1、课时作业(十一)第11讲本单元实验1. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是图K111中的()ABCD图K1112在探究力的合成的实验中，橡皮条的一端固定在P点，另一端被A、B两只弹簧测力计拉伸至O点，F1、F2分别表示A、B两只弹簧测力计的读数，如图K112所示使弹簧测力计B从图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点和弹簧测力计A的拉伸方向不变，则在整个过程中两弹簧测力计的读数F1
2、、F2的变化是()AF1减小，F2减小BF1减小，F2增大CF1减小，F2先增大后减小DF1减小，F2先减小后增大图K112图K1133图K113是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，则可以判断_(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的417世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律受此启发，一学习小组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比他们
3、准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设通过实验取得如下数据：长度拉力 伸长直径250 N500 N750 N1000 N1 m2.52 mm0.4 mm0.8 mm1.2 mm1.6 mm2 m2.52 mm0.8 mm1.6 mm2.4 mm3.2 mm1 m3.57 mm0.2 mm0.4 mm0.6 mm0.8 mm同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是_、_.(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部
4、正确？若有错误或不足，请给予修正5在“验证力的平行四边形定则” 的实验中，其中的三个实验步骤如下：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线；通过细线同时用两个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点和两个测力计的读数F1和F2.在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F.只用一测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F和细绳的方向以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：(1)_(2)_(3)_ 图K1146在“验证力的平行四边形定则”实验中，实验步骤如下：在水平放置的木
5、板上，固定一张白纸把橡皮条的一端固定在O点，另一端拴两根带套的细线，细线与橡皮条的交点叫做结点在纸面离O点比橡皮条略长的距离上标出A点如图K114所示，用两个弹簧测力计分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至A点，记下此时两力F1和F2的方向和大小改用一个弹簧测力计沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至A点，记下此时F的方向和大小拆下弹簧测力计和橡皮条请你写出下面应继续进行的实验步骤：_7某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力和弹簧伸长量的关系表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度(g10 m/s2)钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度l/cm6.07.28.49.61
6、0.812.4(1)根据实验数据在如图K115所示坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图象；图K115(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是_N/m.8橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图K116所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出图K116(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_ N和 _N. (要求读到0.1 N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力图K1179在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将
7、橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图K117所示)实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A两根细绳必须等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行其中正确的是_(填入相应的字母)10图K118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CF1、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
8、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K11811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K119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K119(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FL图线图K1110(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
9、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】1C解析 原长的测量值小于真实值，设误差为l，弹簧的实际伸长量xxl，弹力与伸长量成正比，即Fk(xl)，所以可能的图线是C.2D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
10、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)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)步骤中未记下细线的方向(2)步骤中除
11、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 N/m25 N/m.8(1)4.02
12、.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.9C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)520(3)记录数据的表格如下：次数123456弹力F/N弹簧的长度L/102 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，L05102 m5 cm.劲度系数为图象直线部分的斜率，k20 N/m.