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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 实验二实验二 探究弹力和弹簧伸长量探究弹力和弹簧伸长量的关系押题专练的关系押题专练1下列关于“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”实验的说法正确的是( )A实验中弹力 F 的具体数值必须计算出来B如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度 l 代替伸长量 x，Fl 图象也是过原点的一条直线C利用 Fx 图象可求出 k 值，其中 F 为弹簧弹力，x 为弹簧伸长量D实验时要把所有点连到直线上，才能得到真实规律2如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系(1)为完成实验，还需要
2、的实验器材有：_(2)实验中需要测量的物理量有：_(3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 Fx 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m.图线不过原点的原因是由于_(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：A以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0；xk,w C将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；2 / 8E以弹簧伸长量为
3、自变量，写出弹力与伸长量的关系式首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F解释函数表达式中常数的物理意义；G整理仪器请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_3用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于 A 点，另一端 B 用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为 mm 的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点 P 对应刻度如图乙中 ab 虚线所示，再增加一个钩码后，P 点对应刻度如图乙中 cd 虚线所示，已知每个钩码质量为 50 g，重力加速度 g9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为_N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为_cm.解析：增加一个钩码，弹簧的拉力增加 F
4、mg0.49 N，弹簧的伸长量增加 x7 mm7103 m，故弹簧的劲度系数为 k N/m70 N/m.挂三个钩码时，x m2.10102 m2.10 cm答案：70 2.104某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂 1 个钩码，静止时弹簧长度为 l1，如图 1 所示，图 2 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是 1 毫米)上位置的放大图，示数 l1_cm.在弹簧下端分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个相同钩码，静止时弹簧长度分别是 l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是 50 g，挂 2 个钩码时，弹簧弹力 F2_
5、N(当地重力加速度 g9.8m/s2)要得到弹簧伸长量 x，还需要测量的是_作出 Fx 曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系5某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验3 / 8(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线由此图线可得该弹簧的原长 x0_ cm，劲度系数 k_ N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度 x_ cm.解析：(1)为了刻度尺读数准确，要求刻度尺保持竖直(2)由胡克定律可得 Fk(xx0)，可知：图线与 x 轴的
6、截距大小等于弹簧的原长，即 x04 cm；图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数 k50 N/m.(3)由胡克定律可得Fk(xx0)，代入数据得 x10 cm. 答案：(1)竖直 (2)4 50 (3)106.在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力 G 与弹簧总长 L的关系图象，如图所示根据图象回答以下问题(1)弹簧的原长为_(2)弹簧的劲度系数为_(3)分析图象，总结出弹簧弹力 F 跟弹簧长度 L 之间的关系式为_7某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验实验时，先把弹簧平放在桌面上，
7、用刻度尺测出弹簧的原长 L04.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度 x，数据记录如下表所示.钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根据表中数据在下图中作出 Fx 图线；(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数 k_N/m；4 / 8(3)图线与 x 轴的交点坐标大于 L0 的原因是_解析：(1)用作图法研究弹簧的弹力与其伸长量的关系，由于实验误差，依据实验数据描成的点有时不会完全在一条直线上这时所作直线应尽量多的通过这些点，并使不在直线上的点尽量均匀分布在所作直线两侧明显与
