Question

【題目】請(qǐng)閱讀《胡克與胡克定律》回答題。

胡克研制天文儀器時(shí)，接觸到了彈簧。為了研究彈簧的性能，胡克做了許多實(shí)驗(yàn)。他把彈簧的一端懸掛起來(lái)，在另一端加重物，觀察彈簧長(zhǎng)度的變化。當(dāng)他把多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列在一起的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)彈簧上所加物體重力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。

這一發(fā)現(xiàn)，使胡克十分興奮。彈簧的這種性質(zhì)是不是對(duì)所有的彈性體都適用呢？胡克知道，必須用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)自己的推理。

他把表的游絲固定在黃銅的輪子上，加上外力使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，游絲便收縮或放松。改變外力的大小，游絲收縮或放松的程度也會(huì)改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，外力與游絲收縮或放松的程度成正比。他又用金屬線做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)金屬線上受到的外力也是與金屬線伸長(zhǎng)量成正比的。金屬物質(zhì)有這樣的性質(zhì)，其他物質(zhì)有沒(méi)有呢？他找來(lái)一根干燥的木桿，將木桿水平放置，一端固定，另一端掛上重物，結(jié)果也是一樣：所加重量的大小與木桿彎曲程度也成正比。他還用絲、毛發(fā)、玻璃、土塊等做實(shí)驗(yàn)，都發(fā)現(xiàn)了相同的規(guī)律。從實(shí)驗(yàn)中他得出：任何有彈性的物體，彈性力都與它伸長(zhǎng)的距離成正比。1678年，胡克寫了一篇名為《彈簧》的論文，向人們介紹了他對(duì)彈性物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果，為材料力學(xué)和彈性力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。后人為紀(jì)念胡克的開創(chuàng)性工作和取得的成果，便把這個(gè)定律叫作胡克定律。

請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：

小明在探究彈簧所受外力與彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，記錄了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度 Δl/cm	1	2	3	4	5	6	7
鉤碼對(duì)彈簧的拉力 F/N	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5

(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若該彈簧在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度Δl為8cm時(shí)，彈簧所受拉力為_____N；

(2)小明和科技小組的同學(xué)們想自己動(dòng)手制作彈簧測(cè)力計(jì)，他們選用了甲、乙兩種規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，繪出如下圖所示的圖像。若他們要制作量程較大的彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)選擇彈簧______選填(“甲”或“乙”)。 請(qǐng)你根據(jù)圖像反映的現(xiàn)象提出一個(gè)可探究的科學(xué)問(wèn)題：_____。

Answer 1

【答案】4 乙 見解析

【解析】

(1)[1]由表格數(shù)據(jù)可知，該彈簧在彈性限度內(nèi)每伸長(zhǎng)1cm，所需要的拉力為0.5N，則當(dāng)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度Δl為8cm時(shí)，彈簧所受拉力為

F=8×0.5N=4N

(2)[2]由圖可知，甲、乙兩種規(guī)格的彈簧在受到同樣的拉力時(shí)，甲伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度（發(fā)生的彈性變性）大，便于觀察，所以它適合制作精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì)，再由圖像可知，伸長(zhǎng)相同長(zhǎng)度時(shí)乙受到更大的拉力，因此，乙適合制作量程較大的彈簧測(cè)力計(jì)。

[3]甲、乙彈簧串聯(lián)在一起后，所受拉力與彈簧伸長(zhǎng)量是否還成正比。