贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习9 探究弹力和弹簧伸长的关系 旧人教版

用心 爱心 专心 贵州省普安一中贵州省普安一中 20112011 届高三物理一轮复习同步练习届高三物理一轮复习同步练习 9 9 探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系 1 1 如图实 如图实 1 1 7 7 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簧施加变化的作用力 拉力或压力拉力或压力 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 的关系图象的关系图象 如图乙如图乙 则下列判断正确的是 则下列判断正确的是 图实 图实 1 1 7 7 A A 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B B 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 C C 该弹簧的劲度系数是 该弹簧的劲度系数是 200200 N mN m D D 该弹簧受到反向压力时 劲度系数不变 该弹簧受到反向压力时 劲度系数不变 解析 由题图知 解析 由题图知 F F x x是一个过原点的直线 是一个过原点的直线 k k N mN m 200200 N mN m 可知 可知 A A 错 错 2 20 0 0 0 1 10 0 B B C C D D 正确 正确 答案 答案 BCDBCD 2 2 某同学在做某同学在做 研究弹簧的形变与外力的关系研究弹簧的形变与外力的关系 实验时 将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下实验时 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垂 测出其自然长度 然后在其下部施加外 力力F F 测出弹簧的总长度 测出弹簧的总长度L L 改变外力 改变外力F F的的 大小 测出几组数据 作出外力大小 测出几组数据 作出外力F F与弹簧总长度与弹簧总长度 图实 图实 1 1 8 8 L L的关系图线如图实 的关系图线如图实 1 1 8 8 所示 所示 实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的 由图可知该弹簧的自然长度为由图可知该弹簧的自然长度为 cmcm 该弹簧的劲度系数为该弹簧的劲度系数为 N m N m 解析 当外力解析 当外力F F 0 0 时 弹簧的长度即原长为时 弹簧的长度即原长为L L0 0 1010 cmcm 图线的斜率就是弹簧的劲 图线的斜率就是弹簧的劲 度系数 即度系数 即k k 10 102 2 N mN m 5050 N m N m 1 10 0 0 0 0 0 3 30 0 1 10 0 答案 答案 1010 5050 用心 爱心 专心 3 3 做 做 探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验步骤如下 的实验步骤如下 A A 以弹簧伸长量为横坐标 以弹力为纵坐标 描出各组数据 以弹簧伸长量为横坐标 以弹力为纵坐标 描出各组数据 x x F F 对应的点 并用对应的点 并用 平滑的曲线连接起来 平滑的曲线连接起来 B B 记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L L0 0 C C 将铁架台固定于桌子上 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也可在横梁的另一侧挂上一定的配重 并将弹簧的一端 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 系于横梁上 在弹簧附近竖直固定一刻度尺 D D 依次在弹簧下端挂上 依次在弹簧下端挂上 2 2 个 个 3 3 个 个 4 4 个个 钩码 并分别记下钩码静止时 弹簧下端钩码 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 所对应的刻度并记录在表格内 然后取下钩码 E 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 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 如果不行则考虑二次函数 F F 解释函数表达式中常数的物理意义 解释函数表达式中常数的物理意义 G G 整理仪器 整理仪器 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来 答案 答案 CBDAEFGCBDAEFG 4 4 用如图实 用如图实 1 1 9 9 甲所示的装置测定弹簧的劲度系数 被测弹簧一端固定于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 