Question

在彈性形變范圍內(nèi)，彈簧的伸長跟加在它上面的拉力成正比，利用這一原理可制作彈簧測力計．
（1）現(xiàn)給你提供：一根帶有指針和掛鉤的彈簧、一塊上方釘有一個小釘子并且表面貼有白紙的長方形小木板、已知重量為G的鉤碼若干個和筆．請你利用上述提供的器材，自制一個彈簧測力計，根據(jù)你的制作過程，請回答：彈簧測力計的刻度是怎樣標出來的．
（2）若此彈簧測力計的量程為5N，現(xiàn)要利用它測量形狀不規(guī)則、密度約為2×10³kg/m³、重約為15N物體的實際重量，可利用的器材有：一根硬棒（自身重力不計）、能承受較大拉力的細線、海棉、一長方體木塊、刻度尺、燒杯、水．請選出你所需要的器材，用此彈簧測力計測量此物體的實際重量（可畫出必要的示意圖），請寫出：
①選用的器材：
②主要的實驗步驟：
③物體重量的數(shù)學表達式：

Answer 1

解：（1）標出零刻線、量程、分度值．
①將彈簧掛在小木板的釘子上，豎直方向靜止后，在白紙上用橫線畫出指針所指的位置，此位置既為零刻度線；
②將一個鉤碼掛在彈簧掛鉤的下端，待鉤碼靜止后，在白紙上用橫線畫出指針所指的位置；
③隨后再掛2個、3個…畫出若干橫線（所掛鉤碼個數(shù)應在彈簧形變范圍內(nèi)）；
④標出每條橫線所對應力的大小，掛鉤碼個數(shù)最多時所對應的力的大小既為該彈簧測力計的量程；
⑤在每相鄰兩條橫線之間分成若干等份，每一等份既為該彈簧測力計的分度值．
（2）①一根硬棒、細線、刻度尺；
②（a）按如圖所示，將硬棒懸掛（圖中的OB應大于3OA）；
（b）硬棒在水平位置靜止后，用刻度尺測出OA和OB的長；
（c）讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F．
③根據(jù)杠桿的平衡條件：
G?OA=F?OB
則G=．
分析：（1）在彈簧的彈性范圍內(nèi)，彈簧的伸長與其受到的拉力成正比；在制作彈簧測力計時，注意當沒有懸掛物體時，指針指零；當懸掛G的物體時，示數(shù)應為G，然后在0和G之間平均分，標出零刻線、標度和量程便可；
（2）物體的重力超過了彈簧測力計的量程，所以可用省力杠桿的特點進行分析．
點評：此題考查了對彈簧測力計的制作原理的掌握，同時考查了杠桿的應用，要掌握杠桿的平衡條件，并能熟練應用，（2）問難度較大．