2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題2相互作用實(shí)驗(yàn)2探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系課后提能演練

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系知識(shí)鞏固練1．一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F－x圖像，其中F為彈簧彈力，x為彈簧長度．請(qǐng)通過圖甲，分析并計(jì)算，該彈簧的彈性系數(shù)k＝________N/m.當(dāng)指針如圖乙所示，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F＝________N.(2)乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的關(guān)系圖像如圖丙所示．下列表述正確的是________.(填答案前字母)A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)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】(1)253.0(2)B2．橡皮筋像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F＝kx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)驗(yàn)都證明k＝Y(jié)eq\f(S,L)，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量．(1)在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)為()A．N B．mC．N/m D．N/m2(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，作出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖像如圖所示，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝______N/m.(3)若橡皮筋的原長為10.0cm，橫截面積為1.0mm2，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是____________[單位取(1)中正確單位，結(jié)果保留2位有效數(shù)字]．【答案】(1)D(2)5×102(3)5.0×107N/m2【解析】(1)由題意知Y＝eq\f(kL,S)，故Y的單位是eq\f(\f(N,m)·m,m2)＝N/m2，D正確．(2)橡皮筋的勁度系數(shù)是F－x圖像的斜率，由圖像得k＝eq\f(15.0,3.0×10－2)N/m＝500N/m.(3)根據(jù)楊氏模量公式，知Y＝eq\f(kL,S)＝eq\f(500×0.100,1.0×10－6)N/m2＝5.0×107N/m2.3．為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的輕彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖像，從圖像上看，該同學(xué)沒能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖像上端成為曲線，圖像上端成為曲線是因?yàn)開________________________.這兩根彈簧的勁度系數(shù)：甲彈簧為________N/m，(結(jié)果保留1位小數(shù))乙彈簧為________N/m.若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測力計(jì)，應(yīng)選彈簧________(填“甲”或“乙”)．【答案】彈力過大，超過了彈簧的彈性限度66.7200甲4．在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲連接起來進(jìn)行探究．甲乙鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36(1)某次測量如圖乙所示，指針示數(shù)為________cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表．用表中的數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)約為__________N/m(取g＝10m/s2，結(jié)果保留4位有效數(shù)字)．由表中的數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．【答案】(1)16.00(有效數(shù)字位數(shù)正確，15.96～16.05均可)(2)12.45(12.20～12.80均可)能BT3BT3綜合提升練5．兩根原長相同、勁度系數(shù)不同的彈簧甲、乙串聯(lián)接在一起，構(gòu)成一個(gè)新彈簧丙，設(shè)彈簧甲、乙的勁度系數(shù)分別為k1、k2，新彈簧丙的勁度系數(shù)為k，為探究k與k1、k2的大小關(guān)系，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：鉤碼數(shù)n12345LA/cm16.5120.5024.5228.4932.51LB/cm31.0737.0243.0148.9855.03LB－LA/cm14.5616.5218.4920.4922.52(1)將新彈簧丙懸掛在鐵架臺(tái)上，刻度尺豎直固定，零刻度與甲彈簧上端對(duì)齊，在甲、乙彈簧末端分別固定指針A、B.圖(b)是不掛鉤碼時(shí)指針A在刻度尺上位置的放大圖，則彈簧甲的原長為________cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將規(guī)格為50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧乙的下端，記下鉤碼的個(gè)數(shù)n及對(duì)應(yīng)指針A、B的讀數(shù)LA、LB，如表格所示．若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，求出彈簧甲的勁度系數(shù)k1＝________N/m，新彈簧丙的勁度系數(shù)為k＝________N/m(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)．(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以判斷串聯(lián)新彈簧的勁度系數(shù)k與k1、k2的大小關(guān)系為________.A．k＝k1＋k2 B．k＝eq\f(k1＋k2,2)C．eq\f(1,k)＝eq\f(1,k1)＋eq\f(1,k2) D．k2＝eq\f(k\o\al(2,1)＋k\o\al(2,2),2)【答案】(1)12.50(12.49～12.51均可)(2)12.5(12.4～12.6均可)8.35(8.30～8.40均可)(3)C【解析】(1)彈簧甲的原長為12.50cm.(2)彈簧甲的勁度系數(shù)為k1＝eq\f(ΔF1,Δx1)＝eq\f(5mg－mg,LA5－LA1)＝12.5N/m.丙彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(5mg－mg,LB5－LB1)＝8.35N/m.(3)彈簧乙的勁度系數(shù)為k2＝eq\f(ΔF2,Δx2)＝eq\f(5mg－mg,22.52－14.56×10－2)＝25.1N/m.勁度系數(shù)的倒數(shù)分別為eq\f(1,k1)＝eq\f(1,12.5)＝0.08，eq\f(1,k2)＝eq\f(1,25.1)＝0.04，eq\f(1,k)＝eq\f(1,8.35)＝0.12.由上面三個(gè)式子得eq\f(1,k)＝eq\f(1,k1)＋eq\f(1,k2)，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．6．如圖甲所示，“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．甲乙(1)將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下部A處做一標(biāo)記，如固定一個(gè)指針．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g)，指針在刻度尺上指示的刻度為x.逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上鉤碼的重力F而變化，將幾次實(shí)驗(yàn)測得相應(yīng)的(F，x)各點(diǎn)描繪在圖中．然后根據(jù)各點(diǎn)在圖中描繪出x隨F變化的圖像(如圖乙所示)，得出彈簧的勁度系數(shù)kA≈________N/m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，再作出x隨F變化的圖像，得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比，可能_______