题目列表(包括答案和解析)
1.如图1所示,竖直放置的轻弹簧一端固定
在地面上,另一端与斜面体P连接,P的
斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,
则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 ( ) 图1
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:若斜面体P受到的弹簧弹力F等于
其重力mg,则MN对P没有力的作用,如
图(a)所示,P受到2个力,A对;若弹簧弹
力大于P的重力,则MN对P有压力FN,
只有压力FN则P不能平衡,一定存在向右
的力,只能是MN对P的摩擦力Ff,因此P此时受到4个力,如图(b)所示,C对.
答案:AC
5.17世纪英国物理学家胡克发现:在弹性限度内,弹簧的形变量与弹力成正比,这就是著名的胡克定律.受此启发,一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内,其伸长量与拉力成正比,与截面半径成反比.
B.他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象,用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律,以验证假设.
C.通过实验取得如下数据:
长度 |
拉力 伸长 直径 |
250 N |
500 N |
750 N |
1000 N |
1 m |
2.52 mm |
0.4 mm |
0.8 mm |
1.2 mm |
1.6 mm |
2 m |
2.52 mm |
0.8 mm |
1.6 mm |
2.4 mm |
3.2 mm |
1 m |
3.57 mm |
0.2 mm |
0.4 mm |
0.6 mm |
0.8 mm |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,对他们的假设进行了补充完善.
(1)上述科学探究活动中,属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________.
(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确?若有错误或不足,请给予修正.
________________________________________________________________________.
(3)求出这种线材的伸长量x与拉力F以及线材的长度L、截面积S之间的定量关系式.
解析:根据科学探究的要素和题目给定的条件,显然A属于“猜想与假设”,B属于“制定计划”,C属于“收集证据”,D属于“分析、论证、评估”.通过详细而全面的分析、计算实验数据,才能判断他们的假设是否全部正确,并对错误或不足之处给予修正,然后还要根据实验数据和(2)中的结论,通过计算,求出这种线材的伸长量x与拉力F以及材料的长度L、截面积S之间的定量关系式.
答案:(1)B C (2)他们的假设不是全部正确.在弹性限度内,金属线材的伸长量与拉力成正比,与截面半径的平方成反比,还与金属线材的长度成正比.
(3)x=kFL/S
其中k== mm2/N=8×10-6 mm2/N或k== m2/N=8×10-12 m2/N
4.用如图实-1-9甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为 mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为______ N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量______ cm.
图实-1-9
解析:对钩码进行受力分析,根据平衡条件,得
mg=kx
k==N/m=70 N/m
挂三个钩码时,
可列方程(m+m+m)g=kx′
x′== m
=21×10-3 m=2.10 cm.
答案:70 2.10
3.做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0;
C.将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重),并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行则考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器.
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:________.
答案:CBDAEFG
2. 某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”
实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下
垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外
力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的
大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度 图实-1-8
L的关系图线如图实-1-8所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)
由图可知该弹簧的自然长度为________ cm;
该弹簧的劲度系数为________N/m.
解析:当外力F=0时,弹簧的长度即原长为L0=10 cm,图线的斜率就是弹簧的劲度系数,即k=×102 N/m=50 N/m.
答案:10 50
1.如图实-1-7甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象(如图乙).则下列判断正确的是 ( )
图实-1-7
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C.该弹簧的劲度系数是200 N/m
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变
解析:由题图知,F-x是一个过原点的直线,k= N/m=200 N/m,可知A错,B、C、D正确.
答案:BCD
10.如图所示,一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中 ( )
A.升降机的速度不断减小
B.升降机的加速度不断变大
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负
功大于重力做的正功
D.到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值
9.如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于
B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于
C.钢索的拉力所做的功等于
D.钢索的拉力所做的功大于
8.如图所示,一个质量为m的物体,在水平外力F的作用下,沿水平地面匀速滑行,速度的大小为v0。当运动到M点时撤去外力F,物体由M点继续向前滑行到N点的过程中,以下说法 正确的是 ( )
A.v0越大,摩擦力做功越多,摩擦力对物体的冲量越大
B.v0越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功不变
C.v0越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功越少
D.v0越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越多
7.质量为1kg的小球A以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球B在水平面上发生正碰,关于碰后A 与B的速度v,1与v,2,下面可能的是 ( )
A.v,1=v,2=m/s B.v,1=-1m/s v,2=2.5m/s
C.v,1=1m/s v,2=3m/s D.v,1=-4m/s v,2=4m/s
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