2018年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第2章相互作用實驗2探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課時規(guī)范訓(xùn)練

1、實驗2 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系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(zhì)量的砝碼實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖上標(biāo)出(g取9.8 m/s2)(1)作出ml的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m.解析：(1)應(yīng)使盡量多的點在同一條直線上(2)由胡克定律Fkx，得k，即圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，由圖象得k0.258.答案：(1)如圖所示(2)0.258(0.2480.262)2如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)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(guān)系(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有；_

2、.(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Fx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(shè)計的實驗步驟如下：A以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對應(yīng)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(yīng)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(guān)系式首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不

3、行，則考慮二次函數(shù)；F解釋函數(shù)表達(dá)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(yīng)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Fkx可得k200 N/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(yīng)的伸長量(或與彈簧對應(yīng)的長度)(3)200彈簧自重(4)CBDAEFG3某同學(xué)探究彈力與彈簧伸

4、長量的關(guān)系(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)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10 g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(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)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)

5、為_ N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_ g(保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)解析：(1)彈簧的軸線必須沿重力方向，所以應(yīng)沿豎直方向(2)由于表中測量值已經(jīng)估讀到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度應(yīng)是1 mm.(3)因為m0gk(LxL0)，nmgm0gk(LnL0)，整理得nmgk(LnLx)，所以橫軸應(yīng)為彈簧長度與Lx的差值(4)從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即k4.9 N/m，m01.0102 kg10 g.答案：(1)豎直(2)靜止L31 mm(3)Lx(4)4.9104某同學(xué)利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗(1)在安裝刻度尺時，

6、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(guān)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(dāng)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(yīng)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x04.00 cm，圖線斜率等于彈簧的勁度系數(shù)k50 N/m.(3)把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)為3.0 N時，彈簧伸長量x6 cm.此時彈簧的長度xx0x10 cm.答案：(1)豎直(2)4.0050(3)105為了探究彈力F

7、和彈簧伸長x的關(guān)系，某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)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(xué)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(yīng)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 N/m66.7 N/mk乙 N/m200 N