【走向高考】2012年高考物理总复习 第二章 实验（一）探究弹力与弹簧伸长量的关系实验

1、第2章 第4讲一、选择题1在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直()A使用三角板B使用重垂线C目测 D不用检查答案B解析使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确A、C不准确，不合题意，D是错误的2下面列出的措施中，哪些是有利于改进本实验结果的()A橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力要适当大一些B两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些C拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面D拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些答案ACD解析拉力“适当”大一些能减小误差；而夹角“尽量”大一些，则使作图误差变大；橡皮条等“贴近”木板，目的是使拉线水平；绳子要细且稍长便于确定力的方向3某同学做“探究弹

2、力和弹簧伸长量的关系”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，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的哪一个()答案C解析原长的测量值小于真实值，设误差为l，弹簧的实际伸长量xxl，弹力与伸长量成正比，即Fk(xl)，所以最后的图线是C.4(2010·江苏苏、锡、常、镇四市)如图所示是用来探究“互成角度的两个力的合成”的实验装置图，本实验采用的科学方法是()A理想实验法B等效替代法C控制变量法D极限法答案B解析合力与分力在作用效果上是等效的5如图(甲)所

3、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)所示则下列判断正确的是()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200N/mD该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变答案BCD解析由图知，Fx是一个过原点的直线，kN/m200N/m，可知A错，BCD正确二、非选择题6(2010·天津河西)(1)某同学做“互成角度的两个力合成”实验时得出如图所示的结果(图中F与O共线)，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中_

4、是F1和F2合力的理论值，图中_是F1和F2合力的实验值，通过本实验可验证_(2)在“互成角度的两个力合成”实验中，用A、B两只弹簧秤把橡皮条上的结点拉到某一位置O，这时AO、BO间夹角AOB<90°，如图所示，现改变弹簧秤A的拉力方向，使角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使结点仍被拉倒O点，就应调节弹簧秤B拉力的大小及角，在下列调整方法中，哪些是可行的_A增大B的拉力，增大角 B增大B的拉大，角不变C增大B的拉力，减小角DB的拉力大小不变，增大角答案(1)FF互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则(2)AC解析考查“互成角度力的合成实验”的实验步骤和原理本题难度中等7用如

5、图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测得弹簧一端固定于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ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g9.8m/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.答案702.10解析对钩码进行受力分析，根据牛顿第二定律，得mgk·xkN/m70N/m挂三个钩码时，可列方程(mmm)gkxxm2.10×102m2.10cm.8橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连

6、着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N(要求读到0.1N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力答案(1)4.02.5(2)见解析图解析读弹簧秤示数时，应注意首先找零刻度线，尤其是竖直放置的那个弹簧秤，它的读数是2.5N(而不是3.5N)，水平放置的弹簧秤读数是4.0N.9(2010·山东潍坊)一同学在探究弹力和弹簧伸长的关系时，将不同的钩码分别挂在竖直悬挂弹簧的下端，钩码重与

7、相应的弹簧总长度数据如下表所示：钩码重(N)036912弹簧总长(cm)5.06.27.48.69.8(1)请在坐标纸上作出弹簧所受弹力F与弹簧总长L之间的关系图线；(2)由实验图线得到弹簧弹力和弹簧长度之间的关系式为_答案(1)如图所示(2)F2.5(L5)N解析弹力F与弹簧形变量L成线性关系，描点画直线时，要使尽可能多的点落在直线上10某同学用如图所示装置探究弹力和弹簧伸长量关系的实验他先测出不挂砝码时弹簧的长度，然后下端挂上砝码，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g9.8m/s2)砝码质量m/×102g01.002.003.004.005.0

8、06.007.00标尺刻度为x/×102m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据，在如图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范围内弹力的大小与弹簧伸长量的关系满足胡克定律这种规格弹簧的劲度系数为_N/m.答案(1)见解析图(2)04.925解析(1)根据表中数据描点，按照各点的分布走向作出如图所示的图象(2)从描点得到的图象看，当砝码超过500 g后，开始弯曲，即超过了弹性限度，在这之前才满足胡克定律F0.5 kg×9.8m/s24.9N所以在0

9、4.9N内满足胡克定律；根据图线的物理意义需要换算单位，很麻烦，我们就以弹力为F4.9N时，弹簧的伸长量x(34.6015.00)×102m0.196m得kN/m25N/m.11(2010·广东广州)在“验证力的平行四边形定则”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线B在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：_、_、_.C将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使_，记

10、录_(2)如果“验证力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中_.答案(1)B步骤：钩码个数(或细线拉力)橡皮筋与细线结点的位置O细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C步骤：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应的细线方向(2)解析(2)竖直方向：4mgsin3mgsin5mg；水平方向，4mgcos3mgcos.12以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是_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，并用平滑的曲线连结起来B记下弹簧不挂钩

11、码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C将铁架台固定于桌子上，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1个、2个、3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以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力与弹簧的伸长量的关系式F解释函数表达式中常数的物理意义(2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长之间的关系所测的几组数据：弹力(F/N)0.51.01.52.02.5弹簧的原来长度(L0/cm)1515151515弹簧后来长度(L/cm)16.217.318.519.620.8弹簧的伸长量(x/cm)1.22.33.54.65.8 在如图坐标纸上作出Fx图线；写出曲线的函数表达式(x用cm作