2020-2021物理粵教版第一冊分級訓(xùn)練：第三章 實驗：探究彈簧力與形變量的關(guān)系含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年物理新教材粵教版必修第一冊分級訓(xùn)練：第三章實驗：探究彈簧力與形變量的關(guān)系含解析1。在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，彈簧彈力的大小為F，彈簧的形變量（伸長量或壓縮量)為x，下列說法正確的是(）A。實驗中k的具體數(shù)值只能用逐個計算的方法求出來,而沒有其他的方法B.如果沒有測出彈簧原長，用彈簧長度L代替x,F—L圖線也是過原點的一條直線C。利用F—x圖線可求出k值D。實驗時要把所有點連到線上，才能探索得到真實規(guī)律答案:C2.在探究一根輕質(zhì)彈簧的彈力與伸長量的關(guān)系的實驗中,根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了彈力F和彈簧的形變量x的關(guān)系圖像.下列說法正確的是（）A。圖線是經(jīng)過坐標原點的曲線,說明F與x成正比B.圖線是經(jīng)過坐標原點的直線，說明F與x成正比C.彈簧的勁度系數(shù)與彈力成正比D.圖線的斜率的倒數(shù)就是彈簧的勁度系數(shù)答案：B3.如圖所示是“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗裝置，小東認真操作、正確讀數(shù)后得到的數(shù)據(jù)記錄如下表。由表可知（）物理量1234F/N00.981。962.94L/cm12.014.016.018.0x/cm02。04。06.0A.每個鉤碼的質(zhì)量為0。98kgB.實驗所用刻度尺的分度值是1mmC.每掛一個鉤碼,彈簧伸長12。0cmD.實驗時彈簧伸長量未超過彈性限度答案：D4.（多選)一個實驗小組在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系"的實驗中，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（）A。a的截距比b的小，由此判斷a的勁度系數(shù)比b的小B.a的斜率比b的大，由此判斷a的勁度系數(shù)比b的大C.a的截距比b的小，由此判斷a的原長比b的小D.由圖像獲得的信息表明彈力與彈簧的長度成正比答案：BC5.某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系"的實驗.他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼,同時測出指針所指的標尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(g取9.8m/s2）鉤碼質(zhì)量m/（×102g)01。002。003。004.005。006。007.00標尺刻度x/(×10－2m）15。0018。9422。8226。7830.6634.6042.0054。50（1)根據(jù)所測數(shù)據(jù)在下圖坐標紙上作出彈簧指針所指的標尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線。(2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿足胡克定律。彈簧的勁度系數(shù)為N/m。解析：（1）根據(jù)表格中的各組數(shù)據(jù)在x-m圖像上標出相應(yīng)的點，然后用平滑曲線連接這些點，作出的圖像如圖所示.（2）根據(jù)作出的圖線可知，鉤碼質(zhì)量在0~500g范圍內(nèi)圖線是直線，表明彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿足胡克定律。在這個范圍內(nèi)的曲線上找到相距較遠的兩點，利用這兩點的坐標值計算彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f(Δmg,Δx)＝eq\f(5×102×10－3×9。8，（34。60－15。00）×10－2）N/m＝25.00N/m。答案：（1）見解析圖（2）0~4。925。006。某同學(xué)在豎直懸掛在彈簧下加掛鉤碼,探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.彈簧的彈力用F表示,彈簧掛上鉤碼后的總長度用L表示,表中是該同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)，實驗中彈簧始終未超過彈簧限度。(g取10N/kg）鉤碼總質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度L/cm6。07.28.49。610.812。4（1）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出彈簧的彈力F與彈簧的伸長量x的關(guān)系圖像，如圖所示,根據(jù)圖像得到的結(jié)論是:。(2）如圖所示，是另一位同學(xué)在做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系"時得到的圖像,發(fā)現(xiàn)圖像后半部分出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，你認為造成這一現(xiàn)象的原因是：___________________________________________________________________________________________。解析：根據(jù)圖像過原點的一條直線，則滿足F＝kx，得到的結(jié)論是：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與彈簧的形變量x成正比.（2)圖線后半段偏離了直線，說明此時彈力與伸長量不成正比，其原因是超出了彈性限度范圍.答案：（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與彈簧的形變量x成正比(2）所掛重物太重，超出了彈簧的彈性限度7.(1)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，將彈簧懸掛在鐵架臺上，刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)有方向(選填“水平”或“豎直”）彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，長度記為L0,彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L7，數(shù)據(jù)如下表示：代表符合L0LxL1L2L3L4L5L6L7數(shù)值/cm25.3527.3529.3531。3033。4035.3537。4039.3041。41（2)甲同學(xué)用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量,則橫軸應(yīng)是彈簧長度與的差值（填“L0”或“Lx”）.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)果均保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9。8m/s2）.解析：(1）實驗時用砝碼表示力的大小，所以使彈簧在豎直方向伸長。所以將彈簧懸掛在鐵架臺上，刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向上.（2）橫軸是彈簧掛砝碼后彈簧長度與彈簧掛砝碼盤時彈簧長度差，所以橫軸是彈簧長度與Lx的差值.由題圖可知彈簧的勁度系數(shù)k＝eq\f（F，Δx）＝eq\f（60×10－3×9.8,12×10－2)N/m＝4.9N/m,由表中數(shù)據(jù)可知,彈簧下面放上砝碼盤后彈簧伸長2cm，可知砝碼盤的質(zhì)量m＝eq\f（kΔx,g)＝eq\f（4。9×0.0