《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)9 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)9 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、作業(yè)9實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系7一、選擇題1一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力F與彈簧長(zhǎng)度l的圖象如圖91所示下列表述正確的是()圖91Aa的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比解析：圖象的橫軸截距表示彈簧的原長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，B正確，C錯(cuò)誤；圖象不過原點(diǎn)，D錯(cuò)誤答案：B2(2019年臨沂模擬)(多選)如圖92甲所示，一彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力的關(guān)系圖象，如圖92

2、乙所示則下列判斷正確的是()圖92A彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的形變量成正比C該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變解析：由題圖92乙知，F(xiàn)x是一個(gè)過原點(diǎn)的直線，kN/m200 N/m，彈簧的勁度系數(shù)與彈簧所受力的方向無關(guān)，A錯(cuò)誤，B、C、D正確答案：BCD3(多選)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量

3、之比相等解析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對(duì)彈簧的拉力，以探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并且拉力和重力平衡，所以選項(xiàng)A、B正確答案：AB4某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下列選項(xiàng)中的()解析：由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x0，所以選C.答案：C二、非選擇題5(2019年廣東深圳調(diào)研)把兩根輕質(zhì)彈簧串聯(lián)起來測(cè)量它們各

4、自的勁度系數(shù)，如圖93甲所示(1)未掛鉤碼之前，指針B指在刻度尺如圖93乙所示的位置上，其示數(shù)為_cm.(2)將質(zhì)量為50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，逐次記錄兩彈簧各自的伸長(zhǎng)量；所掛鉤碼的質(zhì)量m與每根彈簧的伸長(zhǎng)量x可描繪出如圖93丙所示的圖象，由圖象可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(取重力加速度g9.8 m/s2)圖93(3)圖93丙中，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量超過17 cm時(shí)其圖線為曲線，由此可知，掛上第_個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這對(duì)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)_(填“有”或“沒有”)影響(彈簧的彈性限度足夠大)解析：(1)刻度尺讀數(shù)需估讀到最小分度的下一位，指針B示數(shù)為11.50 cm.(2)

5、由題圖93丙中的數(shù)據(jù)可知，彈簧的形變量為x7.00 cm時(shí)，拉力Fmg40.059.8 N1.96 N，根據(jù)胡克定律可知k28 N/m.(3)由題圖93丙中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為14 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的拉力F是1.96 N，所以其勁度系數(shù)k114 N/m；彈簧的伸長(zhǎng)量為17 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的拉力Fk1x140.17 N2.38 N，n4.86.由此可知，掛上第5個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過彈簧的彈性限度，這時(shí)彈簧的圖線仍然是直線，說明對(duì)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)沒有影響答案：(1)11.50(2)28(3)5沒有6(2019年陜西延安質(zhì)檢)用如圖94所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)，被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一

6、端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖94乙中ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖94乙中cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50 g，重力加速度g9.8 m/s2，則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_cm.圖94解析：由圖題94可知，當(dāng)鉤碼增加1個(gè)時(shí)，彈力增大mg，彈簧的長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量增加0.70 cm，則由平衡關(guān)系可知，mgkx，解得勁度系數(shù)k70 N/m；對(duì)3個(gè)鉤碼由3 mgkx1，解得x12.10 cm.答案：702.107某同學(xué)利用如圖95甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的

7、實(shí)驗(yàn)圖95(1)在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持_狀態(tài)(2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖95乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線由此圖線可得該彈簧的原長(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個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖95丙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x_cm.解析：(1)安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺豎直放置(2)由題中Fx圖象知，彈簧原長(zhǎng)x04 cm；kN/m50 N/m.(3)由題圖95丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.0 N，則x0.06 m6 cm，則xx0x10 cm.答案：(1)豎直(2)450(3)108橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)量x與彈力F成正

8、比，即Fkx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明kY，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量(1)在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是()ANBmCN/m DPa(2)有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖96所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L20.00 cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D4.00 mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是_，測(cè)量工具b應(yīng)該是_圖96(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄.拉力F/N 5 10 15 20 25伸長(zhǎng)量x/cm 1.63.24.7 6.

