物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

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)精能高效演練跟蹤檢測(cè)1．為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái),在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出（g取9.8m/s2)（1）作出m－l的關(guān)系圖線(xiàn);（2）彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m。解析：（1）應(yīng)使盡量多的點(diǎn)在同一條直線(xiàn)上．(2)由胡克定律F＝kx,得k＝eq\f（ΔF，Δx），即圖線(xiàn)的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，由圖象得k＝0.258.答案：（1）如圖所示(2)0.258(0.248～0。262)2．如圖甲所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．(1)為完成實(shí)驗(yàn),還需要的實(shí)驗(yàn)器材有；________。（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：___________________________。（3）圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F。x圖線(xiàn)，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)是由于_________________________．(4)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組（x,F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)；B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0;C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)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(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系式．首先嘗試寫(xiě)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(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：________。解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要刻度尺來(lái)測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和形變量．（2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有彈簧的原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量（或彈簧長(zhǎng)度)．（3）取圖象中(0。5,0)和（3.5，6)兩個(gè)點(diǎn)，代入F＝kx可得k＝200N/m，由于彈簧自重的原因，使得彈簧不加外力時(shí)就有形變量．(4)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知,先后順序?yàn)镃BDAEFG。答案：（1）刻度尺（2）彈簧原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量（或與彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度)(3)200彈簧自重（4）CBDAEFG3．某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．(1）將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線(xiàn)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(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L6，數(shù)據(jù)如下表:代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值（cm)25.3527。3529。3531.3033.435.3537。4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為_(kāi)_______．由表可知所用刻度尺的最小分度為_(kāi)_______．(3)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，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值（填“L0”或“Lx(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤(pán)的質(zhì)量為_(kāi)_______g(保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2)．解析：（1）彈簧的軸線(xiàn)必須沿重力方向，所以應(yīng)沿豎直方向．（2)由于表中測(cè)量值已經(jīng)估讀到0。1mm，所以刻度尺的最小刻度應(yīng)是1mm.（3）因?yàn)閙0g＝k(Lx－L0）,nmg＋m0g＝k（Ln－L0），整理得nmg＝k(Ln－Lx)，所以橫軸應(yīng)為彈簧長(zhǎng)度與L(4)從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即k＝eq\f（Δmg，Δx）＝4.9N/m，m0＝eq\f（kLx－L0,g)＝1.0×10－2kg＝10g.答案:（1）豎直(2)靜止L31mm（3）Lx(4）4.9104．某同學(xué)利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．(1）在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持________狀態(tài)（填“水平”或“豎直"）．（2）他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線(xiàn)．由此圖線(xiàn)可得該彈簧的原長(zhǎng)x0＝________cm,勁度系數(shù)k＝________N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x＝________cm.解析:(1）刻度尺應(yīng)保持豎直狀態(tài)以保障與彈簧軸線(xiàn)平行．(2)圖線(xiàn)在橫軸上的截距等于彈簧的原長(zhǎng)x0＝4.00cm，圖線(xiàn)斜率等于彈簧的勁度系數(shù)k＝50N/m。(3)把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)為3.0N時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量Δx＝6cm.此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度x＝x0＋Δx＝10cm.答案:（1)豎直（2)4。0050(3）105．為了探究彈力F和彈簧伸長(zhǎng)x的關(guān)系,某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示圖象．（1）從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按照實(shí)驗(yàn)要求做,從而使圖象上端成為曲線(xiàn),圖象上端成為曲線(xiàn)是因?yàn)開(kāi)_______________．(2）甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別為_(kāi)_______N/m和________N/m(保留三位有效數(shù)字）；若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)選彈簧________(填“甲”或“乙”)．（3）從上述數(shù)據(jù)和圖線(xiàn)中分析，請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出一個(gè)有價(jià)值的建議．建議：_______________________.解析:（1）在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力與形變量成正比,超過(guò)彈簧的彈性限度,則此規(guī)律不成立，所以所給的圖象上端為曲線(xiàn)，是因?yàn)閺椈尚巫兞砍^(guò)其彈性限度．（2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為k甲＝eq\f(ΔF甲,Δx甲）＝eq\f(4,6×10－2）N/m≈66。7N/mk乙＝eq\f(ΔF乙,Δx乙)＝eq\f（8，4×