必修1实验二知能优化演练

1、知能优化演练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（）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

2、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 7A .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/mD .该弹簧受到反向压力

3、时，劲度系数不变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 I 的相应数据，其对应点已在图2 FrHIM2010-10-5千20解析：选 BCD.由题图知，F x 是一个过原点的直线,k=200.10N/m， 可知 A乙24 8 上标出.（g= 9.8 m/s ）喊克）作出 m-I 的关系图线；（2）弹簧的劲度系数为_ N/m.答案：如图所示（2）0.259（0.2480.262）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

4、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）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Lo= 10 cm,图线的斜率就是弹簧的劲度系数，10.0 0 ,c2即 k=X10 N/m = 50 N/m.30 10答案：10 506.（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

5、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Ax 的关系是 _.20丨j JiiF x 0.49 NL5 34.5 6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

6、相比，可能是_ A .大于 kAB 等于kAC.小于 kAD.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 kAB .等于 kAC.小于 kAD .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(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

7、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.B (3)A7.用如图 24 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-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 cd3 30- T-4?Pk=x，代入数据得 所以弹簧的弹力大小kA=6X0.49答案：(1)见解析图32 F弹=32Ax刻度尺l/ciTl2 229.25 20.0X102 N/m32 N/m，F弹虚线所示，已知每个钩码质量为 50 g，重力

8、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.图 2-4 11 解析：对钩码进行受力分析，根据平衡条件，得mg=kAxmg 50 x103x9.8k=mg=7x10-3N/m=70 N/m挂三个钩码时，可列方程（m+ m+ m）g = kAx33mg 3x50 x10 x9.8m答案：70 2.10& (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

9、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：挂在橡皮绳下端 的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03:284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(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，而甲同学所用 橡皮绳的形变量差别非常大，表明已超过了