2025年暑假生活指导八年级鲁教版五四制山东教育出版社第71页答案
6. 拉弯的弓能将箭射出去,撞在网球拍上的网球会被弹回去,压弯的跳板可以将跳水运动员弹起。
(1)请你再举一个类似的事例:______
被压缩的弹簧能将小球弹开

(2)这些事例涉及的共同物理知识是______
物体发生弹性形变会产生弹力(或弹力是物体发生弹性形变而产生的力等)

(3)小明看到跳水运动员被跳板高高弹起,思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题,并提出以下猜想。
猜想1:弹力的大小与跳板的形变量有关;
猜想2:弹力的大小与跳板的长度有关。
请你提出猜想3:弹力的大小与______
跳板(或发生形变物体)的材料
有关。
(4)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想1,用同一钢锯片按
片夹在台钳内,钢锯片形变量用末端移动距离$x$表示,钢锯片长度用$L$表示)。

请对小明的实验过程进行评估:______
实验过程能验证猜想1,因为控制了钢锯片长度等其他因素不变,只改变形变量x,符合控制变量法

(5)小明又正确探究了钢锯片弹力与其长度的关系,记录数据如下表。分析实验数据,可得出怎样的结论?
|实验次数|形变量$x/cm$|长度$L/cm$|弹力$F/N$|
|1|2|15|0.48|
|2|2|20|0.22|
|3|2|25|0.12|
结论:______
在形变量相同时,钢锯片的长度越长,弹力越小

答案

【解析】:(1)类似的事例需要体现物体发生弹性形变后能产生力并对其他物体做功,比如被压缩的弹簧能将小球弹开,这是常见的弹性形变产生弹力的例子。
(2)拉弯的弓、撞在球拍上的网球(网球拍形变)、压弯的跳板以及举的例子中,物体都发生了弹性形变,并且因为弹性形变而产生了力,这个力就是弹力,所以共同物理知识是物体发生弹性形变会产生弹力(或弹力是物体发生弹性形变而产生的力等合理表述)。
(3)影响弹力大小的因素除了已有的形变量和跳板长度,从材料角度考虑,不同材料的弹性不同,比如钢和塑料的弹性不同,所以可以猜想与跳板(或发生形变物体)的材料有关。
(4)小明验证猜想1(弹力与形变量的关系),需要控制其他因素不变,只改变形变量。同一钢锯片保证了材料、长度等相同,通过改变末端移动距离x来改变形变量,用弹簧测力计测量弹力,实验过程中控制了长度L不变,只改变x,符合控制变量法的要求,所以实验过程能验证猜想1,是合理的(或正确运用了控制变量法等)。
(5)分析表格数据,形变量x都为2cm(控制不变),长度L从15cm增大到20cm再到25cm,对应的弹力F从0.48N减小到0.22N再到0.12N,所以可以得出在形变量相同时,钢锯片的长度越长,弹力越小的结论。
【答案】:(1)被压缩的弹簧能将小球弹开
(2)物体发生弹性形变会产生弹力(或弹力是物体发生弹性形变而产生的力等)
(3)跳板(或发生形变物体)的材料
(4)实验过程能验证猜想1,因为控制了钢锯片长度等其他因素不变,只改变形变量x,符合控制变量法
(5)在形变量相同时,钢锯片的长度越长,弹力越小
7. 小梅在物理老师的指导下,利用一个重物、细线、若干钩码及杠杆来探究“杠杆平衡的条件”。
(1)实验前,为便于力臂的测量,她应通过调节杠杆两端的
平衡螺母
,使杠杆在
水平
位置平衡。
(2)实验时,小梅决定先
$F_{2}
臂l_{2}$
,探究“杠杆平衡时,动力臂和动力之间的关系”。于是,她用细线将重物固定到杠杆左侧某一位置处;然后在杠杆右侧用细线悬挂一个钩码,移动其悬挂的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图所示。将动力$F_{1}和动力臂l_{1}$记录下来。

接下来,她要改变
动力$F_{1}$(或钩码数量)
,再移动其悬挂的位置,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来。
(3)小梅通过实验得到的实验数据如表1所示。
表1 保持阻力$F_{2}和阻力臂l_{2}$不变,探究杠杆平衡时动力臂和动力之间的关系
|实验序
|动力$F_{1}/N$|动力臂$l_{1}/m$|
|1|0.5|0.20|
|2|1.0|0.10|
|3|1.5|0.07|
|4|2.0|0.05|
|5|2.5|0.04|
分析表1中的数据,小梅得出的结论是:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力臂$l_{1}跟动力F_{1}$成
反比例
关系。
(4)在前面实验的基础上,小梅进一步猜想:在更普遍的情况下,杠杆平衡时可能满足“动力$F_{1}×动力臂l_{1}= 阻力F_{2}×阻力臂l_{2}$”。
为了验证小梅的这个猜想,小丽通过实验得到的实验数据如表2所示。
表2 探究杠杆平衡时,动力$F_{1}$、动力臂$l_{1}和阻力F_{2}$、阻力臂$l_{2}$之间的关系
|实验序号|动力$F_{1}/N$|动力臂$l_{1}/m$|阻力$F_{2}/N$|阻力臂$l_{2}/m$|
|1|1.0|0.10|1.0|0.10|
|2|1.5|0.08|1.5|0.08|
|3|2.0|0.07|2.0|0.07|
小梅认为,表2中小丽的实验数据缺乏普遍性,用来验证她的猜想不够充分,于是对小丽的实验和收集数据提出了具体的建议。
小梅的建议是:小丽还要在
动力不等于阻力(或动力臂不等于阻力臂)
的情况下进行实验和收集数据。

答案

【解析】:
(1) 实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样可以方便地从杠杆上直接读出力臂的长度,因为此时力臂与杠杆上的刻度线重合。
(2) 实验目的是保持阻力$F_{2}$和阻力臂$l_{2}$不变,探究动力臂和动力的关系。所以需要改变动力$F_{1}$,通过改变钩码的数量来实现动力的改变,然后移动钩码位置使杠杆平衡,记录数据。
(3) 分析表1数据,计算动力$F_{1}$与动力臂$l_{1}$的乘积:$0.5N×0.20m = 0.1N·m$,$1.0N×0.10m = 0.1N·m$,$1.5N×0.07m≈0.105N·m$(实验误差允许范围内),$2.0N×0.05m = 0.1N·m$,$2.5N×0.04m = 0.1N·m$,乘积近似为定值,所以动力臂$l_{1}$跟动力$F_{1}$成反比例关系。
(4) 表2中每次实验的动力$F_{1}$都等于阻力$F_{2}$,动力臂$l_{1}$都等于阻力臂$l_{2}$,这样的数据具有特殊性,不能充分验证普遍情况下“$F_{1}×l_{1}=F_{2}×l_{2}$”的结论。需要在动力不等于阻力(或动力臂不等于阻力臂)的情况下进行实验,收集更多不同的数据来验证猜想。
【答案】:(1)平衡螺母;水平;(2)动力$F_{1}$(或钩码数量);(3)反比例;(4)动力不等于阻力(或动力臂不等于阻力臂)