的重力为: G=mg=0.985kg×10N/kg=9.85N 。
17. (1)解:G=mg=(10+2.5)×103kg×10N/kg=1.25×105kg
(2)解:v=s/t=600m/120s=5m/s
【解析】(1)首先求出汽车和水的总质量,然后再根据G=mg计算汽车和水的总重力;
(2)已知洒水车行驶的路程和时间根据公式计算洒水车的速度。
18. (1)由得,纯牛奶的质量:m=ρV=1.04g/cm3×250cm3=260g=0.26kg
纯牛奶的质量为0.26kg
(2)纯牛奶的重力:G=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N
纯牛奶的重力为2.6N
(3)牛奶受到的月球吸引力G月=
【解析】此题考查密度公式的应用、重力的计算和压强大小的计算,关键是知道静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。(1)已知纯牛奶的体积和密度,利用密度公式变形可求其质量;(2)质量已求出,利用重力公式可求其重力;(3)物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的1/6计算。
19.
【解析】本题考查了力的示意图的画法.注意要先确定力的三要素,然后用带箭头的线段表示出力的三要素。从力的作用点起沿力的方向画一条带箭头的直线.推力的方向斜向下与水平方向成30°角。
过手与木箱的接触点画斜向下与水平方向成30°角、大小为200N的推力.如图所示
20. (1)解:因质量与物体所处的空间位置无关,
所以,在月球上,甲的质量为10kg,
受到的重力:
G月甲= G地甲= m甲g= ×10kg×10N/kg=16.7N.
(2)解:已知月球上物体所受重力为地球上的六分之一,
则在月球上能举起物体的重力为G═6×60kg×10N/kg=3600N;
根据G=mg可得:m= = =360kg;
【解析】(1)质量是物体本身的一种性质,与物体的空间位置无关,根据G月= G地求出在月球上受到的重力.(2)知道物体在地球上的重力和物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的 可以求把它放在月球上,它的重力;物体的质量与空间位置无关,再利用重力公式求物体的质量.
21. 当U形环压下时,右端的弹簧被压缩,对你U形环作用了一个向上的弹力,由于左端的卡口在压下时被控制栓卡住,所以U形环不能上弹,锁处于锁住状态.当钥匙转动控制栓,锁定杠杆上台时,U形环左端的卡口被放开,U形环就在弹簧弹力的作用下向上弹起,锁被打开.
【解析】首先搞清锁的构造,锁的特殊结构为弹簧,锁住时弹簧被压缩具有弹性势能,当卡口被打开时,U形环在弹簧弹力的作用下被弹起.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,搞清各个构造的作用,从弹簧、锁定杠杆几方面进行分析.
答:当U形环压下时,右端的弹簧被压缩,对你U形环作用了一个向上的弹力,由于左端的卡口在压下时被控制栓卡住,所以U形环不能上弹,锁处于锁住状态.当钥匙转动控制栓,锁定杠杆上台时,U形环左端的卡口被放开,U形环就在弹簧弹力的作用下向上弹起,锁被打开.
22.
【解析】弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关,形变越大,弹性势能越大,弹性势能越大,产生的弹力越大,据此进行分析.此题考查学生对于影响弹性势能大小的影响、物体运动中受力的分析和理解,能判断出弹簧弹性势能在小球运动过程中的变化是解题的关键.
解:(1)小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时弹簧的弹性势能减小,小球受到的弹力减小;(2)小球运动到O时,弹簧恢复原状弹性势能为0,小球受到的弹力为0;(3)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时弹簧的弹性势能增大,小球受到的弹力增大;
小球受到弹力的大小F与小球离开A点距离X的关系,如图所示:
23. MO面对球没有弹力,ON面对球有弹力.
【解析】根据弹力产生的条件及假设法分析答题.知道弹力产生的条件、应用假设法即可正确解题;弹力产生的条件:物体直接接触、物体发生弹性形变.
解:球受到竖直向下的重力作用,对水平地面ON有挤压,地面发生形变,在地面ON对球有竖直向上的弹力;
假设面MO对球有弹力,则球受力如图所示,则球在水平方向上受力不平衡,小球不会静止,
则假设MO对球有弹力是错误的,则MO对球没有弹力;
答:MO面对球没有弹力,ON面对球有弹力.
24. 500g=0.5kg,G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N<5N,所以可以测量。
【解析】
已知物体的质量,利用公式可以计算出它的重力,再看这个重力的大上是否在弹簧秤的量程范围内就可以了
已知物体的质量,利用公式可以计算出它的重力,再看这个重力的大上是否在弹簧秤的量程范围内就可以了.
