登录
8.某科学兴趣小组研究两个物体间相互作用力的特点，如图甲、乙所示为他们设计的两种实验方案。
（1）他们应根据图（选填“甲”或“乙”）所示方案进行实验。
（2）根据图丙可知，第20 s时2个力传感器的示数均为N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的是相等的。
（1）他们应根据图（选填“甲”或“乙”）所示方案进行实验。
（2）根据图丙可知，第20 s时2个力传感器的示数均为N，该小组同学经过多次实验得出结论：两个物体间相互作用力的是相等的。
答案
解：
（1）乙
（2）10；大小
（1）乙
（2）10；大小
9. 为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：
猜想一：弹簧形变量的大小可能与弹簧原来的长度有关。
猜想二：弹簧形变量的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变量的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知甲和丙弹簧是同种金属丝，乙弹簧是另一种金属丝，甲和乙弹簧的原长均为6.0 cm，丙弹簧的原长为9.0 cm，其他条件均相同。将弹簧的一端固定，另一端用同一弹簧测力计以大小不同的力拉。实验数据如表所示：
(1)分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度（选填“大于”或“小于”）乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一，需比较两组弹簧的数据。
(3)在弹性限度内，同一弹簧与它所受的拉力成正比。
猜想一：弹簧形变量的大小可能与弹簧原来的长度有关。
猜想二：弹簧形变量的大小可能与受力的大小有关。
猜想三：弹簧形变量的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知甲和丙弹簧是同种金属丝，乙弹簧是另一种金属丝，甲和乙弹簧的原长均为6.0 cm，丙弹簧的原长为9.0 cm，其他条件均相同。将弹簧的一端固定，另一端用同一弹簧测力计以大小不同的力拉。实验数据如表所示：
(1)分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度（选填“大于”或“小于”）乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一，需比较两组弹簧的数据。
(3)在弹性限度内，同一弹簧与它所受的拉力成正比。
答案
解：
(1) 取拉力为1N时，甲弹簧伸长量为$6.6\ \mathrm{cm}-6.0\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{cm}$，乙弹簧伸长量为$7.0\ \mathrm{cm}-6.0\ \mathrm{cm}=1.0\ \mathrm{cm}$，对比其余各组拉力下的伸长量，可知拉力相同时，甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度。
答案：小于
(2) 验证猜想一需控制弹簧材料、受力等其他条件完全相同，仅弹簧原长不同，甲和丙为同种材料、其余条件一致，仅原长不同，因此需比较甲和丙两组弹簧的数据。
答案：甲和丙
(3) 在弹性限度内，同一弹簧伸长量与它所受的拉力成正比。
答案：伸长量
(1) 取拉力为1N时，甲弹簧伸长量为$6.6\ \mathrm{cm}-6.0\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{cm}$，乙弹簧伸长量为$7.0\ \mathrm{cm}-6.0\ \mathrm{cm}=1.0\ \mathrm{cm}$，对比其余各组拉力下的伸长量，可知拉力相同时，甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度。
答案：小于
(2) 验证猜想一需控制弹簧材料、受力等其他条件完全相同，仅弹簧原长不同，甲和丙为同种材料、其余条件一致，仅原长不同，因此需比较甲和丙两组弹簧的数据。
答案：甲和丙
(3) 在弹性限度内，同一弹簧伸长量与它所受的拉力成正比。
答案：伸长量
10. 两名同学用弹簧拉力器比试臂力的大小，他们拉同一个具有3根弹簧的弹簧拉力器，结果都能将手臂伸直，则（）
A.手臂粗的人所用的力较大
B.手臂长的人所用的力较大
C.两人所用的力一样大
D.无法比较两人所用的力的大小
A.手臂粗的人所用的力较大
B.手臂长的人所用的力较大
C.两人所用的力一样大
D.无法比较两人所用的力的大小
答案
B
解析
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。两名同学都将手臂伸直，手臂长的同学会使弹簧的伸长量更大，因此手臂长的人所用的力更大。
11. 仔细观察每个弹簧测力计可知，弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时，量得弹簧原长为5 cm，当弹簧受到5 N的拉力时，弹簧伸长0.5 cm，则当弹簧受力后长度变为7 cm时，所受拉力的大小为（）
A. 70 N
B. 35 N
C. 20 N
D. 10 N
12. 某项目化学习小组通过以下实验探究“利用橡皮筋自制测力计的可行性”。
【器材准备】铁钉、橡皮筋、细棉线、白纸、记号笔、刻度尺、钩码若干。
【装置组装】用铁钉把白纸钉在墙上，橡皮筋一端拴在铁钉上，另一端用细棉线拴住，在线的尾端结一个圈，用来挂钩码。
【实验步骤】
①用记号笔在白纸上标出铁钉位置、橡皮筋自由下垂时下端打结处的位置，用刻度尺测量两位置之间的距离，记录在表格内；
②在细线圈上挂上质量为10 g的钩码，待钩码静止后，用记号笔在白纸上标出橡皮筋下端打结处的位置，用刻度尺测量其与铁钉处的距离，将数据记录在表格内；
③以10 g为一个梯度，改变细线圈上悬挂钩码的质量，重复步骤②；
④整理器材。
（1）当悬挂钩码的质量为20 g时，橡皮筋的伸长为cm。
