14. 某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到了如图7甲所示的图像。请完成下列习题。
(1)这根弹簧的原长是______cm。拉力为6N时,弹簧长度比原长长了______cm。
(2)当这根弹簧的长度为4cm时,此时弹簧受到的拉力为______N。
(3)分析图像及有关数据,可以得出的结论是______。
(4)如图7乙所示,该仪器为______,它就是根据上述原理制成的,其分度值为______N,此时读数为______N。

(1)这根弹簧的原长是______cm。拉力为6N时,弹簧长度比原长长了______cm。
(2)当这根弹簧的长度为4cm时,此时弹簧受到的拉力为______N。
(3)分析图像及有关数据,可以得出的结论是______。
(4)如图7乙所示,该仪器为______,它就是根据上述原理制成的,其分度值为______N,此时读数为______N。
答案
【解析】:
(1)当拉力为$0$时,弹簧的长度就是原长,从图甲可知原长$L_0 = 2cm$;拉力$F = 6N$时,弹簧长度$L = 5cm$,弹簧长度比原长长了$\Delta L = L - L_0 = 5cm - 2cm = 3cm$。
(2)由图甲可知,在弹性限度内(图像的直线部分),拉力$F$与弹簧伸长量$\Delta L$成正比。设拉力$F$与伸长量$\Delta L$的关系式为$F = k\Delta L$,当$F = 6N$,$\Delta L = 3cm$,代入可得$k=\frac{F}{\Delta L}=\frac{6N}{3cm}=2N/cm$。当弹簧长度$L = 4cm$时,伸长量$\Delta L'= 4cm - 2cm = 2cm$,则$F' = k\Delta L' = 2N/cm×2cm = 4N$。
(3)分析图像,在拉力不超过$6N$时,弹簧的伸长与拉力成正比;超过$6N$时,不成正比,所以结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(4)图乙仪器是弹簧测力计,它根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成。弹簧测力计上$1N$之间有$5$个小格,所以一个小格代表$1\div5 = 0.2N$,即分度值为$0.2N$;此时指针指在“$3.6$”处,读数为$3.6N$。
【答案】:
(1)$2$;$3$
(2)$4$
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
(4)弹簧测力计;$0.2$;$3.6$
(1)当拉力为$0$时,弹簧的长度就是原长,从图甲可知原长$L_0 = 2cm$;拉力$F = 6N$时,弹簧长度$L = 5cm$,弹簧长度比原长长了$\Delta L = L - L_0 = 5cm - 2cm = 3cm$。
(2)由图甲可知,在弹性限度内(图像的直线部分),拉力$F$与弹簧伸长量$\Delta L$成正比。设拉力$F$与伸长量$\Delta L$的关系式为$F = k\Delta L$,当$F = 6N$,$\Delta L = 3cm$,代入可得$k=\frac{F}{\Delta L}=\frac{6N}{3cm}=2N/cm$。当弹簧长度$L = 4cm$时,伸长量$\Delta L'= 4cm - 2cm = 2cm$,则$F' = k\Delta L' = 2N/cm×2cm = 4N$。
(3)分析图像,在拉力不超过$6N$时,弹簧的伸长与拉力成正比;超过$6N$时,不成正比,所以结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(4)图乙仪器是弹簧测力计,它根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成。弹簧测力计上$1N$之间有$5$个小格,所以一个小格代表$1\div5 = 0.2N$,即分度值为$0.2N$;此时指针指在“$3.6$”处,读数为$3.6N$。
【答案】:
(1)$2$;$3$
(2)$4$
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
(4)弹簧测力计;$0.2$;$3.6$
15. 【探究名称】探究滑动摩擦力大小的影响因素。
【问题】小明想用所学的知识比较浴室防滑垫的防滑效果,他准备了两块不同的防滑垫、一个木块、一个弹簧测力计和一条细线,如图8甲所示。
【证据】(1)将防滑垫平铺在水平桌面上,用细线连接好木块和弹簧测力计,沿______方向拉着木块在防滑垫上匀速直线滑动,如图8乙所示,弹簧测力计的示数为______N。
(2)更换另一块防滑垫后,将同一木块放在防滑垫上进行实验,这是为了控制______相同,这种实验探究方法叫______法。
【解释】(3)比较两次实验中弹簧测力计示数的大小,示数越大,说明防滑垫的防滑效果越______(选填“好”或“差”)。
【交流】(4)实验中比较防滑垫的防滑效果,实际上是比较影响滑动摩擦力大小的因素中的______。
(5)若实验中发现弹簧测力计示数达到最大值时,木块仍未被拉动,则可进行的改进措施是______。

【问题】小明想用所学的知识比较浴室防滑垫的防滑效果,他准备了两块不同的防滑垫、一个木块、一个弹簧测力计和一条细线,如图8甲所示。
【证据】(1)将防滑垫平铺在水平桌面上,用细线连接好木块和弹簧测力计,沿______方向拉着木块在防滑垫上匀速直线滑动,如图8乙所示,弹簧测力计的示数为______N。
(2)更换另一块防滑垫后,将同一木块放在防滑垫上进行实验,这是为了控制______相同,这种实验探究方法叫______法。
【解释】(3)比较两次实验中弹簧测力计示数的大小,示数越大,说明防滑垫的防滑效果越______(选填“好”或“差”)。
【交流】(4)实验中比较防滑垫的防滑效果,实际上是比较影响滑动摩擦力大小的因素中的______。
(5)若实验中发现弹簧测力计示数达到最大值时,木块仍未被拉动,则可进行的改进措施是______。
答案
【解析】:
(1)根据二力平衡,要使弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,需沿水平方向拉木块做匀速直线运动;弹簧测力计的分度值为$0.1N$,示数为$2.8N$。
(2)更换防滑垫,同一木块放在上面,是控制压力相同,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,这种方法是控制变量法。
(3)弹簧测力计示数越大,说明滑动摩擦力越大,防滑垫的防滑效果越好。
(4)比较防滑垫的防滑效果,实际是比较接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。
(5)弹簧测力计示数达最大值木块仍未动,说明摩擦力大,可减小木块质量(或换用较大量程的弹簧测力计)。
【答案】:
(1)水平;$2.8$
(2)压力;控制变量
(3)好
(4)接触面粗糙程度
(5)减小木块质量(或换用较大量程的弹簧测力计)
(1)根据二力平衡,要使弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力,需沿水平方向拉木块做匀速直线运动;弹簧测力计的分度值为$0.1N$,示数为$2.8N$。
(2)更换防滑垫,同一木块放在上面,是控制压力相同,探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,这种方法是控制变量法。
(3)弹簧测力计示数越大,说明滑动摩擦力越大,防滑垫的防滑效果越好。
(4)比较防滑垫的防滑效果,实际是比较接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。
(5)弹簧测力计示数达最大值木块仍未动,说明摩擦力大,可减小木块质量(或换用较大量程的弹簧测力计)。
【答案】:
(1)水平;$2.8$
(2)压力;控制变量
(3)好
(4)接触面粗糙程度
(5)减小木块质量(或换用较大量程的弹簧测力计)
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