高考物理总复习 第2章实验二知能优化演练 沪科版

用心 爱心 专心 1 1 图 2 4 6 2009 年高考广东理基卷 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的图像如图 2 4 6 所示 下列表述正确的 是 A a的原长比b的长 B a的劲度系数比b的大 C a的劲度系数比b的小 D 测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析 选 B 图像的横轴截距表示弹簧的原长 A 错误 图像的斜率表示弹簧的劲度系数 B 正确 C 错误 图像不过原点 D 错误 2 2010 年高考福建卷 某实验小组研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系 实验时 将原长 约 200 mm 的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关系的图像如图 2 4 7 所示 从图像中可以得出 图 2 4 7 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 从图像看 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 故选项 D 正确 3 如图 2 4 8 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大小的关系 图像 如图乙 则下列判断正确的是 用心 爱心 专心 2 图 2 4 8 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 m D 该弹簧受到反向压力时 劲度系数不变 解析 选 BCD 由乙图可知F kx 即弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比 不与弹簧长度成正 比 A 错误 由 F k x可知 B 说法正确 由k N m 200 N m C 正确 F x F x 20 0 1 图线的斜率对应弹簧的劲度系数 而x 0 和x 0 时的斜率相同 故 D 正确 4 做 探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验步骤如下 A 以弹簧伸长量为横坐标 以弹力为纵坐标 描出各组数据 x F 对应的点 并用平滑的 曲线连接起来 B 记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0 C 将铁架台固定于桌子上 也可在横梁的另一侧挂上一定的配重 并将弹簧的一端系于横 梁上 在弹簧附近竖直固定一刻度尺 D 依次在弹簧下端挂上 2 个 3 个 4 个 钩码 并分别记下钩码静止时 弹簧下端所对 应的刻度并记录在表格内 然后取下钩码 E 以弹簧伸长量为自变量 写出弹力与伸长量的关系式 首先尝试写成一次函数 如果不 行则考虑二次函数 F 解释函数表达式中常数的物理意义 G 整理仪器 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来 解析 根据实验的实验操作过程应先安装仪器 再挂钩码然后记录数据 分析数据 最后整 理即可 排列先后顺序为 CBDAEFG 答案 CBDAEFG 图 2 4 9 5 某同学用如图 2 4 9 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g 9 8 m s2 砝码质量 m 102 g 01 002 003 004 005 006 007 00 标尺刻度 x 10 2m 15 0018 9422 8226 7830 6634 6042 0054 50 1 根据所测数据 在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 用心 爱心 专心 3 图 2 4 10 2 根据所测得的数据和关系曲线可以判断 在 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 让尽可能多的点落在直线上 偏差比较大的点舍去 不在直线上的点尽量平均分布在线的两 侧 如图所示 2 根据所画图像可以看出 弹簧原长为x0 15 10 2 m 当m 5 00 102 g 0 5 kg 时 标尺刻度x与弹簧伸长关系满足胡克定律 由胡克定律F k x x0 可知 x x0 m g k 所以图线斜率在数值上等于 即 N m 解得k 25 N m g k 19 6 10 2 5 0 10 1 g k 答案 1 略 2 m 0 5 kg 25 6 创新实验 某学习小组通过实验知道 在弹性限度内 弹簧的弹力F的大小与弹簧的伸 长 或缩短 量x成正比 公式表示为F kx 并且不同的弹簧 其劲度系数k也不同 现在 该学习小组将两根已知劲度系数分别为k1 k2的弹簧A和B串接成一根新弹簧 并想通过实 验确定新弹簧的劲度系数k3与k1 k2的关系 1 甲同学猜想是k3 k1 k2 乙同学猜想是 其中有一位同学的猜想是对的 请 1 k3 1 k1 1 k2 你判断出谁对谁错 并写出判断依据 2 为了验证理论推导的正确性 可通过实验来完成 实验所需的器材除了弹簧A和B 已知 质量为m且质量相等的钩码外 还需要的器材有 3 请你写出完整的实验步骤 解析 1 乙同学的猜想是对的 当新弹簧所受拉力为F时 其中A弹簧的伸长量x1 B F k1 弹簧的伸长量x2 而k3 可得 F k2 F x1 x2 1 k3 1 k1 1 k2 2 要将弹簧悬挂起来 需要实验器材铁架台 要测量弹簧的长度 从而得到弹簧的形变量 需要用刻度尺 3 完整的实验步骤 将新弹簧悬挂在铁