高一物理(人教)必修1綜合題型專題練習(xí)卷：實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

1、實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1 .(1)某同學(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ll,如圖甲所示，圖乙是此時(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)1產(chǎn) 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%、%、14、%。要得到彈簧伸長(zhǎng)量 X,還需要測(cè)量的是 。作出F二曲線，得到彈力與彈 簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。(2)該同學(xué)更換彈簧，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到如圖丙所示的彈簧彈力F與伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖線，由此可求出該彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是 ?！敬鸢?/p>

2、】(1) 25.85彈簧原長(zhǎng)(2) 200 N/m 彈簧有自重2 .某同學(xué)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)ko主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好指在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針的指示值記作L0；彈簧下端掛一個(gè)祛碼時(shí)，指針的指示值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)祛碼時(shí)，指針的指示值記作L2 ；掛七個(gè)祛碼時(shí)，指針的位置如圖所示，指針的指示值記作 匕。已知每個(gè)祛碼的質(zhì)量均為 50 g,測(cè)量記錄表：代表符號(hào)LoLil.2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.703.405.106.858.6010.3012.10(1

3、)實(shí)驗(yàn)中，L7的值還未讀出，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這個(gè)測(cè)量值填入記錄表中。(2)為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了四個(gè)差值：d1=L4七,d2=L5 L , d3=L6 L2, d4=L7 L3。(3)根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g祛碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量從。從用d1、d2、d3、d4表示的式子為從=。(4)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。(g取9.8 m/s2)d do do d/【答案】(1) 14.05 (14.0314.07 均正確)(3) -2-3-4(4) 28163 .某同學(xué)在 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 ”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得圖中彈簧 OC的勁度系數(shù)為50

4、0 N/m。如圖所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)，在保持彈簧伸長(zhǎng) 1.00 cm不變的條件下：(1)若彈簧秤a、b間夾角為90。，彈簧秤a的讀數(shù)是 N (圖2中所示)，則彈簧秤b的讀數(shù)可能為No(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)、彈簧秤b的讀數(shù) (填 變大"變小“或 不變”)?！敬鸢浮?1) 3.00 4.00(2)變大 變大4 .為了探究彈力 F和彈簧伸長(zhǎng)量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)作 出的x干圖象如圖所示。(1)甲、乙彈簧的

5、勁度系數(shù)分別為 N/m和 N/m (結(jié)果保留三位有效數(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E”)。(2)根據(jù)圖線和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出一個(gè)有價(jià)值的建議?！敬鸢浮?1) 66.7 200甲(2)實(shí)驗(yàn)中彈簧受力應(yīng)控制在彈性限度內(nèi)5 .在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，彈簧彈力的大小等于所掛鉤碼的重力大小。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度L。，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L,總共獲得了 6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)該同學(xué)把6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)標(biāo)在圖象中，請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)作出F七圖線；(2)由此圖線可以

6、得出該彈簧的自然長(zhǎng)度Ld=cm,勁度系數(shù)k= N/m (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)把彈簧水平放置，與彈簧豎直懸掛相比較：優(yōu)點(diǎn)是;缺點(diǎn)是?！敬鸢浮?1)如圖所示 (2) 5.0 20(3)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差6 .在某一次做 探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)以下是一位同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按正確操作的先后順序，用字母排列出來(lái)： 。A.以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)( x, F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起 來(lái)。分析該圖象特點(diǎn)，判斷物理量之間的關(guān)系B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端

7、在刻度尺上的刻度LdC.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，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式(2)在另一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中， 其所用的鉤碼每個(gè)質(zhì)量都是1 kg。而后他們根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出所掛鉤碼質(zhì)量m和彈簧總長(zhǎng)的關(guān)系圖象，如圖所示由此可求得(g=10 N/kg)彈簧的原長(zhǎng)是 cm；彈簧的勁度系數(shù)是 N/m?！敬鸢浮?1) CBDAE (2) 2 5007 .在 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系 ”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤

8、碼分別掛在豎直彈簧下端，進(jìn)行測(cè)量，利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象，如圖所示。根據(jù)圖象回答以下問(wèn)題。(1)彈簧的原長(zhǎng)為 cm。(2)彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。(3)分析圖象，總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧總長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為 ?！敬鸢浮?1) 10(2) 1 000(3) F=1 000(L-0.1)8 .橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx, k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k=YS,其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。 L用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的勁度系數(shù)k的值。下面的表格是橡皮

9、筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄。出F/N510152025伸長(zhǎng)量x/cm1.63.24.76.48.0(1)在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是 。A. NB. mC. N/mD. Pa(2)請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出 Fi圖象。由圖象求得該橡皮筋的勁度系數(shù)為 N/m (保留兩位有效數(shù)字) 【答案】(1) D (2)如圖所示 3.1 X109 . (1)在 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，說(shuō)法正確的是 。A.彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B.用懸掛祛碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧豎直且處于平衡狀態(tài)C.用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D.用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)

