2022-2023學年人教版必修第一冊 3.1.2 實驗：探究彈簧彈力與形變量的關系 作業(yè)

1、課時跟蹤檢測 （十三） 探究彈簧彈力與形變量的關系1在進行“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中，一個實驗小組使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖像如圖所示。下列表述正確的是()Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測得的彈力與彈簧的長度成正比答案：B2某同學在做“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛使其自然下垂，用刻度尺測出自然長度；然后在彈簧下端懸掛鉤碼對其施加向下的拉力F，測出相應的彈簧長度，再計算出彈簧的伸長量x；改變拉力F的大小(在彈性限度之內(nèi))，測出多組數(shù)據(jù)，作出F與x的關系圖線如圖所示，由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)為_N

2、/m。若測得彈簧的自然長度為0.1 m，所用鉤碼的質(zhì)量均為50 g，當掛3個鉤碼時，彈簧的長度為_m。(取g10 m/s2)答案：500.133某同學為了探究“彈簧的彈力與彈簧伸長量的關系”，設計了下面的實驗，他選擇的器材有：一根彈簧、一端帶有定滑輪的長木板、細繩、鐵釘、幾個鉤碼(每個鉤碼質(zhì)量為100 g)、刻度尺。他的實驗步驟如下：A先將長木板放置在實驗臺上，有定滑輪的一端伸出桌外，并調(diào)水平，如圖所示B把彈簧的一端用鐵釘固定在長木板上合適的位置C彈簧的另一端用細繩連接，細繩跨過定滑輪可連接鉤碼D再掛上不同數(shù)量的鉤碼，用刻度尺量出對應彈簧的總長度，把數(shù)據(jù)記錄在他設計的表格中鉤碼個數(shù)01234彈

3、簧總長度/cm10.011.112.113.014.0鉤碼重量/N01234(1)實驗用的彈簧原長L_。(2)從他實驗的數(shù)據(jù)可以得出什么結論：_。(3)從實驗數(shù)據(jù)可以計算出該彈簧的勁度系數(shù)k_。答案：(1)10.0 cm(2)在誤差允許范圍內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧的伸長量成正比(3)100.0 N/m4.(2021廣東高考)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200 g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜

4、止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應的刻度尺示數(shù)L0，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用LiLi3Lieq blc(rc)(avs4alco1(i1，2，3)計算彈簧的壓縮量：L16.03 cm，L26.08 cm，L3_cm，壓縮量的平均值eq xto(L)eq f(L1L2L3,3)_cm。(2)上述eq xto(L)是管中增加_個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量。(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。(

5、結果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)壓縮量的變化量為L3L6L3(18.0912.05)cm6.04 cm。壓縮量的平均值為eq xto(L)eq f(L1L2L3,3)eq f(6.036.086.04,3) cm6.05 cm。(2)因Li是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量。(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有3mgsin keq xto(L)，解得keq f(3mgsin ,xto(L)eq f(30.29.8sin 30,6.05102) N/m48.6 N/m。答案：(1)6.046.05(2)3(3)48.65在探究彈簧的彈力與伸長量之間關系的實驗中，所用裝置如圖甲所示，將刻度尺水平放置，將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長量通過刻度尺測得，某同學的實驗數(shù)據(jù)如表格所示。伸長量x/(102 m)2.004.006.008.0010.00彈力F/N1.502.934.555.987.50(1)以x為橫坐標、F為縱坐標，在圖乙的坐標紙上描繪出能正確反映彈簧的彈力與伸長量之間的關系圖線。(2)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為_。(保留三位有效數(shù)字)解析：(1)描點作圖，如圖所示。(2)根據(jù)圖像，該直線為過原