某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是_____cm;
(2)弹簧在受到4N的拉力时,弹簧比原来伸长了_____cm,此时弹簧发生了_____形变;
(3)该弹簧如果做成测力计,能不能测量8N的拉力?_____。
小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度。把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。实验数据记录如下表。(g=10N/kg)
钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
弹簧长度/cm | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 | 5.0 | 6.00 | 6.0 | 7.00 | ﹣ |
弹簧的伸长/cm | 0 | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 | ﹣ |
(1)当挂三个钩码时,指针所对刻度如图乙,请在表中填写此时弹簧的伸长量_______cm。
(2)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是_______。
(3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为50g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度。
①该“密度秤”的零刻度线应在_______cm刻度处;
②在桶中加满水,指针指在3cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是_______cm3;
③该“密度秤”能测量的最大的密度是_______g/cm3;
④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是____g/cm3;
⑤小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是_______。(只要写出一种即可)
归结式探究一研究弹簧的刚性系数:
我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大。但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明簧有“软”,“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬。弹簧的软硬用它的刚性系数来表示。刚性系数越大,弹簧越硬。
为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(其中:S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数):
材料 | S/m2 | n | r/m | A/(N⋅m﹣1) |
铜 | 3×10﹣6 | 100 | 1×10﹣2 | 90 |
钢 | 3×10﹣6 | 100 | 1×10﹣2 | 180 |
铜 | 6×10﹣6 | 100 | 1×10﹣2 | 360 |
钢 | 3×10﹣6 | 200 | 1×10﹣2 | 90 |
铜 | 6×10﹣6 | 100 | 2×10﹣2 | 45 |
(1)弹簧的刚性系数与_____因素有关。
(2)上述实验中铜和钢相比,_____的刚性系数较大。
(3)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧,都用10N的力拉伸时,用_____做成的弹簧变得更长。
(4)用横截面积为9×10﹣6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧,则该弹簧的半径为_____m。
如图所示,物块沿斜面匀速下滑,请作出物块对斜面压力F的示意图。
在图中画出物体所受到的支持力的示意图。