高中物理 第三章 相互作用 6 實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系分層訓(xùn)練 新人教版必修1

1、6 實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系彈簧的彈力用f表示，彈簧掛上鉤碼后的總長(zhǎng)度用l表示，表中是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈性限度(g10 n/kg)鉤碼總質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長(zhǎng)度l/cm6.07.28.49.610.812.4(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖所示坐標(biāo)系中作出彈簧的彈力f與彈簧的伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象；(2)根據(jù)圖象得到的結(jié)論是：_.(3)根據(jù)圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是_ n/m.答案：(1)如圖所示(2)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力f與彈簧的形變量x成正比(3)252(2015·四川卷)某

2、同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖，示數(shù)l1_cm.在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50 g，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力f2_n(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2)要得到彈簧伸長(zhǎng)量x，還需要測(cè)量的是_作出f-x曲線，得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系圖1圖2解析：最小分度是1毫米的刻度尺，應(yīng)估讀到0.1毫米，故讀數(shù)為25.85 cm；f22mg2

3、15;0.050×9.8 n0.98 n；本實(shí)驗(yàn)是“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”，故還需要測(cè)量彈簧原長(zhǎng)答案：25.850.98彈簧原長(zhǎng)3在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，鉤碼的重力提供了對(duì)彈簧向右的拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度(1)一同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，把測(cè)得的6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如圖乙所示的坐標(biāo)圖中請(qǐng)你對(duì)圖象作適當(dāng)?shù)奶幚?在答題紙上的圖象上處理)，求出彈簧的原長(zhǎng)是_m，勁度系數(shù)為_(kāi)n/m.圖甲圖乙(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，使彈簧處于水平狀態(tài)彈簧水平放置做實(shí)驗(yàn)與豎直懸掛相比較，優(yōu)點(diǎn)是：_

4、；缺點(diǎn)是：_解析：(1)作出fl圖線，如圖所示；彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故彈簧的原長(zhǎng)l010 cm；圖象的函數(shù)表達(dá)式為：fk(ll0)，故斜率表示勁度系數(shù)；勁度系數(shù)：k25 n/m；故答案為：如圖所示；0.1，25，(2)彈簧豎直懸掛時(shí)，由于重力影響，不掛重物時(shí)，彈簧也有一定伸長(zhǎng)量，若是水平懸掛，可以克服這一毛病，但是容易造成彈簧與桌面之間的摩擦，因此各有優(yōu)缺點(diǎn)故答案為：優(yōu)點(diǎn)：避免了彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；缺點(diǎn)：彈簧與桌面間存在摩擦4在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖連接起來(lái)進(jìn)行探究鉤碼數(shù)1234la/cm15.7119.7123.6627.76lb/cm29.963

5、5.7641.5147.36(1)某次測(cè)量如圖所示，指針示數(shù)為_(kāi)cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將50 g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如表用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)n/m(重力加速度g10 m/s2)由表中數(shù)據(jù)_(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)解析：(1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針示數(shù)為16.00 cm.(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈力的變化量f0.5 n時(shí)，彈簧形變量的變化量為x4.10 cm，根據(jù)胡克定律知：k1 n/m12.2 n/m；結(jié)合l1和l2示數(shù)的變化，可以得出彈簧形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧的勁度系數(shù)答案：(1)16.00(2)12.2能5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)量的鉤碼，實(shí)驗(yàn)測(cè)出了鉤碼質(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(重力加速度取g9.8 n/kg)(1)在圖中作出ml的關(guān)系圖線(2)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)n/m(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后三位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)所描的點(diǎn)畫直線即可(2)在直線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，橫軸之差l為彈簧長(zhǎng)度的變化量，縱軸之差m為砝碼質(zhì)量的變化量，則k0.267 n/m.答案：(1)如圖所示(2)0.267(0.2620.272均可)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放