物理ⅰ滬科版3.2形變的力練習(xí)

1、物理滬科版3.2 形變的力練習(xí)( 時(shí)間： 45 分鐘分值： 100 分)1. 某實(shí)驗(yàn)小組在 “探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系” 的實(shí)驗(yàn)中，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系的圖象如下圖，那么：(1) 彈簧的原長(zhǎng)為 _cm.(2) 彈簧的勁度系數(shù)為 _N/cm.(3) 假設(shè)彈簧的長(zhǎng)度為 2l 2l 1 時(shí)仍在彈簧的彈性范圍內(nèi)， 如今彈簧的彈力為 _、解析：此題考查圖象以及彈簧彈力與形變量的關(guān)系、(1) F0 時(shí)對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度即為彈簧的原長(zhǎng)、(2) 在 Fl 圖象中，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)、(3) 由數(shù)據(jù)可知，彈簧的形變量為2ll l2( ll) ，故如今彈簧的彈力為 2F .21121F0答案： (1) l

2、(2)0l 2l 1(3)2 F102. 某小組在做 “探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系” 實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出數(shù)據(jù)如下表所示、彈簧長(zhǎng)度 l (cm)2.503.013.494.024.505.12砝碼重力 (N)00.51.01.52.02.5甲、乙、丙同學(xué)分別作出如下圖的三個(gè)圖象、(1) 試求三位同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式，并比較三個(gè)函數(shù)關(guān)系式的適用條件及區(qū)別；(2) 三個(gè)函數(shù)關(guān)系式中的比例系數(shù)各有什么物理意義，其單位是什么？解析： (1) 甲同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式為0,0.02m 內(nèi)適用；F 100x，在x為乙同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式為F100( l0.025)，在l為0.025m,0.040m 內(nèi)適用；

3、1丙同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式為x100F，在 F 為0,2.0N內(nèi)適用、三位同學(xué)所列函數(shù)關(guān)系式的區(qū)別在于選擇的自變量和因變量不同，甲和丙同學(xué)得到的函數(shù)為正比例函數(shù)， 應(yīng)用比較簡(jiǎn)便； 乙同學(xué)得到的函數(shù)為一次函數(shù)，使用不簡(jiǎn)便、甲同學(xué)的函數(shù)關(guān)系式為胡克定律、(2) 甲、乙同學(xué)的函數(shù)關(guān)系式中比例系數(shù)表示： 彈簧伸長(zhǎng) 1m所需拉力的大小，單位是 N/m；丙同學(xué)函數(shù)關(guān)系式的比例系數(shù)表示： 1N 的力作用在彈簧上，彈簧能伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，單位是 m/N.3. 橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度范圍內(nèi)，伸長(zhǎng)量x 與彈力 F成正比，即Fkx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面S積 S 有關(guān)，理論與實(shí)踐都說明 kY

4、L，其中 Y 是一個(gè)由材料本身性質(zhì)決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量、(1) 在國(guó)際單位制中，楊氏模量 Y 的單位應(yīng)該是 () A、N B.mC、N/mD、Pa(2) 有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置能夠測(cè)量出它的楊氏模量 Y 的值、首先利用測(cè)量工具 a 測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度 L20.00cm，再利用測(cè)量工具 b 測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑 D 4.000mm.那么測(cè)量工具 a 應(yīng)該是 _，測(cè)量工具 b 應(yīng)該是 _、(3) 下面的表格是用圖所示裝置得到的橡皮筋受到的拉力 F 與伸長(zhǎng)量 x 的實(shí)驗(yàn)記錄、拉力 F/N510152025伸長(zhǎng)量 x/cm1.63.24.76.48.0請(qǐng)

5、作出F x圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k_N/m.(4) 這種橡皮筋的楊氏模量 Y 等于 _、解析： (1) 在彈性限度范圍內(nèi)，彈力F 與伸長(zhǎng)量 x 成正比有 FSFLkx，又由題意知 kYS/ L，那么 FkxYLx，得出楊氏模量 YxS，2各物理量取國(guó)際單位可得楊氏模量的單位是N/m，即 Pa. 答案： D.(2) 依照精確度判斷，毫米刻度尺精確度為1mm，螺旋測(cè)微器精確度為 0.01mm，即 a 是毫米刻度尺， b 是螺旋測(cè)微器、k，得 k(3) 作圖如下圖、依照?qǐng)D線斜率的物理意義表示勁度系數(shù)F x3.1 102N/m.(4) 依照 YkL/ S 求得 Y5106Pa.4. 某同

6、學(xué)用如下圖裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)、他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下： ( 重力加速度 g9.8m/s 2)砝碼質(zhì)量01.002.003.004.005.006.007.00m/ 102g標(biāo)尺刻度15.018.922.826.730.634.642.054.5x/10 2m04286000(1) 依照所測(cè)數(shù)據(jù)，在下圖坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 x 與砝碼質(zhì)量 m的關(guān)系曲線、(2) 依照所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線能夠判斷，在 _范圍內(nèi)，彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律、 這種規(guī)格彈簧勁

