Question

（1）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子 A、B 上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為 O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物．

①為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是______．
A．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度              B．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)
C．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度  D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn) O 的位置
②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是______．
（2）某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過(guò)彈性限度，取g=10m/s²）

砝碼質(zhì)量M（g）		30	60	90	120	150
彈簧總長(zhǎng)L（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79

①試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長(zhǎng)度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線．
②上一問(wèn)所得圖線的物理意義是：______
③該彈簧勁度系數(shù)k=______ N/m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：（1）該實(shí)驗(yàn)中，任意兩根橡皮筋的拉力和第三根橡皮筋的拉力等值反向，根據(jù)橡皮筋的伸長(zhǎng)量，得出三個(gè)拉力的比值，按比例得出三個(gè)拉力的大小，根據(jù)三個(gè)拉力的方向，驗(yàn)證平行四邊形定則．
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，通過(guò)圖線得出物理規(guī)律．圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)．
解答：解：①本實(shí)驗(yàn)中，結(jié)點(diǎn)O受三個(gè)拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向．沿OA、OB、OC方向求出三條橡皮筋的伸長(zhǎng)量，并按等比例縮放為三條線段（代表三個(gè)拉力的大�。�，以O(shè)A、OB方向的線段為鄰邊作平行四邊形，只要該平行四邊形的對(duì)角線與OC方向的橡皮筋在一條直線上，與表示其拉力的線段相等，即驗(yàn)證了平行四邊形定則，故實(shí)驗(yàn)要測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)、懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度，才能算出橡皮筋受力后的伸長(zhǎng)量．為了確定拉力的方向，必須記錄結(jié)點(diǎn)O的位置．
故選BCD．
②由于釘子位置固定，可改變的條件只能是所懸掛的重物的質(zhì)量，即可采用方法是更換不同的小重物．
（2）①先描點(diǎn)，再畫(huà)出一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，
不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)；
②圖線的物理意義是表明彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量成正比；
③勁度系數(shù)即為直線的斜率，即：k==25 N/m．
故答案為：（1）①BCD
②更換不同的小重物
（2）①如圖所示．
②表明彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量成正比③25
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，在無(wú)法測(cè)量力的大小的情況下，可以采用比例法作圖，只需要測(cè)量橡皮筋的伸長(zhǎng)量就行．