问题 问答题

(1)小刚在“自制测力计”的实践活动中,想知道橡皮筋伸长与所受拉力的关系,于是他取了原长l0=5cm的一条橡皮筋做实验,记录数据如下表所示.

实验次数拉力F/N橡皮筋长度l/cm橡皮筋伸长(l-l0)/cm
005.00
10.15.50.5
20.26.01.0
30.36.51.5
40.47.02.0
50.57.52.5
请你分析表中数据并填空:

F2:Fl=2:1,(l2-l0):(l1-l0)=2:1;

F3:Fl=3:1,(l3-l0):(l1-l0)=3:1;

F4:Fl=4:1,(l4-l0):(l1-l0)=______;

F4:F2=______,(l4-l0):(l2-l0)=2:1;

F5:F4=5:4,(l5-l0):(l4-l0)=______.

由此可得出结论:在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比______(选填“等于”或“不等于”)橡皮筋两次所受拉力之比.

(2)小刚在假期一次野外学习考察中,在湖边发现了一小块矿石,他身边带有以下器材:刻度尺、橡皮筋、细线、饮水杯、标有20g的一块糖果,请你帮助他利用身边的器材设计实验,测量小矿石的质量.写出实验步骤,并用字母表示测量出的物理量.

实验步骤:______.

用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的质量m=______.

(3)他想测量小矿石的密度,请你帮助他利用身边的器材进一步设计实验,并用字母表示出实验步骤中要测量出的物理量.

实验步骤:______.

用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的密度ρ=______.

答案

(1)①l4-l0=7.0cm-5.0cm=2.0cm;

l1-l0=5.5cm-5.0cm=0.5cm;

故(l4-l0):(l1-l0)=2.0cm:0.5cm=4:1;

②F4=0.4N,F2=0.2N,

F4:F2=0.4N:0.2N=2:1;

③l5-l0=7.5cm-5.0cm=2.5cm;

l4-l0=7.0cm-5.0cm=2.0cm;

(l5-l0):(l4-l0)=2.5cm:2.0cm=5:4;

④分析表格下方的五组数据,发现橡皮筋两次的伸长之比都等于橡皮筋两次所受拉力之比;

故答案为:4:1;2:1;5:4;等于;

(2)方法一:利用在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比等于皮筋两次所受拉力之比;

步骤1:测出橡皮筋原长l0

步骤2:用细线系住糖果,拴在橡皮筋上竖直静止,测出橡皮筋此时的长度l1

步骤3:用细线系住小矿石,拴在橡皮筋上竖直静止,测出橡皮筋此时的长度l2

则矿石的质量为:m=

20(l2-l0
l1-l0

方法二:利用杠杆的平衡条件设计实验;

步骤1:用细线拴住刻度尺中部,手提细线并调节细线位置O,使刻度尺保持水平;

步骤2:分别用细线系住糖果和小矿石,挂在刻度尺两边,调节糖果、小矿石位置,使刻度尺再次保持水平,记下糖果、小矿石分别到O点的水平距离l1、l2

根据杠杆的平衡条件:20gl1=mgl2,则矿石的质量为:m=

20l1
l2

(3)方法一:

步骤1:测出橡皮筋原长l0

步骤2:用细线系住小矿石,拴在橡皮筋上竖直静止,测出橡皮筋此时的长度l2

步骤3:将小矿石块系在橡皮筋上,竖直没入水中静止,测出橡皮筋此时的长度l3

根据在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比等于皮筋两次所受拉力之比,即

ρVg
l2-l0
=
ρVg
l2-l3

则小矿石的密度为:ρ=

l2-l0
l2-l3
ρ

方法二:

步骤l:用细线拴住刻度尺中部,手提细线并调节细线位置O,使刻度尺保持水平;

步骤2:分别用细线系住糖果和小矿石,挂在刻度尺两边,调节糖果、小矿石位置,使刻度尺再次保持水平,记下糖果到O点的水平距离l1

步骤3:将小矿石没入水中,保持小矿石的位置不变调节糖果位置使刻度尺再次保持水平,记下糖果到O点的水平距离l3

根据在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比等于皮筋两次所受拉力之比,即

ρVg
ρVg
=
l1
l1-l3

则小矿石的密度为:ρ=

l1
l1l3
ρ

方法三:

步骤1:用细线拴住刻度尺中部,手提细线并调节细线位置O,使刻度尺保持水平;

步骤2:分别用细线系住糖果和小矿石,挂在刻度尺两边,调节糖果、小矿石位置,使刻度尺再次保持水平,记下糖果、小矿石分别到O点的水平距离l1、l2

步骤3:将小矿石没入水中,再次调节糖果、小矿石位置,使刻度尺再次保持水平记下糖果和小矿石到O点水平距离l3、l4

根据在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比等于皮筋两次所受拉力之比;

则小矿石的密度为:ρ=

l1l4
l1l4l2l3
ρ

解答题
单项选择题