（2）为改变橡皮筋所受拉力的大小，除了悬挂不同质量的钩码，也可以使用弹簧测力计，请评价使用钩码的优缺点：。
（3）请绘制图像直观地表示橡皮筋的长度与所受拉力的关系：
第12(3)题图
（4）根据实验结果，你认为是否可以用橡皮筋来自制测力计并说明理由：。
A. 70 N
B. 35 N
C. 20 N
D. 10 N
12. 某项目化学习小组通过以下实验探究“利用橡皮筋自制测力计的可行性”。
【器材准备】铁钉、橡皮筋、细棉线、白纸、记号笔、刻度尺、钩码若干。
【装置组装】用铁钉把白纸钉在墙上，橡皮筋一端拴在铁钉上，另一端用细棉线拴住，在线的尾端结一个圈，用来挂钩码。
【实验步骤】
①用记号笔在白纸上标出铁钉位置、橡皮筋自由下垂时下端打结处的位置，用刻度尺测量两位置之间的距离，记录在表格内；
②在细线圈上挂上质量为10 g的钩码，待钩码静止后，用记号笔在白纸上标出橡皮筋下端打结处的位置，用刻度尺测量其与铁钉处的距离，将数据记录在表格内；
③以10 g为一个梯度，改变细线圈上悬挂钩码的质量，重复步骤②；
④整理器材。
（1）当悬挂钩码的质量为20 g时，橡皮筋的伸长为cm。
（2）为改变橡皮筋所受拉力的大小，除了悬挂不同质量的钩码，也可以使用弹簧测力计，请评价使用钩码的优缺点：。
（3）请绘制图像直观地表示橡皮筋的长度与所受拉力的关系：
第12(3)题图
（4）根据实验结果，你认为是否可以用橡皮筋来自制测力计并说明理由：。
答案
第11题解答
解：弹簧原长$L_0=5\ \mathrm{cm}$，受力后总长度$L=7\ \mathrm{cm}$，
弹簧的伸长量 $\Delta L = L - L_0 = 7\ \mathrm{cm} - 5\ \mathrm{cm} = 2\ \mathrm{cm}$。
已知拉力$F_1=5\ \mathrm{N}$时，弹簧伸长$\Delta L_1=0.5\ \mathrm{cm}$，弹性限度内弹簧拉力与伸长量成正比，
单位伸长对应的拉力为 $k=\frac{F_1}{\Delta L_1}=\frac{5\ \mathrm{N}}{0.5\ \mathrm{cm}}=10\ \mathrm{N/cm}$，
对应总拉力 $F = k·\Delta L = 10\ \mathrm{N/cm} × 2\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{N}$。
答案选$\boldsymbol{C}$。
---
第12题解答
解：
（1）橡皮筋不受拉力时原长为$13.0\ \mathrm{cm}$，悬挂20g钩码时总长度为$14.2\ \mathrm{cm}$，
伸长量 $\Delta L' = 14.2\ \mathrm{cm} - 13.0\ \mathrm{cm} = \boldsymbol{1.2}\ \mathrm{cm}$。
（2）优点：钩码重力已知，无需额外测量拉力，操作简便，拉力稳定，便于静止状态下测量橡皮筋长度；
缺点：钩码只能按固定质量梯度增减，无法获得连续变化的任意大小拉力，测得的拉力值不连续。
（3）先将钩码质量转换为对应拉力（取$g=10\ \mathrm{N/kg}$）：
| 拉力$F/\mathrm{N}$ | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 橡皮筋长度$/\mathrm{cm}$ | 13.0 | 13.4 | 14.2 | 15.0 | 15.8 | 16.9 | 18.1 |
在给定坐标图中依次描出上述7个坐标点，再用平滑的线将所有点依次连接，即可得到橡皮筋长度与所受拉力的关系图像。
（4）可以用橡皮筋自制测力计；理由：在实验测量的拉力范围内，橡皮筋的伸长量随拉力增大而稳定增大，拉力和伸长量存在明确的对应关系，可标注对应刻度制成简易测力计。
解：弹簧原长$L_0=5\ \mathrm{cm}$，受力后总长度$L=7\ \mathrm{cm}$，
弹簧的伸长量 $\Delta L = L - L_0 = 7\ \mathrm{cm} - 5\ \mathrm{cm} = 2\ \mathrm{cm}$。
已知拉力$F_1=5\ \mathrm{N}$时，弹簧伸长$\Delta L_1=0.5\ \mathrm{cm}$，弹性限度内弹簧拉力与伸长量成正比，
单位伸长对应的拉力为 $k=\frac{F_1}{\Delta L_1}=\frac{5\ \mathrm{N}}{0.5\ \mathrm{cm}}=10\ \mathrm{N/cm}$，
对应总拉力 $F = k·\Delta L = 10\ \mathrm{N/cm} × 2\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{N}$。
答案选$\boldsymbol{C}$。
---
第12题解答
解：
（1）橡皮筋不受拉力时原长为$13.0\ \mathrm{cm}$，悬挂20g钩码时总长度为$14.2\ \mathrm{cm}$，
伸长量 $\Delta L' = 14.2\ \mathrm{cm} - 13.0\ \mathrm{cm} = \boldsymbol{1.2}\ \mathrm{cm}$。
（2）优点：钩码重力已知，无需额外测量拉力，操作简便，拉力稳定，便于静止状态下测量橡皮筋长度；
缺点：钩码只能按固定质量梯度增减，无法获得连续变化的任意大小拉力，测得的拉力值不连续。
（3）先将钩码质量转换为对应拉力（取$g=10\ \mathrm{N/kg}$）：
| 拉力$F/\mathrm{N}$ | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 橡皮筋长度$/\mathrm{cm}$ | 13.0 | 13.4 | 14.2 | 15.0 | 15.8 | 16.9 | 18.1 |
在给定坐标图中依次描出上述7个坐标点，再用平滑的线将所有点依次连接，即可得到橡皮筋长度与所受拉力的关系图像。
（4）可以用橡皮筋自制测力计；理由：在实验测量的拉力范围内，橡皮筋的伸长量随拉力增大而稳定增大，拉力和伸长量存在明确的对应关系，可标注对应刻度制成简易测力计。
