高考物理一輪復習實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系知能演練提

1、【創(chuàng)新方案】 2014 年高考物理一輪復習知能演練提升：實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 教材實驗練基礎(chǔ)1在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等解析：選 AB逐項分析如下選項診斷結(jié)論A本實驗對某根彈簧研究時，要求確保在彈性限度內(nèi)增減鉤碼的數(shù)目B彈簧在豎直位置且處于平衡狀態(tài)時，彈力大小才等于所掛鉤碼的重力大小C彈簧的伸長量是指掛鉤碼時彈簧的長度減去彈簧的原長D 不同

2、的彈簧， 拉力與伸長量之比不同。 在同一次實驗中只能用同一根彈簧測出幾組數(shù)據(jù)。然后換另一根彈簧重新探究2 (2013 惠州高三調(diào)研) 某同學做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實驗。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，掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L，把 L L0 作為彈簧的伸長量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下列所示圖線的哪一個()圖實 2 8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x0，所以選 C。3 (2011 安徽高考 ) 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

3、質(zhì)量的砝碼。實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l 的相應數(shù)據(jù)， 其對應點已在圖實 2 9 上標出。 ( g 9.8 m/s 2)(1) 作出 m l 的關(guān)系圖線；(2) 彈簧的勁度系數(shù)為 _N/m。圖實 2 9解析： (1)根據(jù)所描的點畫直線即可。(2) 在直線上取相距較遠的兩點，橫軸之差l 為m為砝碼質(zhì)量的變化量，根據(jù)kFmg彈簧長度的變化量，縱軸之差l l 0.245 N/m 。答案： (1)如圖所示(2)0.245(0.248 0.262 均正確 )4. 某同學用如圖實 2 10 所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實驗，他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，然后在彈簧下面掛上鉤碼，

4、并逐個增加鉤碼， 測出指針所指的標尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：( 重力加速度g9.8 m/s 2)圖實 2 10鉤碼質(zhì)量01.002.003.004.005.006.007.00m/ 102 g標尺刻度15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50x/ 102 m(1) 根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖實2 11 中作出彈簧指針所指的標尺刻度x 和鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線。(2)根據(jù)所測數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在 _N 范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律。這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。圖實 2 11解析： (1) 根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)在坐標紙上進行描點，所作的圖線如圖所示。

5、(2) 根據(jù)所測數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在0 4.9 N 范圍內(nèi)，彈力大小和彈簧伸長關(guān)系kF4.9滿足胡克定律。這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為x 0.35 0.15 N/m 25 N/m 。答案： (1) 圖象見解析(2)0 4.925 改進實驗練能力 1(2012 廣東高考 ) 某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(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)如下表所示

6、：代表符號0LL1L2L345L6LxLL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長度為_。(3) 圖實 2 12 是該同學根據(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 ” ) 。圖實 2 12(4) 由 圖 可 知 彈 簧 的 勁 度 系 數(shù) 為 _N/m ； 通 過 圖 象 可 知 砝 碼 盤 的 質(zhì) 量 為_g( 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s 2) 。解析： (1) 彈簧的軸線必須沿重力方向，所以應沿豎直

7、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是1 mm。(3) 因為 m0g k( Lx L0) ， nmg m0g k( Ln L0) ，整理得 nmg k( Ln Lx) ，所以橫軸應為彈簧長度與 Lx 的差值。(4) 從上式可以看出圖象的斜率表示k 的大小，kmgkLx L0 1.0 10 2即x 4.9 N/m ， 0gkg 10 g 。m答案： (1) 豎直 (2)靜止L31 mm(3) Lx (4)4.9102某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為 h 30.0 cm且開口向下的小筒中( 沒有外力作用時彈簧的

8、下端位于筒內(nèi)，用測力計可以同彈簧的下端接觸) ，如圖實 2 13甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度 l ，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0 和彈簧的勁度系數(shù)， 該同學通過改變l 而測出對應的彈力 F，作出 F l 圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k _ N/m，彈簧的原長 l 0 _。圖實2 13解析：根據(jù)胡克定律F 與l的關(guān)系式為：F k( l h l 0) kl k( h l0) ，從圖象中得到直線的斜率為2 N/cm ，截距為20 N，故彈簧的勁度系數(shù)為k2 N/cm 200 N/m ，由k( hl0) 20 N ，于是l0 20 cm。答案： 20020 cm3通過“探究

9、彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗，我們知道在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F 的大小與彈簧的伸長( 或壓縮 ) 量 x 成正比， 并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同。已知一根原長21為 L0、勁度系數(shù)為k1 的長彈簧A，現(xiàn)把它截成長為3L0 和 3L0 的 B、C 兩段，設(shè) B 段的勁度系數(shù)為 k2、 C段的勁度系數(shù)為k3，關(guān)于 k1、 k2、 k3 的大小關(guān)系，同學們做出了如下猜想：甲同學：既然是同一根彈簧截成的兩段，所以，k1 k2 k3乙同學：同一根彈簧截成的兩段，越短勁度系數(shù)越大，所以，k1k2k2k3(1) 為了驗證猜想，可以通過實驗來完成。實驗所需的器材除鐵架臺外，還需要的器材有 _ 。(2) 簡要寫出實驗步驟。(3) 如圖實 2 14 是實驗得到的圖線。根據(jù)圖線得出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長度有怎樣的關(guān)系？圖實 2 14解析： (1) 刻度尺、已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼( 或彈簧測力計 )(2) 實驗步驟：a將彈簧B 懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量其長度LB；b在彈簧B 的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個數(shù)( 如 n 個 ) ，并用刻度尺測量彈簧的長度L1；Fc由 F mg計算彈簧的彈力；由x L1 LB 計算出彈簧的伸長量。由k