題組層級快練

1、題組層級快練(十)一、選擇題1. (1)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系實驗中，以下說法正確的選項是()A?彈簧被拉伸時，能超出它的彈性限度B?用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)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(2) 某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實驗，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Lo,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 Lo)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以下圖所示圖

2、像中的()答案B(2)C解析(1)本實驗中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減砝碼的數(shù)目，以改變對彈簧的拉力，來探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，所以選B項.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x工0,所以選C項.二、非選擇題2. (2021福建)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實驗 .(1) 圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時彈簧的伸長量I為cm ;(2) 本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，以下選項中規(guī)范的做法是 ；(填選項前的字母)A

3、?逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量厶I與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的 AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是 .答案(1)6.93(2)A(3) 鉤碼重力超過彈簧彈力范圍解析 (1)彈簧伸長后的總長度為14.66 cm，那么伸長量1= 14.66 cm 7.73 cm = 6.93 cm.(2)逐一增掛鉤碼，便于有規(guī)律地描點作圖，也可防止因隨意增加鉤碼過多超過彈簧的彈性限度而損壞彈簧. AB段明顯偏離OA，伸長量厶I不再與彈力F成正比，是超出彈簧的彈性限度造

4、成的3. (2021深圳調(diào)研)把兩根輕質(zhì)彈簧串聯(lián)起來測量它們各自的勁度系數(shù)，如圖甲所示I fl 1110I J 訓(xùn)I1. If|T|I | 4(1) 未掛鉤碼之刖，指針B指在刻度尺如圖乙所示的位置上，記為 cm ;(2) 將質(zhì)量50 g的鉤碼逐個掛在彈簧I的下端，逐次記錄兩彈簧各自的伸長量；所掛鉤碼的 質(zhì)量m與每根彈簧的伸長量x,可描繪出如圖丙所示的圖像，由圖像可計算出彈簧n的勁度系數(shù)k2=N/m ;(取重力加速度 g= 9.8 m/s 2 3)圖丙中，當(dāng)彈簧I的伸長量超過 17 cm時其圖線為曲線，由此可知，掛上第 個鉤碼時，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這對測量彈簧 n的勁度系數(shù)(選填“有或“

5、沒有)影響(彈簧n的彈性限度足夠大)？答案(1)11.50(2)28(3)5 沒有解析(1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針示數(shù)為11.50 cm ;時，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這時，彈簧n的圖線仍然是直線，說明對測量彈簧n的由圖像中的數(shù)據(jù)可知，彈簧n 的形變量為 x= 7.00 cm 時，拉力：F = 4X 0.05 X 9.8 N =1.96 N ?根據(jù)胡克定律知:F 1 96k2 = A X = 7 00 x 10 - 2 N/m = 28 N/mF '= k1 ? x = 14X 0.17 N = 2.38 N , n=2 38x 0 050 = 4.86，由此可知，掛

6、上第 5個鉤碼由圖像中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈簧I的伸長量為14 cm時，對應(yīng)的拉力是度系數(shù)：ki = . X / ='貯6 2 N/m = 14 N/m ,彈簧I的伸長量為17 cm時，1.96 N ，所以其勁對應(yīng)的拉力 x 14.00 X 10勁度系數(shù)沒有影響4 ?某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系的實驗(1) 在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持狀態(tài).(2) 實驗中需要測量(記錄)的物理量有 他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線？由此圖線可得該彈簧的原長 xo= ，勁度系數(shù) k =N/m.他又利用本實驗原(c)所示時，該彈理把該彈簧做成一把彈

7、簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖簧的長度x =cm.答案(1)豎直(2) 懸掛鉤碼的重力及對應(yīng)的彈簧長度(3) 4 50(4)10解析(1)為了刻度尺讀數(shù)準(zhǔn)確，要求刻度尺保持豎直.由胡克定律，可得 F= k(x xo),可知圖線與x軸的截距大小等于彈簧的原長，即xo= 4 cm圖線的斜率大小等于彈簧的勁度系數(shù)k = 50 N/m.由胡克定律，可得F = k(x xo),代入數(shù)據(jù)得x = 10 cm.5 ?某同學(xué)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(yīng)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

8、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L 1至L 6,數(shù)據(jù)如下表.代表付號L 0LxL1L2L 3L4L 5L6數(shù)值cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不標(biāo)準(zhǔn)，代表符號為 ?由表可知所用刻度尺的最小分度為以下圖是該同學(xué)的根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與差值(填“ L或“ L).'kg)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 N/m ;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為g(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s 4 5)答案 豎直 靜止L3 1 mm (3)L x(4) 4.9

