2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊 3.1.2 實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 作業(yè)

1、課時跟蹤檢測 （十三） 探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1在進(jìn)行“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，一個實(shí)驗(yàn)小組使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖像如圖所示。下列表述正確的是()Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測得的彈力與彈簧的長度成正比答案：B2某同學(xué)在做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，將一輕彈簧豎直懸掛使其自然下垂，用刻度尺測出自然長度；然后在彈簧下端懸掛鉤碼對其施加向下的拉力F，測出相應(yīng)的彈簧長度，再計(jì)算出彈簧的伸長量x；改變拉力F的大小(在彈性限度之內(nèi))，測出多組數(shù)據(jù)，作出F與x的關(guān)系圖線如圖所示，由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)為_N

2、/m。若測得彈簧的自然長度為0.1 m，所用鉤碼的質(zhì)量均為50 g，當(dāng)掛3個鉤碼時，彈簧的長度為_m。(取g10 m/s2)答案：500.133某同學(xué)為了探究“彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)，他選擇的器材有：一根彈簧、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)繩、鐵釘、幾個鉤碼(每個鉤碼質(zhì)量為100 g)、刻度尺。他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A先將長木板放置在實(shí)驗(yàn)臺上，有定滑輪的一端伸出桌外，并調(diào)水平，如圖所示B把彈簧的一端用鐵釘固定在長木板上合適的位置C彈簧的另一端用細(xì)繩連接，細(xì)繩跨過定滑輪可連接鉤碼D再掛上不同數(shù)量的鉤碼，用刻度尺量出對應(yīng)彈簧的總長度，把數(shù)據(jù)記錄在他設(shè)計(jì)的表格中鉤碼個數(shù)01234彈

3、簧總長度/cm10.011.112.113.014.0鉤碼重量/N01234(1)實(shí)驗(yàn)用的彈簧原長L_。(2)從他實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論：_。(3)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該彈簧的勁度系數(shù)k_。答案：(1)10.0 cm(2)在誤差允許范圍內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧的伸長量成正比(3)100.0 N/m4.(2021廣東高考)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200 g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個鋼球，待彈簧靜

4、止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)L0，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用LiLi3Lieq blc(rc)(avs4alco1(i1，2，3)計(jì)算彈簧的壓縮量：L16.03 cm，L26.08 cm，L3_cm，壓縮量的平均值eq xto(L)eq f(L1L2L3,3)_cm。(2)上述eq xto(L)是管中增加_個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量。(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。(

5、結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)壓縮量的變化量為L3L6L3(18.0912.05)cm6.04 cm。壓縮量的平均值為eq xto(L)eq f(L1L2L3,3)eq f(6.036.086.04,3) cm6.05 cm。(2)因Li是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量。(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有3mgsin keq xto(L)，解得keq f(3mgsin ,xto(L)eq f(30.29.8sin 30,6.05102) N/m48.6 N/m。答案：(1)6.046.05(2)3(3)48.65在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖甲所示，將刻度尺水平放置，將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長量通過刻度尺測得，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。伸長量x/(102 m)2.004.006.008.0010.00彈力F/N1.502.934.555.987.50(1)以x為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo)，在圖乙的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反映彈簧的彈力與伸長量之間的關(guān)系圖線。(2)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為_。(保留三位有效數(shù)字)解析：(1)描點(diǎn)作圖，如圖所示。(2)根據(jù)圖像，該直線為過原