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27. 某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。选将弹簧平放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0= 3.5cm,再将弹簧的上端挂在铁架台上,使弹簧片于竖直状态(图a),然后将钩码逐个挂在弹簧的下端,测出相应的弹簧总长度L,算出弹簧伸长量x= L-L0,记录实验数据,作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化图像(图b)。
(1)在弹性限度范围内,该弹簧受到的拉力每增加1牛,弹簧长度增加______cm。
(2)图b中,直线没过坐标原点,可能的原因是______。
(3)将该弹簧测力计竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,悬挂某一重物时(图c),读数为3N,此时弹簧总长为______cm。
(1)在弹性限度范围内,该弹簧受到的拉力每增加1牛,弹簧长度增加______cm。
(2)图b中,直线没过坐标原点,可能的原因是______。
(3)将该弹簧测力计竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,悬挂某一重物时(图c),读数为3N,此时弹簧总长为______cm。
答案：
(1)2
(2)弹簧自身重力使弹簧在未挂钩码时已有一定的伸长量
(3)10
(1)2
(2)弹簧自身重力使弹簧在未挂钩码时已有一定的伸长量
(3)10
28. (4分)如图所示为海边沙滩上常见的沙滩车,它的车轮比普通车的车轮宽得多,它可以在松软的沙滩上自由奔跑,当沙滩车在沙滩上快速行驶时,遇到障碍物而紧急刹车,驾驶员身体会向前倾。请你用学过的科学知识解释上述原因。
答案：
车轮宽：在压力一定时，车轮宽增大受力面积，根据p=F/S，压强减小，从而能在松软沙滩上行驶。
身体前倾：刹车前驾驶员与车一起向前运动，刹车时车受力停止，驾驶员由于惯性保持原来运动状态，故身体向前倾。
身体前倾：刹车前驾驶员与车一起向前运动，刹车时车受力停止，驾驶员由于惯性保持原来运动状态，故身体向前倾。
29. (8分)雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板,下表是某款雪地摩托车的部分主要参数。
|净重|160kg|
|最高车速|60km/h|
|每块滑雪板与地面接触面积|$0.20m^2$|
|履带与地面总接触面积|$0.8m^2$|
(1)向前行驶时,履带作用在雪地上的力的方向是______的;滑雪板受到雪地的力是______的。(均填“向前”或“向后”)
(2)此雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少帕?(近似到小数点后一位)
(3)质量为50kg的小金驾驶此车在雪地匀速行驶,若行驶过程中受到的阻力是车重的0.6倍,则此时雪地摩托车所受牵引力的大小是多少?(g取10N/kg)
|净重|160kg|
|最高车速|60km/h|
|每块滑雪板与地面接触面积|$0.20m^2$|
|履带与地面总接触面积|$0.8m^2$|
(1)向前行驶时,履带作用在雪地上的力的方向是______的;滑雪板受到雪地的力是______的。(均填“向前”或“向后”)
(2)此雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少帕?(近似到小数点后一位)
(3)质量为50kg的小金驾驶此车在雪地匀速行驶,若行驶过程中受到的阻力是车重的0.6倍,则此时雪地摩托车所受牵引力的大小是多少?(g取10N/kg)
答案：
(1)向后；向前
(2)摩托车对雪地的压力：$F=G=mg=160\,kg×10\,N/kg=1600\,N$
接触面积：$S=0.8\,m^2+2×0.20\,m^2=1.2\,m^2$
压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{1600\,N}{1.2\,m^2}\approx1333.3\,Pa$
(3)总质量：$m_{总}=160\,kg+50\,kg=210\,kg$
总重力：$G_{总}=m_{总}g=210\,kg×10\,N/kg=2100\,N$
阻力：$f=0.6G_{总}=0.6×2100\,N=1260\,N$
牵引力：$F_{牵}=f=1260\,N$
(1)向后；向前
(2)摩托车对雪地的压力：$F=G=mg=160\,kg×10\,N/kg=1600\,N$
接触面积：$S=0.8\,m^2+2×0.20\,m^2=1.2\,m^2$
压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{1600\,N}{1.2\,m^2}\approx1333.3\,Pa$
(3)总质量：$m_{总}=160\,kg+50\,kg=210\,kg$
总重力：$G_{总}=m_{总}g=210\,kg×10\,N/kg=2100\,N$
阻力：$f=0.6G_{总}=0.6×2100\,N=1260\,N$
牵引力：$F_{牵}=f=1260\,N$
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