高三物理一輪復(fù)習(xí)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系同步練習(xí)9

1、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1 .如圖實(shí)1 7甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連.當(dāng)對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力）時，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力的關(guān)系圖象（如圖乙）.則下列判斷正確的是（）甲圖實(shí)一1 7A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B.彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比C.該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD.該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變20一 解析：由題圖知，F(xiàn)x是一個過原點(diǎn)的直線，k=0而N/m = 200 N/m,可知A錯，BC D正確.答案：BCD圖實(shí)一18.某同學(xué)在做“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，將一輕彈簧豎直懸掛并讓其自然下

2、垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度 L,改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖實(shí)一18所示.（實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）由圖可知該彈簧的自然長度為 cm ;該彈簧的勁度系數(shù)為 N/m.解析：當(dāng)外力F=0時，彈簧的長度即原長為L=10 cm,圖線的斜率就是彈簧的勁度系數(shù)，即 k=1：0X102 N/m = 50 N/m.30 10答案：10 50.做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)用平滑的曲線連接起來；（x, F）對應(yīng)的點(diǎn)，并B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上

3、的刻度L0；C.將鐵架臺固定于桌子上 （也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重），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 2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下 端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E.以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關(guān)系式.首先嘗試寫成一次函數(shù)， 如果不行則考慮二次函數(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.請將以上步驟按操作的先后順序排列出來： . 答案：CBDAEFG4.用如圖實(shí)一1 9甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm

4、的刻度尺，當(dāng)掛兩個鉤碼時，繩上一定點(diǎn)P對應(yīng)刻度如圖乙中 ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點(diǎn)對應(yīng)刻度如圖乙中 cd虛線所示，已知每個鉤碼質(zhì)量為50 g,重力加速度g=9.8甲m/s2,則被測彈簧的勁度系數(shù)為 N/m.掛三個鉤碼時彈簧的形變量 cm.圖實(shí)一1 9解析：對鉤碼進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，得mg= kxmg 50 X 10 3x 9.8k = = ；N/m= 70 N/mx 7X10掛三個鉤碼時,可列方程（mm） g= kxx=3mg3X50X 10 3x 9.870=21 x 10 (3)求出這種線材的伸長量 x與拉力F以及線材的長度 L、截面積S之間的定量關(guān)系解析：根據(jù)科學(xué)探究的

5、要素和題目給定的條件，顯然 A屬于“猜想與假設(shè)” ，B屬于 “制定計劃”，C屬于“收集證據(jù)” ，D屬于“分析、論證、評估”.通過詳細(xì)而全面的分析、計算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能判斷他們的假設(shè)是否全部正確，并對錯誤或不足之處 m=2.10 cm.答案：70 2.105. 17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量與彈力成正比，這就 是著名的胡克定律.受此啟發(fā)，一組同學(xué)研究“金屬線材伸長量與拉力的關(guān)系”的 探究過程如下：A.有同學(xué)認(rèn)為：橫截面為圓形的金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)，其伸長量與拉力 成正比，與截面半徑成反比.B.他們準(zhǔn)備選用一些“由同種材料制成的不同長度、不同半徑的線材”作為研究 對象

6、，用測距儀、傳感器等儀器測量線材的伸長量隨拉力變化的規(guī)律，以驗(yàn)證 假設(shè).C.通過實(shí)驗(yàn)取得如下數(shù)據(jù)：長度、二直徑250 N500 N750 N1000 N1 m2.52 mm0.4 mm0.8 mm1.2mm1.6 mm2 m2.52 mm0.8 mm1.6 mm2.4mm3.2 mm1 m3.57 mm0.2 mm0.4 mm0.6mm0.8 mmD.同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，對他們的假設(shè)進(jìn)行了補(bǔ)充完善.(1)上述科學(xué)探究活動中， 屬于“制定計劃”和“搜集證據(jù)”的環(huán)節(jié)分別是 (2)請根據(jù)上述過程分析他們的假設(shè)是否全部正確？若有錯誤或不足，請給予修正.給予修正，然后還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和(2)中的結(jié)論，通過計算，求出這種線材的伸長量x與拉力F以及材料的長度 L、截面積S之間的定量關(guān)系式.答案：(1)B C (2)他們的假設(shè)不是全部正確.在彈性限度內(nèi)，金屬線材的伸長量與拉力成正比，與截面半徑的平方成反比，還與金屬線材的長度成正