高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第1章 力 物体的平衡 实验3 研究弹力与弹簧伸长的关系

高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第1章 力 物体的平衡 实验3 研究弹力与弹簧伸长的关系内容摘要：

1、(2009广东理基)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧 a 和 b，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图实37 () 图实3原长比 b 劲度系数比 b 劲度系数比 b 象的横轴截距表示弹簧的原长，A 错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B 正确，C 错误；图象不过原点，D 2.(2010临沂质检)如图实38 甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图实38 ()图实300 N/度系数不变解析：由图乙知，Fx 是一个过原点的直线，k N/m200 N/m ，可知 A 错，B 、C 、D 201 2、0安徽省两地三校联考)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为 h25.0 开口向下的小筒中( 没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触)，如图实 39 甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度 l，现要测出弹簧的原长 弹簧的劲度系数，该同学通过改变 l 而测出对应的弹力 F，作出F l 变化的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数为 N/m，弹簧的原长 39解析：由胡克定律可得 Fkxk(hll 0)k(hl 0)l 图线的斜率即为弹簧的劲度系数 kN/m100 N/m，k(hl 0)10 N ，得 0010 甲所 3、示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于 A 点，另一端 B 用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为 刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点 P 对应刻度如图实310 乙中 线所示，再增加一个钩码后， P 点对应刻度如图实310 乙中 线所示，已知每个钩码质量为 50 g，重力加速度 g9.8 m/被测弹簧的劲度系数为N/10解析：对钩码进行受力分析，根据平衡条件和胡克定律，得2mgk(ll 0)3mgk(ll 0)则 k N/m70 N/ l 5010 30 3挂三个钩码时，可列方程(mmm) g x 5010 30 2 m：7011 所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”后在弹簧 4、下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g 取 9.8 m/ 图实311钩码质量(1)根据所测数据，在图实312 所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度 x 与钩码质量 m 的关系曲线.(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为N /12解析：(1)根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平滑的曲线( 或直线)连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上，偏差比较大的点舍去，不在线上的点尽量均匀分布在线的两侧，如图所示.(2)根据所画图象可以看出，当 m0 2 g0.5 ，标尺刻度 以在 5、F 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，由胡克定律 F知，图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数 k，即k 25 10 2 ：(1)见解析(2)0 2008北京高考)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数 后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，针指示的刻度数值记作 簧下端挂一个 50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 簧下端挂两个 50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 ；挂七个 50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 1)下表记录的是该同学已测出的 6 个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和)实验中，L 3 和 个值还没有测定 6、，请你根据图实 313 13(3)为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值： 4L 0cm，d 2L 5L 1cm，d 3L 6L 2d 4 4)根据以上差值，可以求出每增加 50 g 砝码的弹簧平均伸长量 d1、d 2、d 3、d 4 表示的式子为：L，代入数据解得 L 5)计算弹簧的劲度系数 kN /m.(g 取 9.8 m/析：(1)L 5、L 6两组数据在读数时均没有估读值.(2)根据表格已知读数，刻度尺上端的刻度数小，因而 73)题中三组数据在寻求多挂 4 个砝码形成的长度差，故 7L 3(14 4)每增加 4 个砝码弹簧的平均伸长量 ，则每 7、增加 1 个砝码弹簧的平均伸长量 ，代入数据求得 L(5)由(3)(4)可知，弹力 满足 F入数据 N/m28 N/010 30 2答案：(1)L 5L 6(2)6 ) 5)28弹性限度内，伸长量 x 与弹力 F 成正比，即 Fkx，k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度 L、横截面积 S 有关，理论与实践都表明 kY ，其中 Y 是一个由材料决定的常数，材料力1)在国际单位制中，杨氏模量 Y 的单位应该是 () C.N/m )有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图实314所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量 Y a 测得橡皮筋的长度 L用测量工具 b 测得橡皮筋未受到拉力时的直径 D么测量工具 a 8、 应该是，测量工 图实314具 b 应该是.(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力 F 与伸长量 x x 图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数 kN/m.(4)这种橡皮筋的 Y 值等于1)在弹性限度内，弹力 根据题意可知，k 项 D 正确.(2)根据精确度判断可知 b 为螺旋测微器 .(3)根据表格数据，描点、连线，可得 Fx k， 02 N/)根据 Y 求得，Y 5106 1)D(2)毫米刻度尺螺旋测微器(3)图象见解析图0 2(4)510 6 2010南京模拟)17 世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，学习小组同学研究 “金属线材伸长量与拉力的关系 ”的探究过程如 9、下：截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，纳后，对他们的假设进行了补充完善.(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据 ”的环节分别是、 .(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确。 若有错误或不足，定研究对象，选取实验器材属“制定计划” ；实验过程和测量数据属“搜集证据”、长度 L、直径 用控制变量法，比如长度、直径不变，再研究伸长量与力的关系，1)BC(2)属丝(杆) 的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝(杆) 的长度成正比。