先求出物体的重力,G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N;
∵4.9N<5N,
∴能用该弹簧秤测量其重力.
25. 质量不变,仍是原来的质量,太空中是失重,但质量是物体的特性,
月球上体重是地球上的
=114.3N
【解析】质量是物体的固有属性,质量是恒定的。重力根据公式G=mg计算。
26. 解:因为力的作用是相互的,所以弹簧测力计不可能只受一个力的作用.
图甲中,弹簧测力计静止,受到的是平衡力的作用,弹簧所受的拉力为5N,因此其示数就是5N;即F甲=5N;
图乙中,弹簧测力计也是静止的,与图甲效果相同,因此也受到的是平衡力的作用,弹簧测力计的示数也是5N.即F乙=5N.
【解析】两次弹簧测力计都是处于静止状态,说明弹簧测力计受到的一定是一对平衡力的作用.而拉弹簧测力计时,两端同时用力和一端固定,效果是相同的.
27. (1)解:方法与步骤:①将弹簧测力计竖直提起,在弹簧末端所指的位置标上零;
②将几个已知重的钩码依次挂在弹簧测力计上,在弹簧末端所指出的位置分别标上所挂钩码重,然后将每一大格平均分成5等份(或10等份均可);
(2)解:测力计使用时要注意以下几点:
①使用这个测力计,所测的力不能超过它的量程;
②测量前要将测力计的指针调到零刻线;
③测量前应先轻轻拉动挂钩几次,看其能否自由伸缩;
④测量时,拉力方向要与弹簧轴线相一致.
【解析】(1)要想准确地给弹簧测力计标出刻度值,必须要有已知重力的钩码才行,重点是要画出零刻线与固定大小的力的位置,再进行平分即可;
(2)使用任何仪器都要了解它的使用规则,测力计使用规则是:使用前看量程、分度值,指针是否指零,使用时拉力方向要与弹簧轴线相一致.
四、实验探究题
28. (1)抛出点离地高度
(2)抛出点离地高度
(3)水平抛出的钢球落地时间与抛出的高度有关,与小球的质量和抛出的速度无关,落地点与抛出点的水平距离与抛出的速度和抛出的高度有关
【解析】本题涉及的知识是控制变量法、实验数据的分析与论证。
(1)由表中数据知1、2两组实验数据的水平抛出速度与抛出点离地的高度相同,用1、2两组数据可以验证猜想一;
(2)由表中1、4两组实验数据可知:水平抛出的钢球落地时间与抛出点的高度有关;
(3)综合分析本实验可以得出实验结论:水平抛出的钢球落地时间与抛出的高度有关,与小球的质量和抛出的速度无关,落地点与抛出点的水平距离与抛出的速度和抛出的高度有关。
故答案为:(1)抛出点离地高度(2)抛出点离地高度(3)水平抛出的钢球落地时间与抛出的高度有关,与小球的质量和抛出的速度无关,落地点与抛出点的水平距离与抛出的速度和抛出的高度有关
29. (1)2.4;4.5
(2)3;1.5
【解析】(1)首先弄清弹簧测量计的分度值,然后根据放大图片中已有的两个数值读出测力计的示数;开始一段时间,测力计的示数小于钩码重力,钩码静止不动,测力计高度的增加值就是弹簧的伸长量;当测力计的示数等于钩码的重力时,钩码被提起来,而测力计的示数不再发生变化,对照乙图判断钩码的重力即可;
(2)观察乙图可知,当弹簧伸长6cm时示数是4.5N,可根据在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理计算h=4cm时测力计的示数;当钩码静止在桌面上时,它受到的 , 据此计算支持力即可。
(1)观察甲图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,那么现在弹簧测力计的示数是:2N+0.2N×2=2.4N;开始一段时间,测力计的示数小于钩码重力,钩码静止不动;当测力计的示数等于钩码的重力时,钩码被提起来,而测力计的示数不再发生变化,观察乙图可知:钩码的重力G=4.5N;
(2)开始一段时间,测力计的示数小于钩码重力,钩码静止不动,测力计高度的增加值就是弹簧的伸长量;观察乙图可知,当弹簧伸长6cm时示数是4.5N,那么当h=4cm时弹簧伸长4cm,这时弹簧测力计的示数: , 解得:F=3N;这时桌面对钩码的支持力为: 。
故答案为:(1)2.4,4.5;(2)3,1.5
30. (1)力越大矿泉水瓶的形变程度越大
(2)可以观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些
(3)滚动摩擦力比滑动摩擦力小
【解析】(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,当施加的力增大,瓶子变形程度就越大,这表明力的作用效果跟力的大小有关;
(2)由于液体内部存在压强,且压强随深度的增加而增大;故会观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些.