10、量，會(huì)得出拉力與伸長(zhǎng)量之比也相等(2)某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 ”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上祛碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L ,把(L - L )作為彈簧的伸長(zhǎng)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圖所示圖象中的。(3)另一名同學(xué)在做 探究彈簧的形變與彈力的關(guān)系 ”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力 F ,測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度 L ,改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈

11、簧的自然長(zhǎng)度為 cm ；該彈簧的勁度系數(shù)為 N/ m?！敬鸢浮浚?） AB （2） C （3） 10 cm 50 N/m10 .某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(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，待彈簧停止振動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)度記為H彈簧下端掛上祛碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在祛碼盤中每次增加10 g祛碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為 L1至L6,數(shù)據(jù)如下表：（3）下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是祛碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與 的差值（填L0或 Lx 或 LJ）。（4）由圖可知彈簧和的勁度系數(shù)為 N/m；（結(jié)果保留兩位有

12、效數(shù)字，重力加速度取10 m/s2）。【答案】（1）豎直（3） Lx （4） 5.011 .某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度（圈數(shù)）的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)裝置如圖（ a）所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度；設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為X0；掛有質(zhì)量為0.100 kg祛碼時(shí)，各指針的位置記為x;測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算Z果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2）。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧的總?cè)?shù)為60,整個(gè)彈簧的自由

13、長(zhǎng)度為11.88 cm。PiP2P3P4P5P6xo (cm)2.044.066.068.0510.0312.01x (cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k (N/m )16356.043.633.828.81/k ( m/N )0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：，。（2）以n為橫坐標(biāo)，1/k為縱坐標(biāo)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上畫出 1/kf圖。（3）圖（b）中畫出的直線可以近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)；若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=

14、 N/m;該彈簧的勁度系數(shù) k與其自由長(zhǎng)度Io （單位為m）的表達(dá)式為k= N/m。1)81.70.012 2(2)見(jiàn)解析(3) k =31.71 10n3(在 L67 10n31.83 10 會(huì)n第6頁(yè)3.31(在ll03.62之間均可）l0,3.38間均可) k =lo12 .某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(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)),彈簧下端掛上祛碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在祛碼盤中每次增加10 g祛碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為 Li至7,數(shù)據(jù)如下表表：代表符號(hào)L0Lx

15、L1L2L3L4L5L6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)圖16是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是祛碼的質(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)為 N/m ；通過(guò)圖和表可知祛碼盤的質(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/s2)?！敬鸢浮?1)豎直(2)穩(wěn)定 L3 1mm(3) Lx(4)4.9 1013 .在 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 ”實(shí)驗(yàn)中。(1)某同學(xué)先把彈簧放在水平桌面上使其自

16、然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)o,再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，然后用鉤碼掛在彈簧下端，測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng),把L心作為彈簧的伸長(zhǎng)量 應(yīng)，改變鉤碼個(gè)數(shù)重復(fù)操作.由于彈簧自身重力的影響，最后作出的Fi圖象，可能是下圖中的 。(2)另一同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的是A. a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)B. 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(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比(3)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)量的祛碼。實(shí)驗(yàn)測(cè)出了祛碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度|的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。作出m-l的關(guān)系圖線。彈簧的勁度系數(shù)

17、為N/m (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。【答案】(1) C (2) B (3) 0.250 (0.2480.262 均算對(duì))14 .在探究 彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”通過(guò)在懸掛彈簧下面加鉤碼，逐漸使彈簧伸長(zhǎng)，得到以下數(shù)據(jù)：(1)由數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出 Fi圖象；(2)由圖線可知，彈力 F與彈簧伸長(zhǎng)x的關(guān)系是。(3)由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。【答案】(1)見(jiàn)解析(2)在彈性限度內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)與彈力成正比(3) 4315 . (1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖 a所示的F七圖象，由圖象可知：彈簧原長(zhǎng)Lo=cm,彈簧的勁度系數(shù) k=N/m。(2)如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個(gè)

18、鉤碼重G=1 N),使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b,則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為 cm；由此可推測(cè)圖b中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為 個(gè)。【答案】(1) 3.0 200(2) 1.50 316 .在 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 ”的實(shí)驗(yàn)中(1)以下說(shuō)法正確的是。A.彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B.用懸掛祛碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保持彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C.用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D.用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等(2)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1所示，所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力，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)的彈簧的總長(zhǎng)度。有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)做出 Ft圖線；由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng) '。=cm,勁度系數(shù)k=N/m (結(jié)果保留2位有效數(shù)字).(3)若某同學(xué)把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把L-L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量 x,