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9. 小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除需要如图1所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是。
实验中小明记录的数据如表所示,表中数据明显错误的是第次实验。
(2)除去错误的一组数据后,在图2中作出弹簧的伸长量与所受拉力的关系曲线。
(3)由图像可验证小明的猜想是(选填“正确”或“错误”)的。
(4)学校物理兴趣小组的同学们准备动手制作弹簧测力计。他们选用甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图3所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作测量范围较大的弹簧测力计,应选用弹簧(选填“甲”或“乙”);若他们要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧(选填“甲”或“乙”)。
(5)如图4所示的弹簧测力计,在使用前应先调零,并观察其测量范围和分度值。该弹簧测力计的量程为N,最小刻度值为N。如果使用前弹簧测力计的指针指在零刻度上方,未调零就使用它测重力,会导致测量值(选填“偏大”或“偏小”);用此弹簧测力计(选填“可以”或“不可以”)在太空里宇宙飞船中测物体受到的重力。
(1)要完成实验,除需要如图1所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是。
实验中小明记录的数据如表所示,表中数据明显错误的是第次实验。
(2)除去错误的一组数据后,在图2中作出弹簧的伸长量与所受拉力的关系曲线。
(3)由图像可验证小明的猜想是(选填“正确”或“错误”)的。
(4)学校物理兴趣小组的同学们准备动手制作弹簧测力计。他们选用甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图3所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作测量范围较大的弹簧测力计,应选用弹簧(选填“甲”或“乙”);若他们要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧(选填“甲”或“乙”)。
(5)如图4所示的弹簧测力计,在使用前应先调零,并观察其测量范围和分度值。该弹簧测力计的量程为N,最小刻度值为N。如果使用前弹簧测力计的指针指在零刻度上方,未调零就使用它测重力,会导致测量值(选填“偏大”或“偏小”);用此弹簧测力计(选填“可以”或“不可以”)在太空里宇宙飞船中测物体受到的重力。
答案
刻度尺
4
正确
乙
甲
0∼5
0.2
偏小
不可以
解析
【分析】
1. 第(1)问：要验证弹簧伸长量与拉力的关系，需测量弹簧不同拉力下的长度以计算伸长量，因此需要刻度尺。分析实验数据，正常情况下拉力与伸长量成正比，第4次实验数据不符合这一规律，为错误数据。
2. 第(2)问：除去错误数据后，以拉力为横坐标、弹簧伸长量为纵坐标，根据正确实验数据描点，再用直线连接各点即可得到关系曲线。
3. 第(3)问：若作出的图像是过原点的直线，说明弹簧伸长量与所受拉力成正比，可验证猜想正确。
4. 第(4)问：制作测量范围大的弹簧测力计，需选弹性限度大的弹簧，图3中乙的弹性限度更大；制作精确度高的弹簧测力计，需选相同拉力下伸长量更明显的弹簧，甲在相同拉力下伸长量更大，测量精度更高。
5. 第(5)问：弹簧测力计的量程是最大测量范围，分度值是相邻刻度代表的力；指针在零刻度上方未调零，测量值会偏小；太空飞船中物体失重，不受重力，无法用弹簧测力计测重力。
【解析】
(1) 实验中需测量弹簧长度来计算伸长量，故还需要刻度尺。对比实验数据，第1-3次拉力每增加1N，弹簧伸长量增加0.5cm，第4次数据不符合该正比规律，为错误数据。
(2) 以拉力为横坐标、弹簧伸长量为纵坐标，根据除去第4次后的实验数据（拉力0N时伸长0cm，1N时0.5cm，2N时1cm，3N时1.5cm，5N时2.5cm），在图2中依次描点，并用直线连接各点，得到关系曲线（对应参考答案中的图像）。
(3) 作出的图像为过原点的直线，说明弹簧的伸长量与所受拉力成正比，因此小明的猜想是正确的。
(4) 由图3可知，乙弹簧的弹性限度更大，适合制作测量范围较大的弹簧测力计；甲弹簧在相同拉力下伸长量更明显，刻度可更精细，适合制作精确度较高的弹簧测力计。
(5) 由图4可知，该弹簧测力计量程为0∼5N，最小刻度值为0.2N。指针在零刻度上方未调零，测量时读数会小于实际拉力，导致测量值偏小；太空宇宙飞船中物体处于完全失重状态，不受重力，因此不可以用此弹簧测力计测物体受到的重力。
【答案】
(1) 刻度尺；4
(2) 如图（对应参考答案中的关系曲线）
(3) 正确
(4) 乙；甲
(5) 0∼5；0.2；偏小；不可以
【知识点】
弹簧测力计的原理；弹性形变与弹性限度；图像法分析实验数据
【点评】
本题围绕弹簧测力计的原理展开实验探究，涵盖实验器材选择、数据处理、图像绘制与解读、弹簧测力计的制作与使用等内容，综合性较强，能帮助学生深入理解弹簧伸长量与拉力的定量关系及弹簧测力计的工作机制。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：要验证弹簧伸长量与拉力的关系，需测量弹簧不同拉力下的长度以计算伸长量，因此需要刻度尺。分析实验数据，正常情况下拉力与伸长量成正比，第4次实验数据不符合这一规律，为错误数据。
