【优化方案】高考物理一轮复习 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系随堂自测（含解析）.doc

【优化方案】2014届高考物理一轮复习 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系随堂自测（含解析）人教版1下列关于“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是()a实验中f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：选c.该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力f的具体数值没必要计算出来，a错通过实验可知fx(伸长量)是过坐标原点的一条直线，而用l代替x后fl图线不过原点，故b错fx图线关系显示，就是劲度系数k，故c对，实验中的某些数据可能存在较大误差，所以做图时可以舍去，不必连到线上，故d错2(2010高考福建卷)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验时，将原长约200 mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力f关系的图象如图所示从图象中可以得出()a增挂钩码时l与f成正比，而减挂钩码时l与f不成正比b当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大c当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等d增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度解析：选d.从图象看出，图线呈非线性关系，说明所挂钩码已使橡皮筋的形变超出弹性限度3(2011高考安徽卷)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_ n/m.解析：(1)应使尽量多的点在同一条直线上(2)由胡克定律fkx，得k.答案：(1)如图所示(2)0.2480.2624(2010高考浙江卷)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m0.1 kg，取g10 m/s2)，并记录绳下端的坐标x加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)，然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标x减i，绳下端坐标的平均值xi(x加ix减i)/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一橡皮绳的x加i_x减i(大于或小于)；(2)_同学的数据更符合实验要求(甲或乙)；(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(n/m)；(4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？解析：(1)由甲、乙两同学测量数据看，橡皮绳所受拉力接近或超过了其弹性限度，其恢复能力要差一些，而且拉伸越长恢复能力越差故x加i小于x减i.(2)乙同学的数据更符合实验要求，每增加一个钩码橡皮绳形变量大致相同，而甲同学所用橡皮绳的形变量差别非常大，表明已超过了弹性限度(3)以乙同学数据作图象如图所示由k得：k63 n/m.(4)尽可能使橡皮绳伸长在弹性限度内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差答案：(1)小于(2)乙(3)63 n/m(5770 n/m之间都对)(4)见解析5(2013唐山模拟)某同学用如图所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验，他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g9.8 m/s2)砝码质量m/(102 g)01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/(102 m)15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据，在如图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量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，这种规格弹簧的劲度系数为_n/m.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)不在线上的点尽量平均分配在线的两侧，如图(2)根据所画图象可以看出，当m5.00102 g0.5 kg时，标尺刻度x与砝码质量m成正比例函数关系，所以当f4.9 n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fkx可知，图线的斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k，即k25 n/m.答案：见解析6(2013辽宁抚顺一中检测)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，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，理论与实验都表明k，其中y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量(1)在国际单位中，杨氏模量y的单位应该是_anbmcn/m dpa(2)有一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量y的值首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度l20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径d4.000 mm，那么测量工具a应该是_；测量工具b应该是_(3)用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力f与伸长量x的实验记录.拉力f(n)510152025伸长量x(cm)1.63.24.86.48.0请在图乙中作出fx图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k_n/m.(4)这种橡皮筋的杨氏模量y_.(保留一位有效数字)解析：(1)由题意将公式kys/l整理得ykl/s，将各已知量的国际单位代入并整理可知y的单位为pa(1 n/m21 pa)(2)20.00 cm准确到毫米，故测量工具为毫米刻度尺，而数据4.000 m