2019-2020年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 沪科版必修1.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 沪科版必修1【双基题组】1.(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.用几根不同的弹簧,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L-L0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()2.(xx深圳模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持状态。(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0=cm,劲度系数k=N/m。(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x=cm。3.(xx深圳模拟)某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示。钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根据表中数据在图中作出F-x图线。(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=N/m。(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_。【高考题组】4.(2011安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。(g=9.8m/s2)(1)作出m -l的关系图线;(2)弹簧的劲度系数为N/m。5.(xx福建高考)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出。(填选项前的字母)A.增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度6.(xx浙江高考)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧。为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标x加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)。然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标x减i,绳下端坐标的平均值xi=的数据如表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一标号橡皮绳的x加ix减i(选填“大于”或“小于”);(2)同学的数据更符合实验要求(选填“甲”或“乙”);(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);(4)为了更好地测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?答案解析1.【解析】(1)本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,在竖直方向上改变对弹簧的拉力,来探究弹力与弹簧伸长的关系,所以选A、B。(2)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)A、B(2)C2.【解析】(1)悬挂重物后,弹簧沿竖直方向伸长,要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量,刻度尺当然要保持竖直状态。(2)如果以弹簧长度x为横坐标,弹力大小F为纵坐标,作出F-x图像,那么图像与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图像可知,该弹簧的原长x0=4cm,劲度系数k=50N/m。(3)弹簧测力计的读数表示弹力的大小,即F=3N,所以该弹簧的长度x=x0+=10cm。答案：(1)竖直(2)450(3)103.【解析】(1)用作图法研究弹簧的弹力与其伸长量的关系,由于实验误差,依据实验数据描出的点有时不会完全在一条直线上。这时所作直线应尽量多的通过这些点,并使不在直线上的点尽量均匀分布在所作直线两侧。明显与其他的点相差很远的点应该舍去。该题中所给出数据恰好可以在一条直线上,所以直接描点由直尺作图即可。(2)在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。由F=kx得k=,即图线的斜率为弹簧的劲度系数,代入数据可计算得k=50N/m。(3)由于弹簧有一定重量,将其自然悬挂时的长度与平放时的长度不一样,平放时稍短一些。量取L0时,应将弹簧一端固定在铁架台上的铁夹上,让其自然下垂,再用毫米刻度尺量得其自然状态下的原长。答案：(1)如图所示(2)50(3)弹簧自身重力的影响4.【解析】(1)如图所示,让直线通过尽可能多的点。(2)从图像中取两相距较远的点,利用k=求出,k等于0.248N/m到0.262N/m之间某值。答案：(1)见解析(2)0.2480.262之间的任一值均正确5.【解析】选D。增挂钩码时图线为曲线,l与F不成正比,故A不正确。当所挂钩码数相同时,即F相同时,由图像可知增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的小。故B、C不正确。增挂钩码时所挂钩码数过多,将会超出橡皮筋的弹性限度,故D正确。6.【解析】(1)因橡皮绳被拉伸后不是完全弹性形变,不可能恢复到原长,故x加i小于x减i。(2)乙同学的数据更符合实验要求。橡皮绳长度的改变量如表所示,由表中数据知乙同学的数据中的改变量与增减的钩码数的正比例关系更明显。挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量(xi-x1)/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86245.584.5(3)由(2)中表格根据乙同学的数据作图得由图可得k乙=5770N/m(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。答案：(1)小于(2)乙(3)见解析(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。