(3)用力向它的侧面吹气它会滚动,此时受到滚动摩擦力;用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,此时受到滑动摩擦力,可见滚动摩擦力小于滑动摩擦力.
故答案为:
(1)力越大矿泉水瓶的形变程度越大;
(2)可以观察到水从两个小孔流出来,其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些;
(3)滚动摩擦力比滑动摩擦力小.
(1)力的作用效果与力的大小有关;矿泉水瓶受压力越大,则形变越大;
(2)液体内部存在压强,由于液体的压强随深度的增加而增大;故会看到下孔流出的水喷得最急或喷得远一些;
(3)明确减小摩擦力的方法有:减小接触面的粗糙程度、减小对接触面的压力、变滑动摩擦为滚动摩擦
31. (1)F=2×106x;N/m;0.05
(2)长度;横截面积
【解析】(1)从样品C的实验数据可知:拉力每增加200N,悬索的伸长量增加0.01cm所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系。
则其关系式为:F=kx ,
所以得出系数k: ,当F=200N,x=0.01cm=10﹣4m时: ;由此得出拉力F的关系式为:F=2×106x , 比例系数的单位为:N/m;
当拉力是1000N时,悬索伸长量为: ;(2)从样品A、C、E的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小;从样品A、B、D的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数越小.因此悬索的比例系数与悬索的长度和横截面积有关。
会应用控制变量法来探究物理问题,能从所给的数据得出相关的结论。
32. (1)2
(2)得到材料、粗细均像相同的两根弹簧
(3)拉力大小
(4)弹簧的原长;对应的伸长量
【解析】(1)保持弹簧材料、粗细相同,原长不同,改变拉力大小,对比伸长量的大小关系,这是探究弹簧伸长量与原长的关系,故是研究猜想2;(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,保持了弹簧材料、粗细相同,原长不同;(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化,探究伸长量与拉力大小的关系;(4)该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长,比较弹簧的伸长量
掌握控制变量法与探究性实验方案。
33. (1)第一组:要探究物体重力和物体形状的关系我们就要控制质量一定,由三种形状橡皮泥的重力可知没有保证橡皮泥的多少不变;故不正确;
(2)正比;天平;弹簧测力计;用天平分别称出它们的质量m;用弹簧秤分别称出它们的重力G;分别算出它们重力与质量的比值
【解析】第一组:要探究物体重力和物体形状的关系我们就要控制质量一定,由三种形状橡皮泥的重力可知没有保证橡皮泥的多少不变;故不正确;由重力公式可知,应猜想:物体的重力与物体的质量成正比;在实验过程中,需要的测量测量三种材料的质量和重力,故需要的工具有:天平;弹簧秤;实验过程中用天平分别称出它们的质量;用弹簧秤分别称出它们的重力;最后分别算出它们重力与质量的比值,由重力与质量的比值是否相等可判断物体的重力与物体的质量是否成正比。
掌握影响重力大小的因素。
34. (1)天平;弹簧测力计
(2)400
(3)如上图所示:
(4)物体所受重力跟物体的质量成正比
【解析】(1)在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中,需要的测量重力及质量的大小,用到弹簧测力计及天平(2)根据表中数据分析,实验得出的结论是物体的重力与质量成正比;由此可以得出表中漏掉的数据为400;(3)根据表中数据对应坐标(0.1kg,1N)(0.2kg,2N)(0.3kg,3N)(0.4kg,4N)(0.5kg,5N)画出图象如下图;
分析图像得出结论:物体所受重力跟物体的质量成正比。
掌握重力与质量关系的实验。
35. (1)力的作用是相互的
(2)塞子与瓶口的摩擦力大小
(3)塞子的插入深度;
(4)保持其它的情况不变,只改变装入瓶内水的体积,重复试验比较发射高度。
【解析】(1)高压气体给水和橡皮塞一向下的力,力的作用是相互的,橡皮塞给瓶向上的力使瓶升空;(2)水火箭上升高度会与塞子与瓶口的摩擦力大小有关;(3)表中数据可验证水火箭上升高度与塞子的插入深度有关的猜想是否正确;(4)为了验证小华的猜想,要保持其它的情况不变,只改变装入瓶内水的体积,重复试验比较发射高度。
任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
36. (1)电风扇也受到力的作用;力的作用是相互的
(2)提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析论证;
(3)火箭升空
(4)不能;月球上没有空气
【解析】(1)因为放在小车上的电风扇,让电风扇转动,由于力的作用是相互的;则台式电风扇随小车向吹出风的相反方向运动,因此该现象说明了电风扇也受到力的作用;(2)小科完成的本次探究过程,采用的探究步骤有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析论证;(3)火箭对气体向下施力,气体对火箭向上施力,所以火箭向上运动;因此火箭升空就是利用力的作用是相互的原理实现的;(4)不能工作,因为月球上没有空气,因此在月球上无法反射火箭。