2. 第(2)问：除去错误数据后，以拉力为横坐标、弹簧伸长量为纵坐标，根据正确实验数据描点，再用直线连接各点即可得到关系曲线。
3. 第(3)问：若作出的图像是过原点的直线，说明弹簧伸长量与所受拉力成正比，可验证猜想正确。
4. 第(4)问：制作测量范围大的弹簧测力计，需选弹性限度大的弹簧，图3中乙的弹性限度更大；制作精确度高的弹簧测力计，需选相同拉力下伸长量更明显的弹簧，甲在相同拉力下伸长量更大，测量精度更高。
5. 第(5)问：弹簧测力计的量程是最大测量范围，分度值是相邻刻度代表的力；指针在零刻度上方未调零，测量值会偏小；太空飞船中物体失重，不受重力，无法用弹簧测力计测重力。
【解析】
(1) 实验中需测量弹簧长度来计算伸长量，故还需要刻度尺。对比实验数据，第1-3次拉力每增加1N，弹簧伸长量增加0.5cm，第4次数据不符合该正比规律，为错误数据。
(2) 以拉力为横坐标、弹簧伸长量为纵坐标，根据除去第4次后的实验数据（拉力0N时伸长0cm，1N时0.5cm，2N时1cm，3N时1.5cm，5N时2.5cm），在图2中依次描点，并用直线连接各点，得到关系曲线（对应参考答案中的图像）。
(3) 作出的图像为过原点的直线，说明弹簧的伸长量与所受拉力成正比，因此小明的猜想是正确的。
(4) 由图3可知，乙弹簧的弹性限度更大，适合制作测量范围较大的弹簧测力计；甲弹簧在相同拉力下伸长量更明显，刻度可更精细，适合制作精确度较高的弹簧测力计。
(5) 由图4可知，该弹簧测力计量程为0∼5N，最小刻度值为0.2N。指针在零刻度上方未调零，测量时读数会小于实际拉力，导致测量值偏小；太空宇宙飞船中物体处于完全失重状态，不受重力，因此不可以用此弹簧测力计测物体受到的重力。
【答案】
(1) 刻度尺；4
(2) 如图（对应参考答案中的关系曲线）
(3) 正确
(4) 乙；甲
(5) 0∼5；0.2；偏小；不可以
【知识点】
弹簧测力计的原理；弹性形变与弹性限度；图像法分析实验数据
【点评】
本题围绕弹簧测力计的原理展开实验探究，涵盖实验器材选择、数据处理、图像绘制与解读、弹簧测力计的制作与使用等内容，综合性较强，能帮助学生深入理解弹簧伸长量与拉力的定量关系及弹簧测力计的工作机制。
【难度系数】
0.6
10. (多选)下列图像中,A、B两小球相互间一定有弹力作用的是()
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
答案
BD
解析
【分析】
要判断A、B间是否有弹力，可采用假设法：假设移除其中一个小球，观察另一个小球的运动状态是否改变。若状态改变，说明两球间有弹力；若状态不变，则无弹力。
对A选项：假设移除B球，A球仍保持竖直悬挂的静止状态，运动状态不变，说明A、B间无弹力。
对B选项：假设移除B球，A球会向竖直方向摆动，运动状态改变，说明A、B间有弹力。
对C选项：假设移除B球，A球仍静止在墙角，运动状态不变，说明A、B间无弹力。
对D选项：假设移除A球，B球会向下滚动，运动状态改变，说明A、B间有弹力。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：两球仅接触，无挤压形变。假设去掉B，A的运动状态不变，故A、B间无弹力。
2. 选项B：两球悬挂时绳子倾斜，说明两球间存在挤压。假设去掉B，A会恢复竖直悬挂，运动状态改变，故A、B间有弹力。
3. 选项C：两球仅接触，无挤压形变。假设去掉B，A仍静止在墙角，运动状态不变，故A、B间无弹力。
4. 选项D：B球的位置表明受A球支撑，假设去掉A，B球会向下运动，运动状态改变，故A、B间有弹力。
综上，相互间一定有弹力作用的是BD。
【答案】
BD
【知识点】
弹力的判断、假设法应用
【点评】
本题考查弹力的判断，核心是利用假设法分析物体是否因相互挤压产生形变，进而判断弹力是否存在。需注意：两球接触不一定有弹力，必须存在挤压形变才会产生弹力。
【难度系数】
0.6
要判断A、B间是否有弹力，可采用假设法：假设移除其中一个小球，观察另一个小球的运动状态是否改变。若状态改变，说明两球间有弹力；若状态不变，则无弹力。
对A选项：假设移除B球，A球仍保持竖直悬挂的静止状态，运动状态不变，说明A、B间无弹力。
对B选项：假设移除B球，A球会向竖直方向摆动，运动状态改变，说明A、B间有弹力。
对C选项：假设移除B球，A球仍静止在墙角，运动状态不变，说明A、B间无弹力。
对D选项：假设移除A球，B球会向下滚动，运动状态改变，说明A、B间有弹力。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：两球仅接触，无挤压形变。假设去掉B，A的运动状态不变，故A、B间无弹力。
2. 选项B：两球悬挂时绳子倾斜，说明两球间存在挤压。假设去掉B，A会恢复竖直悬挂，运动状态改变，故A、B间有弹力。
3. 选项C：两球仅接触，无挤压形变。假设去掉B，A仍静止在墙角，运动状态不变，故A、B间无弹力。
4. 选项D：B球的位置表明受A球支撑，假设去掉A，B球会向下运动，运动状态改变，故A、B间有弹力。
综上，相互间一定有弹力作用的是BD。
【答案】
BD
【知识点】
弹力的判断、假设法应用
【点评】
本题考查弹力的判断，核心是利用假设法分析物体是否因相互挤压产生形变，进而判断弹力是否存在。需注意：两球接触不一定有弹力，必须存在挤压形变才会产生弹力。
【难度系数】
0.6
