2013高考物理一輪總復習：第二章實驗二知能優(yōu)化演練

1．一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖2－4－9所示．下列表述正確的是()A．a的原長比b的長圖2－4－9B．a的勁度系數(shù)比b的大C．a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解析：選B.圖象中的斜率表示勁度系數(shù)，可知a的勁度系數(shù)比b的大，B正確．與l的截距表示原長，則a的原長比b的短，A錯．2．某同學在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”實驗中，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長長度x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖2－4－10中所示圖象的()圖2－4－10解析：選C.由于考慮彈簧自身重力的影響，當不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x≠0，所以選項C正確．3．下列關于彈力與彈簧伸長關系的實驗的說法正確的是()A．實驗中彈力F的具體數(shù)值必須計算出來B．如果沒有測出彈簧原長，用彈簧長度L代替伸長量x，F(xiàn)L圖線也是過原點的一條直線C．利用Fx圖線可求出k值D．實驗時要把所有點連到直線上，才能探索得到真實規(guī)律解析：選C.彈簧的彈力等于鉤碼的重力，用質量代替鉤碼重力也可得出彈簧的彈力與伸長之間的關系，所以A選項錯．Fx圖線過原點，F(xiàn)L圖線一定不過原點，B選項錯．畫圖線時，讓大多數(shù)點在直線上，少數(shù)點均勻分布在圖線兩側，D選項錯．由胡克定律F＝kx知，F(xiàn)x圖線的斜率表示k，選項C正確．圖2－4－114．(2010·高考福建卷)某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系．實驗時，將原長約200mm的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質量均為20g)，每增掛一只鉤碼均記下對應的橡皮筋伸長量；當掛上10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應的橡皮筋伸長量．根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關系的圖象如圖2－4－11所示．從圖象中可以得出________．(填選項前的字母)A．增掛鉤碼時Δl與F成正比，而減掛鉤碼時Δl與F不成正比B．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大C．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等D．增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導致橡皮筋超出彈性限度解析：若橡皮筋一直在彈性限度內，虛線和實線應重合．由于圖中虛線和實線并不重合，說明增掛鉤碼時所掛鉤碼過多，導致橡皮筋超出了彈性限度，只有選項D正確．答案：D5．(2011·高考安徽卷)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．實驗測出了砝碼的質量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù)，其對應點已在圖2－4－12上標出．(g＝9.8m/s2)圖2－4－12(1)作出m-l的關系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.答案：(1)如圖所示(2)0.248～0.2626．在“探究彈力與彈簧伸長量的關系”實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2－4－13上畫出了a、b、c、d四個坐標點．圖2－4－13(1)根據(jù)a、b、c、d四個坐標點，畫出ΔLF圖線；(2)由圖線，若彈簧原長50cm，要使彈簧伸長到75cm(彈簧仍在彈性限度內)，需要多大的拉力？________.解析：(1)ΔLF圖線如圖所示．首先要判斷四個坐標點是否基本在同一直線上，若不在同一直線上，應檢查實驗過程中是否有錯誤，若基本在同一直線上，畫ΔLF圖線時，使它們均勻分布在直線兩側，這樣可以減小偶然誤差．(2)本題中k＝eq\f(F,ΔL)＝eq\f(600,20)N/cm＝30N/cm，根據(jù)F＝kΔL，得拉力F＝30×(75－50)N＝750N.答案：(1)見解析(2)750N7．為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關系，某同學選了A、B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2－4－14所示的圖象，從圖象上看，該同學沒能完全按實驗要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線的原因是________．B彈簧的勁度系數(shù)為________．若要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應選彈簧________(填A或B)．圖2－4－14解析：在彈簧的彈性限度以內，彈力與形變量是成正比的，圖象上端出現(xiàn)彎曲是因為拉力過大，超過了彈簧的彈性限度．由胡克定律得x＝eq\f(F,k)，則圖線斜率的倒數(shù)等于彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(8N,8cm)＝100N/m.精確度高意味著相同拉力下形變量大，相同刻度下最小分度值小，故應選用勁度系數(shù)小的彈簧A.答案：拉力過大，超過了彈簧的彈性限度100N/mA8．(2012·陜西漢中模擬)用納米技術處理過的材料叫納米材料，其性質與處理前相比會發(fā)生很多變化．如機械性能會成倍地增加，對光的反射能力會變得很低，熔點會大大地降低，甚至有特殊的磁性質．現(xiàn)有一納米合金絲，欲測出其伸長量x與所受到的拉力F、長度L、截面直徑D的關系．(1)測量上述物理量需要的主要器材是：________________、______________、______________等．(2)若實驗中測量的數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出x與F、L、D間的關系式：________.(若用到比例系數(shù)，可用k表示)長度L/cm直徑D/mm拉力F/N50.0100.0200.05.000.0400.200.400.8010.000.0400.400.801.605.000.0800.100.200.40(3)在研究并得到上述關系的過程中，主要運用的科學研究方法是________(只需寫出一種)．(4)若有一根合金絲的長度為20cm，截面直徑為0.200mm，使用中要求其伸長量不能超過原長的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為________N.解析：(2)由題目所給的數(shù)據(jù)分析可知：當力、直徑一定