2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 第4講 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 新人教版.doc
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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 第4講 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 新人教版 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 解析 本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題. 本實(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,以改變彈簧的拉力,來(lái)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,所以選A、B. 答案 AB 2.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端,進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù),利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象,如圖1所示.根據(jù)圖象回答以下問(wèn)題. 圖1 (1)彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)_______. (2)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______. (3)分析圖象,總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為_(kāi)_______. 解析 由題圖知,當(dāng)不掛鉤碼時(shí),彈簧長(zhǎng)10 cm,即彈簧原長(zhǎng)為10 cm;彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率,即k= N/m=1 000 N/m,由數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系可得彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為F=1 000(L-0.10) N. 答案 (1)10 cm (2)1 000 N/m (3)F=1 000(L-0.10) N 3.用如圖2甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù),被測(cè) 彈簧一端固定于A點(diǎn),另一端B用細(xì)繩繞過(guò)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)刻度如下圖乙中ab虛線所示,再增加一個(gè)鉤碼后,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如下圖乙中cd虛線所示,已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m,掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)_______cm. 圖2 解析 增加一個(gè)鉤碼,彈簧的拉力增加ΔF=mg=0.49 N,彈簧的伸長(zhǎng)量增加Δx=7 mm=710-3 m,故彈簧的勁度系數(shù)為k== N/m=70 N/m. 掛三個(gè)鉤碼時(shí), x′== m=2.1010-2 m =2.10 cm. 答案 70 2.10 4.某同學(xué)利用如圖3(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn). (1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持________狀態(tài). (2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下圖(b)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把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如下圖(c)所示時(shí),該彈簧的長(zhǎng)度x=________ cm. 圖3 解析 (1)為了刻度尺讀數(shù)準(zhǔn)確,要求刻度尺保持豎直.(2)由胡克定律可得:F=k(x-x0),可知:圖線與x軸的截距大小等于彈簧的原長(zhǎng),即x0=4 cm;圖線的斜率大小等于彈簧的勁度系數(shù)k=50 N/m.(3)由胡克定律可得:F=k(x-x0),代入數(shù)據(jù)得x=10 cm. 答案 (1)豎直 (2)4 50 (3)10 5.某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0=4.6 cm,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x,數(shù)據(jù)記錄如下表所示. 鉤碼個(gè)數(shù) 1 2 3 4 5 彈力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 彈簧的長(zhǎng)度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖4中作出Fx圖線; 圖4 (2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k=________N/m; (3)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是_________________________________________. 解析 (1)用作圖法研究彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系,由于實(shí)驗(yàn)誤差,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描成的點(diǎn)有時(shí)不會(huì)完全在一條直線上.這時(shí)所作直線應(yīng)盡量多的通過(guò)這些點(diǎn),并使不在直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在所作直線兩側(cè).明顯與其他的點(diǎn)相差很遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍去.該題中所給出數(shù)據(jù)恰好可以在一條直線上,所以直接描點(diǎn)由刻度尺作圖即可. (2)在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比.由ΔF=kΔx得k==50 N/m,即圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù). (3)由于彈簧有一定重量,將其自然懸掛時(shí)的長(zhǎng)度與平放時(shí)的長(zhǎng)度不一樣,平放時(shí)稍短一些.量取L0時(shí),應(yīng)將彈簧一端固定在鐵架臺(tái)上的鐵夾上,讓其自然下垂,再用毫米刻度尺量得自然狀態(tài)下的原長(zhǎng). 答案 (1)如下圖所示 (2)50 (3)彈簧自身重力的影響- 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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