9、4 8.0請(qǐng)作出Fx圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k_N/m.(4)這種橡皮筋的Y值等于_解析：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力F與伸長(zhǎng)量x成正比，F(xiàn)kx，由題意可知k，則FkxYx，解得楊氏模量Y，各物理量取國(guó)際單位得楊氏模量的單位是N/m2Pa，D正確(2)根據(jù)精確度判斷可知a為毫米刻度尺，b為螺旋測(cè)微器(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，描點(diǎn)、連線，可得Fx圖象如圖97所示根據(jù)斜率的物量意義表示勁度系數(shù)k，可知k3.1102 N/m.圖97(4)根據(jù)Y，求得，Y5106 Pa.答案：(1)D(2)毫米刻度尺螺旋測(cè)微器(3)圖象見解析圖3.1102(4)5106 Pa9(2019年福建福州名校檢測(cè))小明和小

10、紅同學(xué)對(duì)如圖98所示自制“橡皮筋測(cè)力計(jì)”進(jìn)行標(biāo)度(均在橡皮筋的彈性范圍內(nèi))圖98(1)小明測(cè)量了不掛鉤碼和掛1個(gè)鉤碼時(shí)的指針指在刻度尺上的位置分別為5.00 cm和5.60 cm，然后根據(jù)所學(xué)彈簧彈力知識(shí)，經(jīng)過類比，按彈簧測(cè)力計(jì)的刻度規(guī)律在刻度尺上依次進(jìn)行了標(biāo)度，則小明應(yīng)在刻度尺_(dá)cm處標(biāo)示掛5個(gè)鉤碼的指針位置(2)小紅分別測(cè)量了不掛鉤碼、掛1個(gè)鉤碼、掛2個(gè)鉤碼指針在刻度尺上的位置，并按實(shí)際測(cè)量進(jìn)行標(biāo)度，其數(shù)據(jù)如下表：掛鉤碼的個(gè)數(shù)01234567指針在刻度尺上的位置x(cm)5.005.606.307.208.309.6011.0012.50請(qǐng)?jiān)趫D99坐標(biāo)上畫出指針在刻度尺上所指的刻度x與所掛

11、鉤碼個(gè)數(shù)的關(guān)系圖象并回答橡皮筋所受的拉力與其伸長(zhǎng)長(zhǎng)度_(填“是”或“否”)成線性關(guān)系圖99(3)請(qǐng)你分析小明和小紅的標(biāo)度方法誰更科學(xué)(說明理由)_解析：(1)由題意可知，彈簧的原長(zhǎng)為5 cm，掛1個(gè)鉤碼時(shí)，mgk(5.65)0.6 k，所以掛5個(gè)鉤碼時(shí)有5 mg(x5)，解得x8 cm.(2)(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出圖象，如答案圖所示，由圖象可知，拉力和伸長(zhǎng)長(zhǎng)度不成線性關(guān)系，所以不能與彈簧進(jìn)行類比，要進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，所以小紅的做法更科學(xué)答案：(1)8.00(2)如圖910否(3)小紅的做法更科學(xué)因?yàn)橄鹌そ钏艿睦εc其伸長(zhǎng)量不成線性關(guān)系，所以不能與彈簧類比，要進(jìn)行實(shí)際測(cè)量圖91010某同學(xué)探究

12、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時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10 g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_由表可知所用刻度尺的最小分度為_(3)圖911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”)圖911(4)

13、由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)解析：(1)為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力引起，所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在豎直方向(2)彈簧靜止時(shí)，記錄原長(zhǎng)L0；表中的數(shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)不同，所以數(shù)據(jù)L3不規(guī)范，規(guī)范數(shù)據(jù)應(yīng)讀至厘米位的后兩位，最后一位應(yīng)為估計(jì)值，精確至mm位，所以刻度尺的最小分度為1 mm.(3)由題圖知所掛砝碼質(zhì)量為0時(shí)，x為0，所以xLLx.(4)由胡克定律Fkx知，mgk(LLx)，即mgkx，所以圖線斜率即為，則彈簧的勁度系數(shù)kN/m4.9 N/m.同理砝碼盤質(zhì)量mkg0.01 kg10 g.答案：(1)豎直(2)靜止L31 mm(3)Lx(4)4.9108