物理大一輪復習課時規(guī)范訓練第章實驗探究彈力和彈簧伸長的關系_第1頁
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學必求其心得,業(yè)必貴于專精學必求其心得,業(yè)必貴于專精學必求其心得,業(yè)必貴于專精能高效演練跟蹤檢測1.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質量的砝碼.實驗測出了砝碼質量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù),其對應點已在圖上標出(g取9.8m/s2)(1)作出m-l的關系圖線;(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。解析:(1)應使盡量多的點在同一條直線上.(2)由胡克定律F=kx,得k=eq\f(ΔF,Δx),即圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),由圖象得k=0.258.答案:(1)如圖所示(2)0.258(0.248~0。262)2.如圖甲所示,用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系.(1)為完成實驗,還需要的實驗器材有;________。(2)實驗中需要測量的物理量有:___________________________。(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F。x圖線,由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.圖線不過原點是由于_________________________.(4)為完成該實驗,設計的實驗步驟如下:A.以彈簧伸長量為橫坐標,以彈力為縱坐標,描出各組(x,F)對應的點,并用平滑的曲線連接起來;B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0;C.將鐵架臺固定于桌子上,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、2個、3個、4個…鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度,并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;E.以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與伸長量的關系式.首先嘗試寫成一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù);F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義;G.整理儀器.請將以上步驟按操作的先后順序排列出來:________。解析:(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量.(2)根據(jù)實驗原理,實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧所受外力與對應的伸長量(或彈簧長度).(3)取圖象中(0。5,0)和(3.5,6)兩個點,代入F=kx可得k=200N/m,由于彈簧自重的原因,使得彈簧不加外力時就有形變量.(4)根據(jù)完成實驗的合理性可知,先后順序為CBDAEFG。答案:(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧所受外力與對應的伸長量(或與彈簧對應的長度)(3)200彈簧自重(4)CBDAEFG3.某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系.(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側,彈簧軸線和刻度尺都應在________方向(填“水平”或“豎直”).(2)彈簧自然懸掛,待彈簧________時,長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6,數(shù)據(jù)如下表:代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527。3529。3531.3033.435.3537。4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為________.由表可知所用刻度尺的最小分度為________.(3)如圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質量,橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質量為________g(保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2).解析:(1)彈簧的軸線必須沿重力方向,所以應沿豎直方向.(2)由于表中測量值已經(jīng)估讀到0。1mm,所以刻度尺的最小刻度應是1mm.(3)因為m0g=k(Lx-L0),nmg+m0g=k(Ln-L0),整理得nmg=k(Ln-Lx),所以橫軸應為彈簧長度與L(4)從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小,即k=eq\f(Δmg,Δx)=4.9N/m,m0=eq\f(kLx-L0,g)=1.0×10-2kg=10g.答案:(1)豎直(2)靜止L31mm(3)Lx(4)4.9104.某同學利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”的實驗.(1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持________狀態(tài)(填“水平”或“豎直").(2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=________cm,勁度系數(shù)k=________N/m.(3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當彈簧秤上的示數(shù)如圖丙所示時,該彈簧的長度x=________cm.解析:(1)刻度尺應保持豎直狀態(tài)以保障與彈簧軸線平行.(2)圖線在橫軸上的截距等于彈簧的原長x0=4.00cm,圖線斜率等于彈簧的勁度系數(shù)k=50N/m。(3)把該彈簧做成一把彈簧秤,當彈簧秤上的示數(shù)為3.0N時,彈簧伸長量Δx=6cm.此時彈簧的長度x=x0+Δx=10cm.答案:(1)豎直(2)4。0050(3)105.為了探究彈力F和彈簧伸長x的關系,某同學選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示圖象.(1)從圖象上看,該同學沒能完全按照實驗要求做,從而使圖象上端成為曲線,圖象上端成為曲線是因為________________.(2)甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別為________N/m和________N/m(保留三位有效數(shù)字);若要制作一個精確度較高的彈簧測力計,應選彈簧________(填“甲”或“乙”).(3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析,請對這個研究課題提出一個有價值的建議.建議:_______________________.解析:(1)在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力與形變量成正比,超過彈簧的彈性限度,則此規(guī)律不成立,所以所給的圖象上端為曲線,是因為彈簧形變量超過其彈性限度.(2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為k甲=eq\f(ΔF甲,Δx甲)=eq\f(4,6×10-2)N/m≈66。7N/mk乙=eq\f(ΔF乙,Δx乙)=eq\f(8,4×

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