2020-2021物理粵教版第一冊(cè)分級(jí)訓(xùn)練：第三章 實(shí)驗(yàn)：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(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精2020-2021學(xué)年物理新教材粵教版必修第一冊(cè)分級(jí)訓(xùn)練：第三章實(shí)驗(yàn)：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(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈力的大小為F，彈簧的形變量（伸長(zhǎng)量或壓縮量)為x，下列說(shuō)法正確的是(）A。實(shí)驗(yàn)中k的具體數(shù)值只能用逐個(gè)計(jì)算的方法求出來(lái),而沒(méi)有其他的方法B.如果沒(méi)有測(cè)出彈簧原長(zhǎng)，用彈簧長(zhǎng)度L代替x,F—L圖線(xiàn)也是過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)C。利用F—x圖線(xiàn)可求出k值D。實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連到線(xiàn)上，才能探索得到真實(shí)規(guī)律答案:C2.在探究一根輕質(zhì)彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)測(cè)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(shuō)法正確的是（）A。圖線(xiàn)是經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的曲線(xiàn),說(shuō)明F與x成正比B.圖線(xiàn)是經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，說(shuō)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(xiàn)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(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置，小東認(rèn)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(gè)鉤碼的質(zhì)量為0。98kgB.實(shí)驗(yàn)所用刻度尺的分度值是1mmC.每掛一個(gè)鉤碼,彈簧伸長(zhǎng)12。0cmD.實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量未超過(guò)彈性限度答案：D4.（多選)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中，使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)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(zhǎng)比b的小D.由圖像獲得的信息表明彈力與彈簧的長(zhǎng)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(zhǎng)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn).他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼,同時(shí)測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)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(biāo)尺刻度x/(×10－2m）15。0018。9422。8226。7830.6634.6042.0054。50（1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在下圖坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線(xiàn)。(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線(xiàn)可以判斷，在N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系滿(mǎn)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(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑曲線(xiàn)連接這些點(diǎn)，作出的圖像如圖所示.（2）根據(jù)作出的圖線(xiàn)可知，鉤碼質(zhì)量在0~500g范圍內(nèi)圖線(xiàn)是直線(xiàn)，表明彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律。在這個(gè)范圍內(nèi)的曲線(xiàn)上找到相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，利用這兩點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)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(jiàn)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(zhǎng)量的關(guān)系.彈簧的彈力用F表示,彈簧掛上鉤碼后的總長(zhǎng)度用L表示,表中是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈簧限度。(g取10N/kg）鉤碼總質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長(zhǎng)度L/cm6。07.28.49。610.812。4（1）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出彈簧的彈力F與彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)量的關(guān)系"時(shí)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(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因是：___________________________________________________________________________________________。解析：根據(jù)圖像過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)，則滿(mǎn)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(xiàn)后半段偏離了直線(xiàn)，說(shuō)明此時(shí)彈力與伸長(zhǎng)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(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線(xiàn)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(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0,彈簧下端掛上砝碼盤(pán)時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤(pán)中每次增加10g砝碼,彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)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(guò)圖和表可知砝碼盤(pán)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(shí)驗(yàn)時(shí)用砝碼表示力的大小，所以使彈簧在豎直方向伸長(zhǎng)。所以將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線(xiàn)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(zhǎng)度與彈簧掛砝碼盤(pán)時(shí)彈簧長(zhǎng)度差，所以橫軸是彈簧長(zhǎng)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(pán)后彈簧伸長(zhǎng)2cm，可知砝碼盤(pán)的質(zhì)量m＝eq\f（kΔx,g)＝eq\f（4。9×0.0