高中物理 学生实验一：探究弹力和弹簧伸长的关系随堂演练 新人教版必修1

1、高中物理 学生实验一：探究弹力和弹簧伸长的关系随堂演练 新人教版必修1 1在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，有如下一些步骤A在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长x1B将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置C在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度D将各组实验数据在平面坐标上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象E将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上F给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码，分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长

2、x2、x3G根据图象和数据做出结论并整理仪器实验中合理实验步骤排序为()AEBAFCDGBEBAFDCGCEBFCADG DEAFBCDG【答案】A2(1)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用悬挂砝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用直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(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，

3、把(LL0)作为弹簧的伸长量x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图象中的()【解析】(1)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砝码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧的伸长量的关系，所以选A、B.(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.【答案】(1)AB(2)C3.某同学在做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的关系图线如上图所示(实验过程是在弹簧的弹

4、性限度内进行的)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】由图象可知F=0时，L0=10 cm，即自然长度为10 cm，根据F=kL，k=N/m=50 N/m.【答案】10504如下图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：(1)写出图线代表的函数_(x用m作单位)；(2)弹簧的劲度系数是_N/m；(3)当弹簧受F2800 N的拉力作用时，弹簧伸长为x2_cm.【解析】由图示可知力F与伸长量x成正比，其比例系数k2 000 N/m可由图象斜率得到【答案】F2 000 x2 000405下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：弹簧F/N0.5

5、1.01.52.02.5弹簧的伸长x/cm2.65.06.89.812.4(1)请你在右图中的坐标纸上作出F-x的图象(2)写出曲线所代表的函数(x用m作单位)(3)解释函数表达式中常数的物理意义【解析】根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的多少是作好图象的关键作图象的方法：用平滑的曲线(或直线)将坐标纸上的各点连接起来若是直线，应使各点均匀分布于直线两侧，偏离直线太大的点，应舍去所以：(1)将x轴每小格取为1 cm，y轴每一小格取为0.25 N将各点描到坐标纸上，并连成直线(2)由图象得：F=20x.(3)函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长(或压缩)1 m所需的弹力大小

6、为20 N.【答案】(1)(2)F20x(3)使弹簧每伸长(或压缩)1 m所产生的弹力大小为20 N6用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系(1)测量上述物理量需要的主要器材是_、_等(2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L间的关系式：x_.(若用到比例系数，可用k表示假设实验中合金丝直径的变化可忽略)长度L/cm伸长量x/cm拉力F/N5.000.2050.05.000.40100.010.000.4050.0(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是_(只需写出一种)(4)若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20 cm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为_N.【解析】(1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度(2)由题目所给的数据分析可知：当力一定时，伸长量与长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故xkFL(取一组数据验证，式中的k不为零)(3)研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制某一个量不变，如长度不变，再研究伸长量与拉力的关系，这种方法称为控制变量法