Question

在日常生活中形态各异的弹簧，处处都为我们服务．形形色色的弹簧在不同场合下发挥着不同的功能．
（1）小华回忆“探究弹簧的伸长跟外力的关系”（装置如图）实验数据记录如下：

钩码质量/g	0	100	200	300	400	500
指针位置/cm	2	4	6	8	10	14

当去掉砝码后，指针指在2.5cm刻度线处
①请指出当时实验中的错误之处________
②分析数据，得出结论：在弹性范围内，弹簧伸长的长度跟所受的拉力成________
（2）如图所示是小明同学做测定浮力的实验，由图中读数可知：

①物体重力为________；②物体受到的浮力为________；
③物体排开水的重力为________；
④可获得的实验结论是________；
⑤图中装置还能探究的问题有________．（写出一个即可）
（3）为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，小丽做了如下图所示的实验．

①实验中用弹簧测力计拉动木块使它在水平桌面上做________运动，弹簧测力计的示数就等于木块所受滑动摩擦力的大小．
②比较甲、乙两次弹簧测力计的示数可知：在________相同时，________越大，摩擦力越大．
（4）你还知道弹簧的一些其他功能吗？请你举出一个例子．
________．

Answer 1

解：（1）①从表中可以看出，当钩码质量为0时，指针位置指在2cm，说明弹簧原长为2cm，如果去掉钩码后，弹簧的长度为2.5cm，说明无法回到原长，这是因为超过了弹簧的弹性限度；
②从表中数据可以看出，在弹性限度内，钩码的质量每增加100g，弹簧伸长2cm，说明二者是成正比的．
（2）①读图可知，物体的重力G=1.96N；
②将物体浸入量筒中时，弹簧测力计的示数F_拉=0.98N，则物体所受浮力F_浮=G-F_拉=1.96N-0.98N=0.98N；
③读图可知，物体排开水的体积V=200ml=100ml=100ml，则物体排开水的重力G=mg=ρVg=10³kg/m³×100×10^-6m³×9.8N/kg=0.98N；
④物体所受浮力和排开水的重力都为0.98N，由此得出，物体所受浮力等于被物体排开水的重力；
⑤如果改变物体浸没的深度，还可以探究物体所受浮力与浸没深度的关系，会发现浸没深度改变，浮力不变．
（3）①实验中摩擦力的大小无法直接测出，必须通过使木块做匀速直线运动，使拉力与摩擦力是一对平衡力，借助测拉力来获得摩擦力的大小；
②比较甲、乙两图可以看出，接触面相同，压力不同，故可得出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大．
（4）在不同的使用环境中，弹簧发挥了不同的作用，如“紧压功能”“复位功能”“带动功能”“缓冲功能”等都是经常被利用了功能．
故答案为：
（1）①超过弹性限度；②正比．
（2）①1.96； ②0.98； ③0.98； ④物体所受水的浮力等于被物体排开水的重力；⑤浸没在液体中物体所受浮力大小是否与深度有关．
（3）①匀速直线；②接触面粗糙程度，压力．
（4）“紧压功能”“复位功能”“带动功能”“缓冲功能”等．
分析：（1）当钩码质量为0时，指针所指的位置即为弹簧的原长，如果去掉钩码后，弹簧的不能回到这一长度，说明超过了弹簧的弹性限度；在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力是成正比的．
（2）物体的重力就是弹簧测力计在空气中测物体时的示数；物体所受的浮力可通过称重法表达式F_浮=G-F_拉求出；从量筒中读出两次示数之差，利用公式G=mg=ρVg求出排开水的重力；浮力的大小就等于物体排开水的重力，这就是阿基米德原理；如果改变物体浸没的深度，还可以探究物体所受浮力与浸没深度的关系．
（3）在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，根据二力平衡条件，只有当物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与摩擦力才是一对平衡力，这是利用了转换的研究方法；两图中接触面相同，压力不同，据此可得出接触面粗糙程度相同时，摩擦力与压力的关系．
（4）弹簧在生产生活中非常常用，其功能还有“紧压功能”“复位功能”“带动功能”“缓冲功能”等．
点评：本题中的实验分别围绕弹簧伸长与拉力的关系、浮力的测量与探究、探究影响滑动摩擦力大小的因素等作为考查内容，三个实验有一个共同特点，就是都运用到了弹簧或弹簧测力计，内容的角度各不相同，同时，本题中的三个实验也都是力学中的重要实验，是对我们复习有利的一个较好的题目，值得我们认真掌握和学习．