9、10解析(1)為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力引起，所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在 豎直方向.(2) 彈簧靜止時，記錄原長Lo;表中的數(shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效位數(shù)不同，所以數(shù)據(jù)范，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)讀至cm位的后兩位，最后一位應(yīng)為估讀值，精確至 mm位，所以刻度尺為 1 mm.(3) 由題圖知所掛砝碼質(zhì)量為0時，x為0，所以x = L mg 10 x 10-3x 9.8由胡克定律 F = k x知，圖線斜率即為勁度系數(shù)k = 匚=2x4024.9X (27.35 25.35 ) X 10N/m，同理砝碼盤質(zhì)量kg = 0.01 kg = 10 g.9.86?通過“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實驗，我們知道

10、在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力與彈簧的伸長(或壓縮)量x成正比，并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同 ？一根原長為2 1Lo、勁度系數(shù)為k1的長彈簧A，現(xiàn)把它截成長為Lo和Lo的B、C兩段，設(shè)B段的勁度系段的勁度系數(shù)為k3,關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們做出了如下猜測：甲同學(xué)：既然是同一根彈簧截成的兩段，所以，k1 = k2= k3乙同學(xué)：同一根彈簧截成的兩段，越短勁度系數(shù)越大，所以，k1<k2<k3丙同學(xué)：同一根彈簧截成的兩段，越長勁度系數(shù)越大，所以，k1>k2>k3(1)為了驗證猜測，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L3不規(guī)的最小分度N/m =

11、 4.9F的大小數(shù)為k2、C4簡要寫出實驗步驟.5如圖是實驗得到的圖線？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)系答案見解析解析(1)刻度尺、質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼(或彈簧測力計)(2)實驗步驟：a.長度bn個)，并用刻度尺測量彈簧的長度c.彈力；由x= Li Lb計算出彈簧的伸長量？由X度系數(shù)；將彈簧B懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量其 Lb ；在彈簧B的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個數(shù)(如 Li；由F = mg計算彈簧的 k= F計算彈簧的勁d. 改變鉤碼的個數(shù)，重復(fù)實驗步驟b、c,并求出彈簧B的勁度系數(shù)k2的平均值；e. 按實驗步驟a、b、c、d求出彈簧C的勁度系數(shù)k3的平均值；f .比擬k

12、i、k2、k3得到結(jié)論.(3)從同一根彈簧上截下的幾段，越短的勁度系數(shù)越大(或越長的勁度系數(shù)越小).7.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h = 0.25 m、且開口向右的小筒中(沒有外力作用時彈簧的左局部位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒口右端彈簧的長度I，現(xiàn)要測出彈簧的原長 I。和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變掛鉤碼的個數(shù)來改變I，作出F I變化的圖線如圖乙所示.T lr r . W30/LA亠L(fēng)L- * wC -JI* A _* *N AAA基fj ryH)kT V W 1< V V Vr廠y T聲(TxW一&

13、#176;-11o 10203040 /cm甲乙(1)由此圖線可得出的結(jié)論是 彈簧的勁度系數(shù)為 N/m，彈簧的原長lo=m ;(3) 該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比擬，優(yōu)點在于;缺點在于答案(1)在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比(2) 100 0.15(3) 防止彈簧自身所受重力對實驗的影響彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的 誤差解析(1)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長量成正比彈簧原長為1o,那么根據(jù)胡克定律，有F = k(h + I I。)= kl + k(h I。)由此可知，圖像的斜率大小表示勁度系數(shù)大小，故k= 100 N/m , h= 0.25 m，當(dāng)1

14、= 0時，F(xiàn)=10 N，將數(shù)據(jù)代入方程 ，可解得1。=15 cm = 0.15 m.(3)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比擬，優(yōu)點在于防止彈簧自身所受重力對實驗的影響.缺點在于：彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差&(2021南昌模擬)某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小簧長度IF和彈if7 BfFFiF 產(chǎn) F的關(guān)系如圖1所示，那么由圖線可知:a甲(1) 彈簧的勁度系數(shù)為N/m.為了用彈簧測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)卩，兩位同學(xué)分別設(shè)計了如圖2所示的甲、乙兩種方案. 為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力的大小，你認(rèn)為方案 更合理. 假設(shè)A和B的重力分別為10.0 N和20.0 N .當(dāng)A被拉動時，彈簧測力計 a的示數(shù)為6.0 N ,b的示數(shù)為11.0 N , c的示數(shù)為4.0 N，貝U A和B間的動摩擦因數(shù)為 .答案(1)300甲 0.30解析(1)由圖讀出，彈簧的彈力 F = 0時，彈簧的長度為 = 20 cm,即彈簧的原長為20 cm,由圖讀出彈力為fo= 60 N，彈簧的長度為