(2019·福建三明模拟)某兴趣小组在探究影响物体重力大小的因素和判断重力方向的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录见下表。
实测物体 | 物体质量m/kg | 重力G/N | G与m的比值/(N·kg-1) |
物体1 | 0.1 | 0.98 | 9.8 |
物体2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 |
物体3 | 0.3 | 2.94 | 9.8 |
①探究过程中,需要的测量工具有 、 ;
②分析表中实验数据,得出的结论是: 。
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”);
②从以上实验现象分析可得:重力的方向总是 。建筑工人经常使用的 就是该原理的应用。
解析 (1)①在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,要测量物体受到的重力和物体的质量,需要的测量工具分别是弹簧测力计和天平;②分析实验数据可知,G和m的比值相等,可以得出物体受到的重力与其质量成正比的结论。
(2)①因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA保持竖直方向不变;②通过实验现象可分析得出重力的方向总是竖直向下的结论,建筑工人使用的铅垂线就是利用这个原理制成的。
答案 (1)①弹簧测力计 天平 ②物体受到的重力与其质量成正比
(2)①不变 ②竖直向下 铅垂线
小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此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)要完成操作,除了需要如图甲所示的一根弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台外,还需要的测量仪器是 ,进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第 次实验。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
拉力(钩码总重)F/N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧伸长量Δl/cm | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.70 | 1.60 | 2.00 | 2.40 |
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧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)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是用弹簧测力计挂钩钩住弹簧下端向下拉来改变拉力的大小,力的数值由弹簧测力计读出,你认为用弹簧测力计好,还是用钩码好?
答: ;
理由是:
。
解析 此题探究的是弹簧测力计的原理,通过实验探究,使学生领悟出弹簧伸长量与所受拉力的关系。(1)钩码重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以还需要刻度尺;(2)分析数据发现,除第4次实验数据外,其余6次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,因此第4次实验数据是错误的。图像中横坐标表示弹簧受到的拉力,纵坐标表示弹簧的伸长量,结合实验数据,利用描点法画出图像。(3)从图像中可以概括出:在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长量越大。所以小明的猜想是正确的。(4)实验中,如果用弹簧测力计挂钩钩住弹簧下端向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力计读出,但是弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量难以确定,因此还是用钩码好些。
答案 (1)刻度尺 4 (2)如图所示 (3)正确 (4)用钩码更好 弹簧测力计难控制,力的大小、弹簧的伸长量不易确定
下图是某物体在太阳系不同行星上所受的重力大小。根据图中所给的信息,一名质量为50 kg 的中学生在火星上所受的重力大小为 N,质量是 kg。(g取10 N/kg)
解析 同一物体在火星上与在地球上受到的重力之比为,所以中学生在火星上受到的重力为×500 N=191.25 N。
答案 191.25 50
用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是 的;用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生 。
解析 用手拍桌面时,手给桌面一个力,由于力的作用是相互的,桌面也会给手一个力,所以手会感到疼;力的作用效果有两个,一是力能改变物体的形状,二是力能改变物体的运动状态。
答案 相互 形变
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