高考物理一轮总复习 课时强化作业8 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 新人教版

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。 课时强化作业八实验二探究弹力和弹簧伸长的关系1(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等解析：弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，A选项正确；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，B选项正确；用直尺测得弹簧的长度，不是弹簧的伸长量，C选项错误；拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不同，D选项错误答案：AB2在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，下列说法正确的是()A实验中劲度系数k的具体数值必须计算出来B如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，FL图线也是过原点的一条直线C利用Fx图线可求出k值D实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律解析：“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，研究对象是同一根弹簧，劲度系数的具体数值不需要计算出来，A选项错误；弹力和弹簧伸长量的关系图线过原点，弹力和弹簧长度的关系图线不过原点，B选项错误；在Fx图象中图象的斜率表示劲度系数的大小，故利用Fx图线可以求出k值，故C选项正确；实验时并非把所有点连到线上，而是让直线尽量多的穿过各点，不在直线上的点尽量分布在图象的两侧，这样可以减小实验误差，D选项错误答案：C3(2016届福建模拟)如图所示，某同学在做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验时，先测出不挂钩码时弹簧的长度L020.00 cm，然后在弹簧的下端依次挂上不同个数规格相同的钩码，测出每次相应的弹簧长度L，得到下面的记录表格.次数弹簧的长度L/cm弹簧伸长量x/cm弹力大小F/N122.002.000.49224.000.98326.006.001.47428.018.011.96529.989.982.45(1)当弹力大小为0.98 N时，弹簧伸长量为_ cm.(2)由实验可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成_(选填“正比”或“反比”)(3)由表中数据，可求出该弹簧的劲度系数为_ N/m.解析：(1)弹簧原长为20 cm，当弹力大小为0.98 N时，弹簧伸长量为24.00 cm20.00 cm4.00 cm.(2)分析表中数据，弹簧伸长量的比值与弹力的比值相同，即弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比(3)根据胡克定律可求得劲度系数k24.5 N/m.答案：(1)4.00(2)正比(3)24.54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k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7.测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.3012.10(1)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据如图将这两个测量值填入记录表中(2)为充分利用测量数据，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：d1L4L06.90 cm，d2L5L16.90 cm，d3L6L27.00 cm，d4L7L3_.(3)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L.L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L_.(4)计算弹簧的劲度系数k_N/m.(g取9.8 m/s2)解析：(1)用毫米刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，即0.01 cm，刻度尺读数为L36.85 cm，L714.05 cm.(2)d4L7L314.05 cm6.85 cm7.20 cm.(3)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L.L用d1、d2、d3、d4表示的式子为L.(4)根据胡克定律有：m0gkL，充分利用测量数据，k N/m28 N/m.答案：(1)6.8514.05(2)7.20 cm(3)(4)285(2016届周口月考)在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图1所示所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度. (1)一位同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如图2所示的坐标系中，请作出FL图线(2)由此图线可得出的结论是：在弹性限度内，_.该弹簧的原长L0_cm，劲度系数k_N/m.(结果保留2位有效数字)(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置比较优点在于：_；缺点在于：_.解析：(1)根据描出的点，连线得出对应的图象如图所示：(2)由此图线可得出的结论是：在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比当弹力为零时，弹簧的形变量为零，此时弹簧的长度等于弹簧的原长，由图可知弹簧的原长L010 cm.根据胡克定律知，k N/m22 N/m.(3) 把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置比较，优点在于：避免弹簧自身所受重力对实验产生影响；缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验误差答案：(1)见解析(2)弹力和弹簧的伸长量成正比1022(3)避免弹簧自身所受重力对实验的影响；弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在摩擦造成实验误差6(2014年新课标卷)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处，通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0 (cm)2.044.066.068.0510.0812.01x (cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k (N/m)163.056.043.633.828.81/k (m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)将表中数据补充完整：_，_.(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出n图象(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点，若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m. 解析：(1)弹簧的圈数相同的情况下，劲度系数是相同的，由P2的示数可知，P2部分的原长为4.06 cm，拉伸后的长度为5.26 cm，由胡克定律得，k N/m81.7 N/m，倒数为0.012 2 m/N.(2)根据表格数据画出图象，如图所示：(3)由图象求解斜率得，解得k，从题中的数据可以发现，劲度系数与自由长度的乘积近似相等，kl13.47，所以弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k.答案：(1)81.70.012 2(2)见解析(3)在之间都可以在之间都可以7用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力后会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律，这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础现有一根用新材料制成的金属杆，长为4 m，横截面积为0.8 cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，因此选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：长度/m 拉力F/N伸长x/cm截面积S/cm22505007501 00010.050.040.080.120.1620.050.080.160.240.3230.050.120.240.360.4810.100.020.040.060.0810.200.010.020.030.04(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为_(2)在寻找上述关系的过程中，你运用了下列科学研究方法中的哪一种？_.A理想实验法B提出假说法 C控制变量法(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约为_解析：(1)由题可知伸长量x与样品的长度、横截面积、所受拉力都有关系，涉及的变量较多，因此采用“控制变量法”来确定它们之间的正、反比关系当受到的拉力F、横截面积S一定时，伸长量x与样品长度L成正比；当受到的拉力F、样品长度L一定时，伸长量x与横截面积S成反比；当样品长度L、横截面积S一定时，伸长量x与受到的拉力F成正比由三个结论，可以归纳出，x与L、S、F之间存在一定量的比例关系，设这个比值为k，那么有：xk(其中k为比例系数)(2)一个物理量与几个变量之间都有关系时，常常采用控制变量法研究，本题中采用了控制变量法，C选项正确(3)根据图表提供数据代入解得：k