廣東地區(qū)高考物理一輪復(fù)習(xí)第2章相互作用微專題9實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系試題粵教版.docx

9 實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系方法點(diǎn)撥(1)實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡(2)數(shù)據(jù)處理：圖象法1一名同學(xué)利用如圖1裝置做“測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)圖1(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)開(填實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào))A以彈簧長(zhǎng)度l為橫坐標(biāo)，以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，標(biāo)出各組數(shù)據(jù)(l，m)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；B記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)，其下端指針在刻度尺上指示的刻度l0；C將鐵架臺(tái)固定于桌子上，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)鉤碼，待鉤碼靜止后，讀出彈簧下端指針指示的刻度并記錄，然后取下鉤碼；E由圖象找出m與l間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)一步寫出彈力與彈簧長(zhǎng)度之間的關(guān)系式(重力加速度g10 m/s2)，求出彈簧的勁度系數(shù)(2)圖2中已根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，請(qǐng)作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l之間的關(guān)系圖線此實(shí)驗(yàn)得到彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖22(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖3a所示的FL圖象由圖象可知：彈簧原長(zhǎng)L0_ cm，由此求得彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m. 圖3(2)按如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個(gè)鉤碼重G1 N)，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為_ cm.由此可推測(cè)圖b中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為_個(gè)3如圖4甲所示是甲同學(xué)利用A、B、C三根不同型號(hào)的橡皮筋做“探究橡皮筋的彈力與橡皮筋伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)得到的圖線根據(jù)圖甲得出結(jié)論：_.若要選一個(gè)彈性較好的橡皮筋，應(yīng)選_型號(hào)橡皮筋乙同學(xué)將一橡皮筋水平放置，測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端掛鉤碼，實(shí)驗(yàn)過程是在橡皮筋的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的鉤碼的質(zhì)量m與橡皮筋的形變量x作出mx圖象如圖乙所示可知橡皮筋的勁度系數(shù)為_圖44某物理實(shí)驗(yàn)小組在探究彈簧的勁度系數(shù)k與其原長(zhǎng)l0的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，按示意圖5所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與輕質(zhì)彈簧上端平齊，在彈簧上安裝可移動(dòng)的輕質(zhì)指針P，實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟是：圖5將指針P移到刻度尺l015 cm處，在彈簧掛鉤上掛上200 g的鉤碼，靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?；取下鉤碼，將指針P移到刻度尺l0210 cm處，在彈簧掛鉤上掛上250 g的鉤碼，靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?；取下鉤碼，將指針P移到刻度尺l0315 cm處，在彈簧掛鉤上掛上50 g的鉤碼，靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?；重?fù)步驟，在每次重復(fù)時(shí)，都將指針P下移5 cm，同時(shí)保持掛鉤上掛的鉤碼質(zhì)量不變將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)記錄、列表如下：次數(shù)彈簧原長(zhǎng)l0/cm彈簧長(zhǎng)度l/cm鉤碼質(zhì)量m/g15.007.23200210.0015.56250315.0016.6750420.0022.2350525.0030.5650根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和列表數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)重力加速度g取10 m/s2.在實(shí)驗(yàn)步驟中，彈簧的原長(zhǎng)為15 cm時(shí)，其勁度系數(shù)k_ N/m.(2)同一根彈簧的原長(zhǎng)越長(zhǎng)，彈簧的勁度系數(shù)_(彈簧處在彈性限度內(nèi))A不變B越大 C越小答案精析1(1)CBDAE(2)如圖所示0.260(0.2550.265)解析(1)本實(shí)驗(yàn)中首先要正確安裝儀器，并記下彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)的位置，然后再掛上鉤碼記錄對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，建立坐標(biāo)系，作出對(duì)應(yīng)的ml圖象即可，故順序?yàn)镃BDAE.(2)作出ml關(guān)系圖線，圖線方程為mgk0(l0.086 m)，由胡克定律Fkx，得kk00.260 N/m.2(1)3.0200(2)1.503解析(1)如題圖a所示的FL圖象，在橫軸的截距等于彈簧原長(zhǎng)L0，斜率等于彈簧的勁度系數(shù)k.彈簧原長(zhǎng)L03.0 cm，彈簧的勁度系數(shù)k200 N/m.(2)根據(jù)毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則，要估讀到0.1 mm，如題圖b所示指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為1.50 cm.彈簧被壓縮了x3.0 cm1.50 cm1.50 cm，根據(jù)胡克定律，F(xiàn)kx，解得F3 N，由此可推測(cè)題圖b中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為3個(gè)3橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長(zhǎng)量x成正比A200 N/m解析由題圖甲可知橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長(zhǎng)量x的變化關(guān)系圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，所以橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長(zhǎng)量x成正比；A型號(hào)橡皮筋的勁度系數(shù)相對(duì)小，對(duì)相同的拉力，橡皮筋的伸長(zhǎng)量更大，收縮性更好；圖線斜率為，橡皮筋的勁度系數(shù)為k200 N/m.4(1)30(2)C解析(1)彈簧的原長(zhǎng)為l0315 cm時(shí)，掛鉤上鉤碼的質(zhì)量為m350 g，所受拉力F3m3g0.5 N，彈簧長(zhǎng)度l316.67 cm，彈簧伸長(zhǎng)x3l3l031.67 cm.根據(jù)胡克定律，F(xiàn)3k3x3，解得k330 N/m.(2)彈簧的原長(zhǎng)為l0525 cm時(shí)，掛鉤上鉤碼的質(zhì)量為m550 g，所