Question

在日常生活中形態(tài)各異的彈簧，處處都為我們服務(wù)．形形色色的彈簧在不同場(chǎng)合下發(fā)揮著不同的功能．
（1）小華回憶“探究彈簧的伸長(zhǎng)跟外力的關(guān)系”（裝置如圖）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

鉤碼質(zhì)量/g	0	100	200	300	400	500
指針位置/cm	2	4	6	8	10	14

當(dāng)去掉砝碼后，指針指在2.5cm刻度線處
①請(qǐng)指出當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處

超過(guò)了彈簧限度

②分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在彈性范圍內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度跟所受的拉力成

正比

（2）如圖所示是小明同學(xué)做測(cè)定浮力的實(shí)驗(yàn)，由圖中讀數(shù)可知：

①物體重力為

1.96

N；②物體受到的浮力為

0.98

N；
③物體排開(kāi)水的重力為

0.98

N；
④可獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

物體所受水的浮力等于被物體排開(kāi)水的重力

；
⑤圖中裝置還能探究的問(wèn)題有

浸沒(méi)在液體中物體所受浮力大小是否與深度有關(guān)

．（寫出一個(gè)即可）
（3）為了研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，小麗做了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)．

①實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊使它在水平桌面上做

勻速直線

運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大�。�
②比較甲、乙兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知：在

接觸面粗糙程度

相同時(shí)，

壓力

越大，摩擦力越大．
（4）你還知道彈簧的一些其他功能嗎？請(qǐng)你舉出一個(gè)例子．

緩沖功能（各種機(jī)動(dòng)車輛的減震裝置）

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)鉤碼質(zhì)量為0時(shí)，指針?biāo)�指的位置即為彈簧的原長(zhǎng)，如果去掉鉤碼后，彈簧的不能回到這一長(zhǎng)度，說(shuō)明超過(guò)了彈簧的彈性限度；在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與所受拉力是成正比的．
（2）物體的重力就是彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中測(cè)物體時(shí)的示數(shù)；物體所受的浮力可通過(guò)稱重法表達(dá)式F_浮=G-F_拉求出；從量筒中讀出兩次示數(shù)之差，利用公式G=mg=ρVg求出排開(kāi)水的重力；浮力的大小就等于物體排開(kāi)水的重力，這就是阿基米德原理；如果改變物體浸沒(méi)的深度，還可以探究物體所受浮力與浸沒(méi)深度的關(guān)系．
（3）在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)二力平衡條件，只有當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與摩擦力才是一對(duì)平衡力，這是利用了轉(zhuǎn)換的研究方法；兩圖中接觸面相同，壓力不同，據(jù)此可得出接觸面粗糙程度相同時(shí)，摩擦力與壓力的關(guān)系．
（4）彈簧在生產(chǎn)生活中非常常用，其功能還有“緊壓功能”“復(fù)位功能”“帶動(dòng)功能”“緩沖功能”等．

解答：解：（1）①?gòu)谋碇锌梢钥闯�，�?dāng)鉤碼質(zhì)量為0時(shí)，指針位置指在2cm，說(shuō)明彈簧原長(zhǎng)為2cm，如果去掉鉤碼后，彈簧的長(zhǎng)度為2.5cm，說(shuō)明無(wú)法回到原長(zhǎng)，這是因?yàn)槌�過(guò)了彈簧的彈性限度；
②從表中數(shù)據(jù)可以看出，在彈性限度內(nèi)，鉤碼的質(zhì)量每增加100g，彈簧伸長(zhǎng)2cm，說(shuō)明二者是成正比的．
（2）①讀圖可知，物體的重力G=1.96N；
②將物體浸入量筒中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_拉=0.98N，則物體所受浮力F_浮=G-F_拉=1.96N-0.98N=0.98N；
③讀圖可知，物體排開(kāi)水的體積V=200ml=100ml=100ml，則物體排開(kāi)水的重力G=mg=ρVg=10³kg/m³×100×10^-6m³×9.8N/kg=0.98N；
④物體所受浮力和排開(kāi)水的重力都為0.98N，由此得出，物體所受浮力等于被物體排開(kāi)水的重力；
⑤如果改變物體浸沒(méi)的深度，還可以探究物體所受浮力與浸沒(méi)深度的關(guān)系，會(huì)發(fā)現(xiàn)浸沒(méi)深度改變，浮力不變．
（3）①實(shí)驗(yàn)中摩擦力的大小無(wú)法直接測(cè)出，必須通過(guò)使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，借助測(cè)拉力來(lái)獲得摩擦力的大��；
②比較甲、乙兩圖可以看出，接觸面相同，壓力不同，故可得出：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大．
（4）在不同的使用環(huán)境中，彈簧發(fā)揮了不同的作用，如“緊壓功能”“復(fù)位功能”“帶動(dòng)功能”“緩沖功能”等都是經(jīng)常被利用了功能．
故答案為：
（1）①超過(guò)彈性限度；②正比．
（2）①1.96； ②0.98； ③0.98； ④物體所受水的浮力等于被物體排開(kāi)水的重力；⑤浸沒(méi)在液體中物體所受浮力大小是否與深度有關(guān)．
（3）①勻速直線；②接觸面粗糙程度，壓力．
（4）“緊壓功能”“復(fù)位功能”“帶動(dòng)功能”“緩沖功能”等．

點(diǎn)評(píng)：本題中的實(shí)驗(yàn)分別圍繞彈簧伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系、浮力的測(cè)量與探究、探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素等作為考查內(nèi)容，三個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是都運(yùn)用到了彈簧或彈簧測(cè)力計(jì)，內(nèi)容的角度各不相同，同時(shí)，本題中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)也都是力學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)，是對(duì)我們復(fù)習(xí)有利的一個(gè)較好的題目，值得我們認(rèn)真掌握和學(xué)習(xí)．