2019-2020年高考物理一輪復習 梯級演練 強技提能 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關系 滬科版必修1.doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 梯級演練 強技提能 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關系 滬科版必修1 【雙基題組】 1.(1)在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中,以下說法正確的是(　　) A.彈簧被拉伸時,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,應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量 D.用幾根不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等 (2)某同學做“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把L-L0作為彈簧的伸長量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(　　) 2.(xx深圳模擬)某同學利用如圖甲裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”的實驗。 (1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持　　　狀態(tài)。 (2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x0=　　　cm,勁度系數k=　　　N/m。 (3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧測力計,當彈簧測力計上的示數如圖丙所示時,該彈簧的長度x=　　　cm。 3.(xx深圳模擬)某實驗小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。實驗時,先把彈簧平放在桌面上,用直尺測出彈簧的原長L0=4.6cm,再把彈簧豎直懸掛起來,在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對應的彈簧的長度x,數據記錄如表所示。 鉤碼個數 1 2 3 4 5 彈力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 彈簧的長度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 (1)根據表中數據在圖中作出F-x圖線。 (2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數k=　　　N/m。 (3)圖線與x軸的交點坐標大于L0的原因是_____ ______________________。 【高考題組】 4.(2011安徽高考)為了測量某一彈簧的勁度系數,將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質量的砝碼。實驗測出了砝碼的質量m與彈簧長度l的相應數據,其對應點已在圖上標出。(g=9.8m/s2) (1)作出m -l的關系圖線; (2)彈簧的勁度系數為　　　　N/m。 5.(xx福建高考)某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系實驗時,將原長約200mm的橡皮筋上端固定,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質量均為20g),每增掛一只鉤碼均記下對應的橡皮筋伸長量;當掛上10只鉤碼后,再逐一把鉤碼取下,每取下一只鉤碼,也記下對應的橡皮筋伸長量。根據測量數據,作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關系的圖像如圖所示。從圖像中可以得出　　　　　。(填選項前的字母) A.增掛鉤碼時Δl與F成正比,而減掛鉤碼時Δl與F不成正比 B.當所掛鉤碼數相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大 C.當所掛鉤碼數相同時,增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等 D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數過多,導致橡皮筋超出彈性限度 6.(xx浙江高考)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗中,甲、乙兩位同學選用不同的橡皮繩代替彈簧。為測量橡皮繩的勁度系數,他們在橡皮繩下端依次逐個掛上鉤碼(每個鉤碼的質量均為m=0.1kg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標x加i(下標i表示掛在繩下端鉤碼個數)。然后逐個拿下鉤碼,同樣記錄繩下端的坐標x減i,繩下端坐標的平均值xi=的數據如表： 掛在橡皮繩下端 的鉤碼個數 橡皮繩下端的坐標(xi/mm) 甲 乙 1 216.5 216.5 2 246.7 232.0 3 284.0 246.5 4 335.0 264.2 5 394.5 281.3 6 462.0 301.0 (1)同一標號橡皮繩的x加i　　　　x減i(選填“大于”或“小于”); (2)　　　　同學的數據更符合實驗要求(選填“甲”或“乙”); (3)選擇一組數據用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數k(N/m); (4)為了更好地測量勁度系數,在選用鉤碼時需考慮的因素有哪些? 答案解析 1.【解析】(1)本實驗中應以所研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性限度內通過增減鉤碼的數目,在豎直方向上改變對彈簧的拉力,來探究彈力與彈簧伸長的關系,所以選A、B。 (2)考慮彈簧自身重力的影響,當不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x>0,所以選C。 答案：(1)A、B　(2)C 2.【解析】(1)懸掛重物后,彈簧沿豎直方向伸長,要測量彈簧沿豎直方向上的伸長量,刻度尺當然要保持豎直狀態(tài)。 (2)如果以彈簧長度x為橫坐標,彈力大小F為縱坐標,作出F-x圖像,那么圖像與橫軸的截距表示彈簧的原長,圖線的斜率表示彈簧的勁度系數,所以根據圖像可知,該彈簧的原長x0=4cm,勁度系數k==50N/m。 (3)彈簧測力計的讀數表示彈力的大小,即F=3N,所以該彈簧的長度x=x0+=10cm。 答案：(1)豎直　(2)4　50　(3)10 3.【解析】(1)用作圖法研究彈簧的彈力與其伸長量的關系,由于實驗誤差,依據實驗數據描出的點有時不會完全在一條直線上。這時所作直線應盡量多的通過這些點,并使不在直線上的點盡量均勻分布在所作直線兩側。明顯與其他的點相差很遠的點應該舍去。該題中所給出數據恰好可以在一條直線上,所以直接描點由直尺作圖即可。 (2)在彈性限度內,彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比。由ΔF=kΔx得k=,即圖線的斜率為彈簧的勁度系數,代入數據可計算得k=50N/m。 (3)由于彈簧有一定重量,將其自然懸掛時的長度與平放時的長度不一樣,平放時稍短一些。量取L0時,應將彈簧一端固定在鐵架臺上的鐵夾上,讓其自然下垂,再用毫米刻度尺量得其自然狀態(tài)下的原長。 答案：(1)如圖所示 (2)50　(3)彈簧自身重力的影響 4.【解析】(1)如圖所示,讓直線通過盡可能多的點。 (2)從圖像中取兩相距較遠的點,利用k=求出,k等于0.248N/m到0.262N/m之間某值。 答案：(1)見解析 (2)0.248～0.262之間的任一值均正確 5.【解析】選D。增掛鉤碼時圖線為曲線,Δl與F不成正比,故A不正確。當所掛鉤碼數相同時,即F相同時,由圖像可知增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的小。故B、C不正確。增掛鉤碼時所掛鉤碼數過多,將會超出橡皮筋的彈性限度,故D正確。 6.【解析】(1)因橡皮繩被拉伸后不是完全彈性形變,不可能恢復到原長,故x加i小于x減i。 (2)乙同學的數據更符合實驗要求。橡皮繩長度的改變量如表所示,由表中數據知乙同學的數據中的改變量與增減的鉤碼數的正比例關系更明顯。 掛在橡皮繩下端的鉤碼個數 改變量(xi-x1)/mm 甲 乙 1 2 30.2 15.5 3 67.5 30.0 4 118.5 47.7 5 178.0 64.8 6 245.5 84.5 (3)由(2)中表格根據乙同學的數據作圖得 由圖可得k乙=57～70N/m (4)盡可能使伸長量在彈性范圍內,同時有足夠大的伸長量,以減小長度測量的誤差。 答案：(1)小于　(2)乙　(3)見解析 (4)盡可能使伸長量在彈性范圍內,同時有足夠大的伸長量,以減小長度測量的誤差。