掌握力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
37. (1)太阳
(2)木星和海王星
【解析】主要考查你对??宇宙及太阳系 , 重力的概念 ,重力的计算, 等考点的理解。
另外:宇宙是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的焦点。20世纪,人类终于梦想成真,踏上了太空的旅程;浩瀚的星空:我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星。太阳系除了太阳这个唯一的恒星外,至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星,以及数量可观的彗星和流星。 在太阳系中这些几乎都以太阳为中心,绕着太阳运动。
(1)“六星”按照一定的轨道围绕着太阳公转;
(2)根据1kg物体在地球上受到的重力是9.8N;比较实验数据可知:重力比9.8N大的数据有22.9N和11.0N,即1千克物体在“六星”表面所受的重力比地球上的重力大的行星有:木星、海王星。
故答案为:1.太阳。2.木星、海王星。
38. (1)从小到大
(2)丙
(3)4
【解析】
(1)实验中天平使用时,加减砝码的原则:是按照从大到小的顺序;而该实验的要求不同,与天平使用是不一样的。
(2)是否精确反映支柱所能承受最大压力,关键是增加压力的大小时是否是均匀缓慢的增加,不能跨越式的增加。
(3)支柱中承受最大压力的就是所加的物体的质量最大的。
(1)根据天平使用的实验中加减砝码的原则可知:添加砝码的合理顺序应该是从大到小。该实验中加减砝码的原则:是按照从小到大的顺序。根据该实验的要求,与天平使用是不一样的(大砝码可能就直接把柱体压垮啦)。
(2)比较三位同学的增加压力的方法可知:丙同学是利用添加细沙的方法,这样能均匀缓慢的增加,所以最能精确反映支柱所能承受最大压力的是丙同学所做的实验。
(3)比较丙同学测得的实验数据可知:形状为圆柱体时所加的细沙的质量最大;
则支柱中承受最大压力为:F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。
故答案为:(1)从小到大;(2)丙;(3)4。
39. (1)D
(2)正比;反比
(3)53.3
【解析】解:(1)当外力拉动金属棒时,金属棒伸长,同时带动指针转动;金属棒移动较短的距离,由于指针较长,指针在刻度盘上显示移动较大的刻度,故这是一种放大法.
(2)要探究“金属杆伸长的长度与金属杆的长度”间的关系,应控制金属杆的横截面积不变,由表中第1组与第4组实验数据(或第2组与第3组实验数据)可知,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;探究“金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积”间的关系时,要控制金属杆的长度长度不变,由表中第1组与第3组(或第2组与第5组)实验数据可知,金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比.
(3)金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,分析表中的数据可知,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此拉力F=K′=;则金属杆的伸长量△L=K=;
将表中第1组实验数据代入,
得:0.16m=K×?…①,
设金属杆A承受的最大拉力是F,把△L=0.4cm=0.004m,L=2.5m,S=0.8cm2 , 代入关系式,
得:0.004m=K×?…②,
两式联立可得:
解得:F≈53.3N;
故答案为:(1)D;(2)正比;反比;(3)53.3.
(1)通过金属棒长度的变化,带动指针偏转,将微小的伸长量放大
(2)应用控制变量法,分析表中实验数据,得出金属杆伸长量与长度、与横截面积的关系.
(3)要求金属杆L能够承受的最大拉力,可利用“在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比”这一规律建立等式,设未知量,联立方程.
40. (1)2
(2)得到材料、粗细均像相同的两根弹簧
(3)拉力大小
(4)弹簧的原长;对应的伸长量
【解析】(1)分析实验方案中哪个因素不同即可;
(2)同一根弹簧的材料和粗细肯定相同,便于控制变量;
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(4)根据猜想确定要探究的自变量和因变量。
(1) 将一根弹簧剪成长度不同的两根,那么两根弹簧的材料和粗细相同,只有长度不同,因此该方案研究的是猜想②;
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是得到材料、粗细均像相同的两根弹簧;
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关;
(4)根据猜想②可知: 弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量,那么要研究和比较的物理量是弹簧的原长和对应的伸长量。
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