【优化方案】2013高考物理总复习 实验二知能优化演练 新人教版必修1

1 知能演练强化闯关知能演练强化闯关 1 在 探究弹力与弹簧伸长的关系 的实验中关于操作步骤的先后顺序 下列说法正确的 是 A 先测量原长 后竖直悬挂 B 先竖直悬挂 后测量原长 C 先后顺序对实验结果无影响 D 先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重 解析 选 BD 由于弹簧自身有重力 悬挂时的长度大于水平放置时的长度 所以测量其竖 直悬挂时的长度为弹簧原长 2 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象如图 2 4 6 所示 下列表述正确的是 图 2 4 6 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 由题图可知 a的原长比b的短 在F等于 0 时 图线的截距表示原长 故 A 错误 图线的斜率表示劲度系数 故 B 正确 C 错误 测得的弹力与弹簧的长度为一次函 数关系 D 错误 3 2012 厦门模拟 如图 2 4 7 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象 如图乙 则下列判断正确的是 图 2 4 7 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 由题图知 F x是一个过原点的直线 k N m 可知 A 错 BCD 正确 20 0 10 4 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 2 4 8 上标出 g 9 8 m s2 2 图 2 4 8 1 作出m l的关系图线 2 弹簧的劲度系数为 N m 答案 1 如图所示 2 0 259 0 248 0 262 5 某同学在做 探究弹力与弹簧伸长的关系 实验时 将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下 垂 测出其自然长度 然后在其下部施加外力F 测出弹簧的总长度L 改变外力F的大小 测出几组数据 作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图 2 4 9 所示 实验过程是在 弹簧的弹性限度内进行的 图 2 4 9 由图可知该弹簧的自然长度为 cm 该弹簧的劲度系数为 N m 解析 当外力F 0 时 弹簧的长度即原长为L0 10 cm 图线的斜率就是弹簧的劲度系数 即k 102 N m 50 N m 10 0 0 30 10 答案 10 50 6 2012 苏州模拟 某学校物理探究小组在 探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验中 1 将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上 旁边置一刻度尺 刻度尺的零刻线跟O点对齐 在弹簧的下部A处做一标记 如固定一个指针 在弹簧下端的挂钩上挂上钩码 每个钩码的 质量都是 50 g 指针在刻度尺上指示的刻度为x 逐个增加所挂钩码的个数 刻度x随挂 钩上的钩码的重量F而变化 几次实验测得相应的F x各点描绘在图 2 4 10 中 请在 图中描绘出x随F变化的图象 由图象得出弹簧的劲度系数kA N m 结果取 2 位有效数字 此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量 x的关系是 3 图 2 4 10 2 如果将指针固定在A点的下方P处 再作出x随F变化的图象 得出弹簧的劲度系数与 kA相比 可能是 A 大于kA B 等于kA C 小于kA D 无法确定 3 如果将指针固定在A点的上方Q处 再作出x随F变化的图象 得出弹簧的劲度系数与 kA相比 可能是 A 大于kA B 等于kA C 小于kA D 无法确定 解析 1 根据坐标纸中描下的点 作出平滑直线 注意所画的线不一定过所有的点 尽量 使各点均匀地分布在图线的两侧 如图所示 则图线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数 即k 代入数据得kA N m 32 N m F x 6 0 49 29 25 20 0 10 2 所以弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量 x的函数关系式是F弹 32 x 2 如果将指针固定在A点的下方P处 弹簧的劲度系数不变 得出弹簧的劲度系数仍等于 kA B 正确 3 如果将指针固定在A点的上方Q处 由于选用的弹簧变短 则弹簧的劲度系数变大 得 出弹簧的劲度系数与kA相比 要大于kA A 正确 答案 1 见解析图 32 F弹 32 x 2 B 3 A 7 用如图 2 4 11 甲所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 mm 的刻度尺 当挂两个钩码时 绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示 再增加一个钩码后 P点对应刻度如图乙中 cd虚线所示 已知每个钩码质量为 50 g 重力加速度g 9 8 m s2 则被测弹簧的劲度系 数为 N m 挂三个钩码时弹簧的形变量为 cm 4 图 2 4 11 解析 对钩码进行受力分析 根据平衡条件 得 mg k x k N m 70 N m mg x 50 10 3 9 8 7 10 3 挂三个钩码时 可列方程 m m m g k x x m 3mg k 3 50 10 3 9 8 70 21 10 3 m 2 10 cm 答案 70 2 10 8 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m 0 1 kg 取g 10 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i X减i 2 的数据如下表 橡皮绳下端的 坐标 Xi mm 挂在橡皮绳下端 的钩码个数 甲乙 1216 5216 5 2246 7232 0 3284 0246 5 4335 0264 2 5394 5281 3 6462 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