8、其他的点相差很远的点应该舍去该题中所给出数据恰好可以在一条直线上，所以直接描(2)50 (3)弹簧自身重力的影响8某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直”)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为 L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 Lx；在砝码盘中每次增加 10 g 砝码，弹簧长度依次记为 L1 至 L6.数据如下表代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_由表可知所用刻度尺
9、的最小分度为_(3)如图所示是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值(填“L0”或“Lx”)(4)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g(结果保留两位有效数字，重力加速度取 9.8 m/s2)5 / 8解析：(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向(2)弹簧静止时，记录原长 L0；表中的数据 L3 与其他数据有效位数不同，所以数据 L3 不规范，标准数据应读至 cm 位的后两位，最后一位应为估读值，精确至 mm 位，所以刻度尺的最小分度为 1 mm.9.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹
10、簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将 5 个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度(1)有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数据描点在坐标系图中，请作出FL 图线(2)由此图线可得出该弹簧的原长 L0_ cm，劲度系数k_ N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于_；缺点在于_解析：(1)FL 图线如图所示缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误
11、差答案：(1)见解析图 (2)5 20 (3)、(4)见解析10.( 1)某次研究弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系实验时得到如图甲所示的 FL 图象。由图象可知：弹簧原长 L0_cm，由此求得弹簧的劲度系数 k_N/m。(2)如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重 G1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为_cm。由此可6 / 8推测图乙中所挂钩码的个数为_个。11在测量弹簧的劲度系数时，将弹簧自然悬挂，长度记为 L 自，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 L0；在砝码盘中每次增加 10 g 砝码，弹簧长度依次记为 L1 至 L6，数据如下表：代表符号L
12、 自L0L1L2L3L4L5L6数值(cm)5.357.359.3511.3013.415.3517.4019.30(1)表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_。(2)如图所示是该同学根据表中数据作的图线，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值(填“L 自”或“L0”)。(3)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过分析图和表可知砝码盘的质量为_ g(结果保留两位有效数字，重力加速度 g 取 9.8 m/s2)。解析：(1)长度 L3 记录不规范，刻度尺的最小分度为 1 mm。(2)从题图中看出 x0 时，m0，即不放砝码时所对应的横轴是弹簧长度与 L0 的
13、差值。(3)弹簧的劲度系数 k N/m4.9 N/m，根据胡克定律得Fkx4.9(0.073 50.053 5)N0.098 N，砝码盘的质量为 kg10 g。答案：(1)L3 1 mm (2)L0 (3)4.9 1012.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图 1 所示对弹簧甲进行探究，然后把等长的弹簧乙(直径小于甲)套在弹簧甲内，两弹簧悬挂在同一点按图 2 所示进行探究。在弹性限度内，将质量 m50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端，测得图 1、图 2 中弹簧的长度 L1、L2 如下表所示。钩码个数1234L1/cm30. 0231.0232.0233.027 / 8L2/cm29.3329
14、.6529.9730.29已知重力加速度 g9.8 m/s2，计算弹簧甲的劲度系数 k1_ N/m，弹簧乙的劲度系数 k2_ N/m。(结果保留三位有效数字)答案：49.0 10413 (1)某次研究弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系实验时，得到如图 a所示的 F L 图像，由图像可知：弹簧原长 L0_ cm，求得弹簧的劲度系数 k_ N/m。(2)按如图 b 的方式挂上钩码(已知每个钩码重 G1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图 b，则指针所指刻度尺示数为_ cm。由此可推测图 b 中所挂钩码的个数为_个。解析： (1)由胡克定律 Fk(LL0)，结合题图 a 中数据得
15、：L03.0 cm，k200 N/m。(2)由题图 b 知指针所示刻度为 1.50 cm，由 Fk(L0L)，可求得此时弹力为：F3 N，故所挂钩码的个数为 3 个。答案：(1)3.0 200 (2)1.50 314某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小 F 和弹簧长度 L 的关系如图 1 所示，则由图线可知：(1)弹簧的劲度系数为_。(2)为了用弹簧测定两木块 A、B 间的动摩擦因数 ，两同学分别设计了如图 2 所示的甲、乙两种方案。为了用某一弹簧测力计的示数表示 A 和 B 之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_更合理。8 / 8甲方案中，若 A 和 B 的重力分别为 10.0 N 和 20.0 N。当 A 被拉动时，弹簧测力计 a 的示数为 6.0 N，b 的示数为 11.0 N，则 A、B 间的动摩擦因数为_。答案：(1)300 N/m (2)甲 0.3