2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課堂檢測(cè).doc
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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課堂檢測(cè) 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,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示.下列表述正確的是( ) A.a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大 C.a(chǎn)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長(zhǎng)度,l2>l1,A錯(cuò)誤;圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),a的斜率大于b的斜率,B正確,C錯(cuò)誤;圖象不過(guò)原點(diǎn),D錯(cuò)誤. 答案:B 2.[多選](1)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)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)量之比相等 (2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)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(lái),掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把L-L0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圖中的( ) 解析:(1)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(guò)增減鉤碼的數(shù)目來(lái)改變對(duì)彈簧的拉力,以探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并且拉力和重力平衡. (2)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x>0,所以選C. 答案:(1)AB (2)C 3.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的,用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示,由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m,圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于______________. 解析:由胡克定律可知,F(xiàn)-x圖線斜率等于彈簧的勁度系數(shù),為200 N/m.由于彈簧自身有重力,彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,就有一定的伸長(zhǎng)量,導(dǎo)致圖線不過(guò)原點(diǎn). 答案:200 彈簧自身有重力 4.(xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處;通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指向0刻度.設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí),各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù),取重力加速度為9.80 m/s2).已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60,整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm. P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 1/k(m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:①________,②________. (2)以n為橫坐標(biāo),1/k為縱坐標(biāo),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k-n圖象. (3)圖(b)中畫出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn).若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=________N/m;該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k=________N/m. 解析:本題主要考查力學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),意在考查考生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力. (1)k= N/m=81.7 N/m,=0.012 2 m/N. (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),并用一條直線將這些點(diǎn)連接起來(lái)即可. (3)由圖象上取兩點(diǎn)即可求得k= N/m,而=,解得k= N/m. 答案:(1)81.7 0.012 2 (2)1/k-n圖象如圖所示 (3)(~均可) (~均可) 5.為了探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)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,圖象上端成為曲線是因?yàn)開_______________. (2)這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為________N/m和________ N/m;若要制作一個(gè)精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選彈簧________. (3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析,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)在彈性范圍內(nèi)彈簧的彈力與形變量成正比,超過(guò)彈簧的彈性范圍,則此規(guī)律不成立,所以所給的圖象上端成為曲線,是因?yàn)樾巫兞砍^(guò)彈簧的彈性限度. (2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為: k甲== N/m=66.7 N/m k乙== N/m=200 N/m. 要制作一個(gè)精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用一定的外力作用時(shí),形變量大的彈簧,故選甲彈簧. (3)建議:實(shí)驗(yàn)中鉤碼不能掛太多,應(yīng)控制在彈性限度內(nèi). 答案:(1)形變量超過(guò)彈簧的彈性限度 (2)66.7 200 甲 (3)見解析 6.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力.實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度.再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度. (1)有一位同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后,把6組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)如圖乙所示,請(qǐng)作出F-L圖線. (2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0=________cm,勁度系數(shù)k=________N/m. (3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況,請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)). (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較. 優(yōu)點(diǎn)在于:___________________________________________; 缺點(diǎn)在于:___________________________________________. 解析:(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái),如圖所示: (2)彈簧的原長(zhǎng)L0即為彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度,由圖象可知:L0=510-2 m=5 cm. 勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率,k=20 N/m. (3)記錄數(shù)據(jù)的表格如下表: 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 彈力F/N 彈簧的長(zhǎng)度 L/10-2 m 彈簧的伸長(zhǎng) 量x/10-2 m (4)優(yōu)點(diǎn)是:避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響. 缺點(diǎn)是:彈簧與刻度尺及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差增大. 答案:(1)見解析 (2)5 20 (3)見解析 (4)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 彈簧與刻度尺及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差增大- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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