初中物理弹簧测力计及其原理试题

道闸又称栏杆机、挡车器，是现代停车场管理的智能化高科技产品，主要应用于各类停车场、封闭式管理小区出入口等场所。图甲所示的是某停车场安装的道闸结构示意图，合金制作的空心栏杆，通过固定装置安装在箱体，能绕固定轴O转动90°，固定轴到箱底的高度为h，箱体固定在地面上。弹簧通过连接钢丝一端固定在箱体底面，另一端固定在固定装置上的A点，使用时弹簧保持竖直。可以使栏杆在水平位置和竖直位置间转动。弹簧自重G_弹簧=30N，钢丝重忽略不计，固定轴到弹簧的距离是OA=20cm。通过调节连接钢丝的长度，使弹簧的长度为l₁=80cm，这时栏杆在水平位置平衡。在栏杆的重心位置上安装了5N重的警示牌，需要调节连接钢丝长度，改变弹簧的拉力，使栏杆仍然在水平位置平衡。栏杆与固定装置总重为G_栏杆，重心B点到O点距离为1.2m，若弹簧的长度l与拉力F_拉的关系图象如图乙所示。
求（1）栏杆和固定装置总重G_栏杆；
（2）第二次弹簧的长度。

某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：①研究弹簧的特性。他们做了如图1的实验，根据弹簧伸长的长度χ与拉力F的关系图象如图2所示。②设计方案。设计的原理图如图3，利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图4)，弹簧(图3中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计)，0、A间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零。③分析与计算。已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm，电源电压恒为6V，定值电阻R₀=10Ω(不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10N/kg)。问：
⑴由图1、2你能得到什么结论？
⑵当物体的质量为100g时，电压表的示数是多少？
⑶该电子秤能测量的最大质量是多大？
⑷改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同？

（1）图甲中铅笔的长度为_______________cm。

（2）小明同学利用量筒、水和天平测量一块矿石的密度，测的矿石的体积为20cm³，用用天平测量矿石的质量如图乙所示，此矿石的质量是        g，矿石的密度是           g/cm³。

（3）如图丙所示，指针所示被测物重力是                N。

（4）王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时，得到如下数据：

拉力的大小（N）	0	2	4	6	8
弹簧的长度（cm）	15	16	17	18	19

实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧长度回到15cm。请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，结论是：                   。

把下列物理现象所用到的物理知识填在空格处：
（1）用力拍桌子，手会感到疼。                                             
（2）用力拉弹簧时，拉得越长，越费力。                                     

一个弹簧长200 mm，下端挂5 N物体时长250 mm，挂2 N的物体时，弹簧伸长____ mm，当弹簧长245 mm时，弹簧受到的拉力是_____ N．

完全失重的太空轨道舱里航天员进行体能锻炼，下述活动中可采用的是

A．举哑铃	B．做俯卧撑
C．用弹簧拉力器健身	D．引体向上

．小红在课外探究弹簧的长度跟拉力的变化关系，利用如图3-2所示的   
装置记录了相应实验数据如下：

拉力/N	0	5	10	15	20	25	30	40
指针的位置/cm	2	3	4	5	6	7	7.5	7.5

（1）分析实验数据，写出你能得到的结论。
（2）举出该探究在实际应用中的一个实例。

物体的形变特性包括     和     ，弹簧测力计的工作原理是：             
                               。

小刚自制了一个弹簧测力计，他测得弹簧原长是2cm，当受到5N的拉力时，弹簧伸长0.5cm，当再次受力后弹簧的长度变为3cm,这此时受到得拉力大约为           (    )

A．70N

B．30N

C．20N

D．10N

学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试，绘出如图所示图象.图中OA段和OB段是弹性形变，若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选用________弹簧；若制作精确程度较高的弹簧测力计，应选用________弹簧.