题目:
(2008·泰安)(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l
0=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 |
0 |
0 |
5.0 |
0 |
1 |
0.1 |
5.5 |
0.5 |
2 |
0.2 |
6.0 |
1.0 |
3 |
0.3 |
6.5 |
1.5 |
4 |
0.4 |
7.0 |
2.0 |
5 |
0.5 |
7.5 |
2.5 |
请你分析表中数据并填空:
F
2:F
l=2:1,(l
2-l
0):(l
1-l
0)=2:1;
F
3:F
l=3:1,(l
3-l
0):(l
1-l
0)=3:1;
F
4:F
l=4:1,(l
4-l
0):(l
1-l
0)=
4:1
4:1
;
F
4:F
2=
2:1
2:1
,(l
4-l
0):(l
2-l
0)=2:1;
F
5:F
4=5:4,(l
5-l
0):(l
4-l
0)=
5:4
5:4
.
由此可得出结论:在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比
等于
等于
(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:
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
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
.
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:
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;
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;
.
用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的密度ρ=
.
答案
4:1
2:1
5:4
等于
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
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;
解:(1)①l
4-l
0=7.0cm-5.0cm=2.0cm;
l
1-l
0=5.5cm-5.0cm=0.5cm;
故(l
4-l
0):(l
1-l
0)=2.0cm:0.5cm=4:1;
②F
4=0.4N,F
2=0.2N,
F
4:F
2=0.4N:0.2N=2:1;
③l
5-l
0=7.5cm-5.0cm=2.5cm;
l
4-l
0=7.0cm-5.0cm=2.0cm;
(l
5-l
0):(l
4-l
0)=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l
0;
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l
1;
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l
2;
则矿石的质量为:m=
;
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l
1、l
2;
根据杠杆的平衡条件:20gl
1=mgl
2,则矿石的质量为:m=
;
(3)方法一:
步骤1:测出橡皮筋原长l
0;
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l
2;
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l
3;
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
=;
则小矿石的密度为:ρ=
ρ
水;
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l
1;
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l
3;
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
=;
则小矿石的密度为:ρ=
ρ
水;
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l
1、l
2;
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l
3、l
4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=
ρ
水;