2019-2020年高考物理总复习 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系课堂检测.doc

2019-2020年高考物理总复习 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系课堂检测1一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示下列表述正确的是()Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象的横轴截距表示弹簧的长度，l2l1，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，a的斜率大于b的斜率，B正确，C错误；图象不过原点，D错误答案：B2多选(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的()解析：(1)实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，以探索弹力与弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.答案：(1)AB(2)C3在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的Fx图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为_N/m，图线不过原点的原因是由于_解析：由胡克定律可知，Fx图线斜率等于弹簧的劲度系数，为200 N/m.由于弹簧自身有重力，弹簧竖直悬挂让其自然下垂，就有一定的伸长量，导致图线不过原点答案：200弹簧自身有重力4(xx新课标全国卷)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.81/k(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)将表中数据补充完整：_，_.(2)以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1/kn图象(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m.解析：本题主要考查力学设计性实验，意在考查考生独立完成实验和设计实验的能力(1)k N/m81.7 N/m，0.012 2 m/N.(2)根据实验数据描点，并用一条直线将这些点连接起来即可(3)由图象上取两点即可求得k N/m，而，解得k N/m.答案：(1)81.70.012 2(2)1/kn图象如图所示(3)(均可)(均可)5为了探索弹力和弹簧伸长的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象(1)从图象上看，该同学没能完全按照实验要求做，从而使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为_(2)这两根弹簧的劲度系数分别为_N/m和_N/m；若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧_(3)从上述数据和图线中分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议建议：_.解析：(1)在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性范围，则此规律不成立，所以所给的图象上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：k甲 N/m66.7 N/mk乙 N/m200 N/m.要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选用一定的外力作用时，形变量大的弹簧，故选甲弹簧(3)建议：实验中钩码不能挂太多，应控制在弹性限度内答案：(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7200甲(3)见解析6在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度(1)有一位同学通过以上实验测量后，把6组数据在坐标图中描点如图乙所示，请作出FL图线(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0_cm，劲度系数k_N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较优点在于：_；缺点在于：_.解析：(1)用平滑的曲线将各点连接起来，如图所示：(2)弹簧的原长L0即为弹力为零时弹簧的长度，由图象可知：L05102 m5 cm.劲度系数为图象直线部分的斜率，k20 N/m.(3)记录数据的表格如下表：次数123456弹力F/N弹簧的长度L/102 m弹簧的伸长量x/102 m(4)优点是：避免弹簧自身所受重力对实验的影响缺点是：弹簧与刻度尺及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大答案：(1)见解析(2)520(3)见解析(4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与刻度尺及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大