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

1、實(shí)驗(yàn)2 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系能高效演練跟蹤檢測(cè)1為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)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(diǎn)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(tái)、彈簧和多個(gè)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(zhǎng)量的關(guān)系(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有；_

2、.(2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：_.(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)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(guò)原點(diǎn)是由于_(4)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；B記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0；C將鐵架臺(tái)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(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)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(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與伸長(zhǎng)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(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：_.解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要刻度尺來(lái)測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和形變量(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有彈簧的原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或彈簧長(zhǎng)度)(3)取圖象中(0.5,0)和(3.5,6)兩個(gè)點(diǎn)，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(shí)就有形變量(4)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知，先后順序?yàn)镃BDAEFG.答案：(1)刻度尺(2)彈簧原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或與彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度)(3)200彈簧自重(4)CBDAEFG3某同學(xué)探究彈力與彈簧伸

4、長(zhǎng)量的關(guān)系(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)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(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)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(zhǎng)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(guò)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(cè)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?yàn)閙0gk(LxL0)，nmgm0gk(LnL0)，整理得nmgk(LnLx)，所以橫軸應(yīng)為彈簧長(zhǎng)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(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)(1)在安裝刻度尺時(shí)，

6、必須使刻度尺保持_狀態(tài)(填“水平”或“豎直”)(2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0_cm，勁度系數(shù)k_ N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)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(shí)，該彈簧的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量x6 cm.此時(shí)彈簧的長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)試，根據(jù)測(cè)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(shí)驗(yàn)要求做，從而使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)開(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(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)選彈簧_(填“甲”或“乙”)(3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析，請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出一個(gè)有價(jià)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(guò)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?yàn)閺椈尚巫兞砍^(guò)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