7、度系數(shù)為_N/m.思路點(diǎn)撥： (1) 在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后依照各點(diǎn)的分布與走向，用平滑的曲線 ( 或直線 ) 連接各點(diǎn)、(2) 滿足胡克定律的應(yīng)是圖線中的直線部分、解析： (1) 如下圖(2) 依照?qǐng)D線能夠看出，當(dāng) m5.00 102g0.5kg 時(shí)，標(biāo)尺刻度x 與砝碼質(zhì)量 m成一次函數(shù)關(guān)系， 因此當(dāng) Fmg 4.9N 范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律、 k 25N/m.5. 通過“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系” 實(shí)驗(yàn)，我們明白在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力 F 的大小與彈簧的伸長(zhǎng) ( 或壓縮 ) 量 x 成正比，同時(shí)不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同、一根原長(zhǎng)為 L0、勁度系數(shù)為 k1 的長(zhǎng)彈2 1簧

8、A，現(xiàn)把它截成長(zhǎng)為 3L0 和3L0 的 B、C 兩段，設(shè) B 段的勁度系數(shù)為k2、C 段的勁度系數(shù)為 k3，關(guān)于 k1、k2、k3 的大小關(guān)系，同學(xué)們做出了如下猜想：甲同學(xué)：既然是同一根彈簧截成的兩段，因此， k1k2k3乙同學(xué)：同一根彈簧截成的兩段，越短勁度系數(shù)越大，因此，k1k2k2k3(1) 為了驗(yàn)證猜想，能夠通過實(shí)驗(yàn)來完成、實(shí)驗(yàn)所需的器材除鐵架臺(tái)外，還需要的器材有 _、(2) 簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟、(3) 如圖是實(shí)驗(yàn)得到的圖線、依照?qǐng)D線得出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長(zhǎng)度有怎么樣的關(guān)系？解析：此題考查探究彈簧彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)、依照胡克定律和該實(shí)驗(yàn)的原理，能夠得出正確答案、答案：

9、(1) 刻度尺、質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼( 或彈簧測(cè)力計(jì) )(2) 實(shí)驗(yàn)步驟：A、將彈簧 B 懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測(cè)量其長(zhǎng)度LB.B、在彈簧 B 的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù) ( 如 n 個(gè)) ，并用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度 L1.C、由 Fmg計(jì)算彈簧的彈力；由 xL1LB 計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量、F由 kx計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)、D、改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟 b、c，并求出彈簧 B的勁度系數(shù) k2 的平均值E、按實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、d 求出彈簧 C的勁度系數(shù) k3 的平均值、f 、比較 k1、k2、k3 得到結(jié)論、(3) 從同一根彈簧上截下的幾段， 越短的勁度系數(shù)越大 ( 或越長(zhǎng)的勁度系數(shù)越小

10、)6. 幾個(gè)同學(xué)合作用如圖甲所示裝置探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”，他們先讀出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 ( 圖中標(biāo)尺等分刻度只是示意圖) ，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下( 彈簧彈力始終未超過彈性限度，重力加速度g9.8m/s 2) ：砝碼質(zhì)量 m/g050100150200250標(biāo)尺刻度 x/10 2m6.08.010.013.114.115.9020202(1) 依照所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 x 與砝碼質(zhì)量 m的關(guān)系曲線、(2) 依照作出的關(guān)系曲線，能夠求得這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(結(jié)果

11、保留三位有效數(shù)字 ) 、(3) 從裝置示意圖可看出，彈簧不掛砝碼時(shí)，刻度尺的“ 0”刻度與彈簧的上端沒有對(duì)齊，這對(duì)準(zhǔn)確測(cè)出勁度系數(shù)是否有妨礙？_(填“有妨礙”或“無妨礙” ) 、答案： (1) 如下圖(2)24.5(24.525.0 均可 )(3) 無妨礙7.2018 山東安丘一中 以下是一名同學(xué)做 “探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)、(1) 以下實(shí)驗(yàn)步驟是這名同學(xué)預(yù)備完成的，請(qǐng)你幫他按操作的先后順序，將各步驟的順序號(hào)寫在橫線上 _、A、以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)， 以彈力為縱坐標(biāo)， 描出各組數(shù)據(jù) ( x， F) 對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；B、記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度l 0；C

12、、將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D、依次在彈簧下端掛上 1 個(gè)、 2 個(gè)、3 個(gè)、4 個(gè)鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)， 彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)， 然后取下鉤碼；E、以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式；F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義、(2) 下表是這名同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：彈力 /N0.51.01.52.02.5F彈簧原來長(zhǎng)度 l 0/cm1515151515彈簧后來長(zhǎng)度 l /cm16.17.18.19.20.23568彈簧伸長(zhǎng)量 x/cm算出每一次彈簧的伸長(zhǎng)量，并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)、在坐標(biāo)紙上作出F