高中物理 第三章 相互作用实验 探究弹力和弹簧伸长的关系单元质量评估（二） 新人教版必修1(1).doc

2014-2015学年高中物理 第三章 相互作用实验 探究弹力和弹簧伸长的关系 新人教版必修1 1.(多选)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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.用刻度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】选a、b。本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,实验时弹簧要处于竖直位置,故a、b正确;弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差,故c错误;对于不同的弹簧,其所受拉力与伸长量之比是不同的,故d错误。2.(多选)(2013泰州高一检测)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图像(如图乙)。则下列判断正确的是()a.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比b.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比c.该弹簧的劲度系数是200 n/md.该弹簧受到反向作用力时,劲度系数不变【解析】选b、c、d。由题图知,f-x图线是一条过原点的直线,当f=20n时,x=0.1m,k=fx=f-0x-0=20-00.10-0n/m=200 n/m,弹簧伸长量的大小与受到的弹力大小成正比,其劲度系数k与构成弹簧的材料有关,可知a错,b、c、d正确。3.(2014西城区高一检测)某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系。实验装置如图所示,刻度尺(最小刻度为毫米)的0刻度线与弹簧上端对齐。实验中,通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量,改变弹簧弹力,并记录下此时弹簧长度,进而求得弹簧的劲度系数k。重力加速度g取10m/s2。(1)如图是在弹簧下端悬挂质量为350g钩码时实验装置的示意图,此时弹簧的实际长度为cm。(2)若已知弹簧原长为7.80cm,则根据此次测量的数据,求得弹簧的劲度系数k=n/m。(保留两位有效数字)【解析】(1)弹簧的长度l=14.85cm。(2)由f=k(l-l0)得,k=fl-l0=35010-310(14.85-7.80)10-2n/m=50n/m。答案：(1)14.85(2)504.(2013临沂高一检测)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力f,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力f与弹簧的形变量x作出f-x图线,如图所示。由图可知弹簧的劲度系数为,图线不过坐标原点的原因是。【解析】弹簧的劲度系数就等于f-x图线的斜率,k=8-05-1n/cm=2 n/cm=200 n/m,因弹簧自身有重力,水平放置测量的自然长度与弹簧自然下垂时的自然长度是不同的。这里的自然长度指在不挂钩码的情况下,让弹簧保持自然下垂状态,从悬点到弹簧下端的长度。答案：200n/m弹簧的自然长度大于其水平放置时测量的自然长度5.(2014临沂高一检测)为了探究弹簧弹力f和弹簧伸长量x的关系,某同学选了a、b两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是。b弹簧的劲度系数为。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧(选填“a”或“b”)。【解析】在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图像上端出现弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度。由胡克定律得x=fk,则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,b弹簧的劲度系数k=1