Question

18．彈簧測力計是一種測量力的大小的工具，主要由彈簧、掛鉤、刻度盤、指針、吊環等組成．

（1）彈簧測力計的工作原理是在彈性范圍內，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比．
（2）用彈簧測力計測物體在水平面上的滑動摩擦力時，拉動木塊在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數的大小反映了滑動摩擦力的大小，這是利用了二力平衡知識．如圖a所示，用彈簧測力計拉動物體以1m/s的速度水平向右勻速運動時，彈簧測力計的示數為2N，當彈簧測力計拉動物體以2m/s的速度水平向右勻速運動時，彈簧測力計的示數等于（選填“大于”“等于”或“小于”）2N．
（3）在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，當杠桿的A點掛四個重均為0.5N的鉤碼，用調好的彈簧測力計拉杠桿使其處于靜止狀態，如圖b所示，在拉力的方向由左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的變化情況是
A．逐漸變大  B．逐漸變小  C．先變小后變大   D．先變大后變小．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計的原理：在彈性范圍內，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比；
（2）二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反、作用在同一直線上；
（3）首先分析力臂的變化，再根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，分析拉力的變化．

解答 解：（1）在彈性限度內，在彈性范圍內，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比，所以彈簧測力計的刻度是均勻的．
（2）當彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上作勻速直線運動時，木塊受到的摩擦力與彈簧測力計對木塊的拉力是一對平衡力，二者大小相等，所以彈簧測力計的示數等于2N．
（3）當拉杠桿的力由向左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的力臂逐漸變大；當拉力豎直向下時，力臂達到最大；當拉力逐漸變為向右下方拉的過程中，力臂又逐漸變小．綜上所述力臂的變化情況是先變大后變小；
根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，可知杠桿左邊的“阻力×阻力臂”不變，則右邊的動力和動力臂成反比，力臂的變化情況是先變大后變小，所以拉力的變化是先變小后變大．
故答案為：（1）在彈性范圍內，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比；（2）二力平衡；等于；（3）C．

點評 本題考查彈簧測力計的原理及杠桿的平衡條件，是實驗的常考問題．