A点 另点 另 一端一端B B用细绳绕过定滑轮挂钩码 旁边竖直固定一最小刻度为用细绳绕过定滑轮挂钩码 旁边竖直固定一最小刻度为 mmmm 的刻度尺 当挂两的刻度尺 当挂两 个钩码时 绳上一定点个钩码时 绳上一定点P P对应刻度如图乙中对应刻度如图乙中abab虚线所示 再增加一个钩码后 虚线所示 再增加一个钩码后 P P点点 对应刻度如图乙中对应刻度如图乙中cdcd虚线所示 已知每个钩码质量为虚线所示 已知每个钩码质量为 5050 g g 重力加速度 重力加速度g g 9 89 8 m sm s2 2 则被测弹簧的劲度系数为 则被测弹簧的劲度系数为 N m N m 挂三个钩码时弹簧的形变量挂三个钩码时弹簧的形变量 cm cm 图实 图实 1 1 9 9 解析 对钩码进行受力分析 根据平衡条件 得解析 对钩码进行受力分析 根据平衡条件 得 mgmg kxkx k k N mN m 7070 N mN m m mg g x x 5 50 0 1 10 0 3 3 9 9 8 8 7 7 1 10 0 3 3 挂三个钩码时 挂三个钩码时 可列方程可列方程 m m m m m m g g kxkx 用心 爱心 专心 x x m m 3 3m mg g k k 3 3 5 50 0 1 10 0 3 3 9 9 8 8 7 70 0 21 1021 10 3 3 m m 2 102 10 cm cm 答案 答案 7070 2 102 10 5 5 1717 世纪英国物理学家胡克发现 在弹性限度内 弹簧的形变量与弹力成正比 这就世纪英国物理学家胡克发现 在弹性限度内 弹簧的形变量与弹力成正比 这就 是著名的胡克定律 受此启发 一组同学研究是著名的胡克定律 受此启发 一组同学研究 金属线材伸长量与拉力的关系金属线材伸长量与拉力的关系 的探的探 究过程如下 究过程如下 A A 有同学认为 横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内 其伸长量与拉力成 有同学认为 横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内 其伸长量与拉力成 正比 与截面半径成反比 正比 与截面半径成反比 B B 他们准备选用一些 他们准备选用一些 由同种材料制成的不同长度 不同半径的线材由同种材料制成的不同长度 不同半径的线材 作为研究对作为研究对 象 用测距仪 传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律 以验证假象 用测距仪 传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律 以验证假 设 设 C C 通过实验取得如下数据 通过实验取得如下数据 长度长度 拉力拉力 伸长伸长 直径直径 250250 N N500500 N N 750750 N N 10001000 N N 1 1 m m2 522 52 mmmm0 40 4 mmmm0 80 8 mmmm 1 21 2 mmmm 1 61 6 mmmm 2 2 m m2 522 52 mmmm0 80 8 mmmm1 61 6 mmmm 2 42 4 mmmm 3 23 2 mmmm 1 1 m m3 573 57 mmmm0 20 2 mmmm0 40 4 mmmm 0 60 6 mmmm 0 80 8 mmmm D D 同学们对实验数据进行分析 归纳后 对他们的假设进行了补充完善 同学们对实验数据进行分析 归纳后 对他们的假设进行了补充完善 1 1 上述科学探究活动中 属于上述科学探究活动中 属于 制定计划制定计划 和和 搜集证据搜集证据 的环节分别是的环节分别是 2 2 请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确 若有错误或不足 请给予修正 请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确 若有错误或不足 请给予修正 3 3 求出这种线材的伸长量求出这种线材的伸长量x x与拉力与拉力F F以及线材的长度以及线材的长度L L 截面积 截面积S S之间的定量关系之间的定量关系 式 式 解析 根据科学探究的要素和题目给定的条件 显然解析 根据科学探究的要素和题目给定的条件 显然 A A 属于属于 猜想与假设猜想与假设 B B 属于属于 制定计划制定计划 C C 属于属于 收集证据收集证据 D D 属于属于 分析 论证 评估分析 论证 评估 通过详细而全面的 通过详细而全面的 用心 爱心 专心 分析 计算实验数据 才能判断他们的假设是否全部正确 并对错误或不足之处给予分析 计算实验数据 才能判断他们的假设是否全部正确 并对错误或不足之处给予 修正 然后还要根据实验数据和修正 然后还要根据实验数据和 2 2 中的结论 通过计算 求出这种线材的伸长量中的结论 通过计算 求出这种线材的伸长量x x与与 拉力拉力F F以及材料的长度以及材料的长度L L 截面积 截面积S S之间的定量关系式 之间的定量关系式 答案 答案 1 B 1 B C C 2 2 他们的假设不是全部正确 在弹性限度内 金属线