2018版 第4章 實(shí)驗(yàn)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)10

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1、2021版第4章實(shí)驗(yàn)學(xué)業(yè)分層 測(cè)評(píng)10 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)（十） （建議用時(shí)：45分鐘） 1?在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系〃的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的選項(xiàng)是 （） A?彈簧被拉伸時(shí)，可以超出它的彈性限度 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.用幾根不同的彈簧，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，在豎直方向上改變對(duì)彈簧的拉力，來探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān) 系，所以選B. 【答案】B 2 ?—個(gè)實(shí)驗(yàn)小組

2、在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(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6所示.以下表述正確 的選項(xiàng)是（） 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862079】 圖6 A?a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B. a的勁度系數(shù)比b的大 C. a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】 由胡克定律知F = k（f- lo），其中k為勁度系數(shù)，在F-l圖象上為 線的斜率.由圖象知叱＞%，即a的勁度系數(shù)比b的大，B正確，C錯(cuò)誤?a、 b兩圖線與l軸的交點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)，那么a. b的原長(zhǎng)分別為li和I?,從圖象看 出44,故A錯(cuò)誤?彈力F與彈簧的長(zhǎng)度I是線性關(guān)系而不是正比

3、關(guān)系，故D 錯(cuò)誤. 【答案】B 3?某同學(xué)利用如圖7(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). 圖7 ⑴他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(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. ⑵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)如圖 (c)所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x= cm. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862080】 【解析】 ⑴從題圖(b)中可以看出，當(dāng)外力為零時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為4 cm , 即彈簧的原長(zhǎng)為4 cm ,從圖中可得當(dāng)F = 2 N時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為8 cm ,即^ = 4 F 2 cm,所以勁度系數(shù)

4、為k=rx= N/m = 50 N/m. 2 4X10-2 (2)從題圖(c)中可得彈簧的彈力為3.0 N "所以從圖(b)中可以找岀，當(dāng)F = 3 N 時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為10 cm. 【答案】(1)4 50⑵10 4 ?某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(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；在祛碼盤中每次增加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) L0 Lx L1 L L3 L4

5、 L5 L6 數(shù)值(cm) 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不標(biāo)準(zhǔn)，代表符號(hào)為 ?由表可知所用刻度尺 的最小分度為 ? (3) 如圖8是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是祛碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧 長(zhǎng)度與 的差值(填“E?！被颉癓,)? 圖8 ⑷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 (結(jié)果保存兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)? 【解析】 ⑴當(dāng)彈簧軸線與刻度尺豎直平行時(shí)，刻度尺讀數(shù)才能準(zhǔn)確反響 彈簧的長(zhǎng)度及長(zhǎng)度的變化，故都應(yīng)在豎直方向. ⑵當(dāng)彈簧靜止時(shí)，刻度尺讀數(shù)才準(zhǔn)確，題中L3保存小數(shù)點(diǎn)后一位，應(yīng)保存 兩位，所以L3

6、記錄不標(biāo)準(zhǔn)，刻度尺的精確度為1 mm，所以最小分度為1 mm. ⑶由題圖可知，在縱軸每增加0.01 kg時(shí)，橫軸x的增加■為2X10-2 m, 而且彈簧長(zhǎng)度Li與Lo的差值為4X10-2 m ,所以橫軸是彈簧長(zhǎng)度與Lx的差值. (4)由題圖可知，彈簧的勁度系數(shù)等于斜率與■力加速度的乘積，即 k = (60- 10)X10-3X (12-2)X10-2 N/m = 4.9 N/m k(L -L0)… 砝碼盤的質(zhì)量m°= xg ” = 10 g. 【答案】(1)豎直(2)靜止L3 1 mm (3)Lx (4)4.9 10 5 ?某同學(xué)用如圖9所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系

7、的實(shí)驗(yàn)?他先測(cè)出 不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上1個(gè)鉤碼，并 逐漸增加鉤碼的個(gè)數(shù)，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加 速度取g=9?8 m/s2) 圖9 砝碼質(zhì)量 m/X 102g 0 標(biāo)尺刻度 x/X 10-zm (1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖10所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線. 圖10 (2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在 N范圍內(nèi)彈力大小 與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為 N/m. 【解析】 ⑴根據(jù)題

8、目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(或直線)連接各 點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上.(偏差比擬大的點(diǎn)舍去)不在線上的點(diǎn)盡 量平均分布在線的兩側(cè)，如圖. (2)根據(jù)所畫■象可以看出,當(dāng) mWX102 g = 0?5 kg時(shí)”標(biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì) 量m成一次函數(shù)關(guān)系，所以當(dāng)FW4.9 N時(shí)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定 律?由 AF = ^Ax，可得 k = ^F = 4.9 N =25 N/m. Ax X10-2m 【答案】(1)見解析(2)4.9 25 6?在“探究彈簧彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系〃實(shí)驗(yàn)中，采用如圖11(甲)所示的實(shí) 驗(yàn)裝置，利用鉤碼的重力對(duì)彈簧提供恒定的拉力?實(shí)驗(yàn)

9、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) 有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)把6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)在圖(乙)中描出， 請(qǐng)作出F-L圖象； (2) 請(qǐng)根據(jù)你作的圖象得出該彈簧的原長(zhǎng)L0= cm，勁度系數(shù)k = N/m； (3) 根據(jù)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)內(nèi)容及數(shù)據(jù)的表 格(不必填寫實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))； (4) 該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置進(jìn)行測(cè)量，與通常將彈簧懸掛進(jìn)行測(cè)量 相比擬： 優(yōu)點(diǎn)是： . 圖11 【解析】(2)由圖象可知橫軸截距為L(zhǎng)0k = 20 N/m. ⑷水平放■彈簧時(shí)，彈簧的形變■與彈簧自重?zé)o關(guān)，只與鉤碼的重力有關(guān)， 這是它的優(yōu)點(diǎn)但這種情況彈簧與桌面及繩子與滑輪間的 摩擦 力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影 響較大，造成實(shí)驗(yàn)誤差，這是缺點(diǎn). 【答案】(1)如下圖 (2)5 20 (3)記錄數(shù)據(jù)的表格如表所示 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 彈力F/N 長(zhǎng)度 L/(X10-2 m) (4)防止彈簧自身所受的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存 在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差