高考物理复习大一轮Word版题库实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系

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高考物理复习大一轮Word版题库实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系

实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 ‎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,测出弹簧的伸长量x1‎ B.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对应规律的图像 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,测出对应的伸长量x2、x3……‎ G.根据图像和数据做出结论并整理仪器 实验中合理实验步骤排序为 (  ).‎ A.EBAFCDG B.EBAFDCG C.EBFCADG D.EAFBCDG 答案 A ‎2.如实图2-1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(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像,如图实2-1乙所示.则下列判断正确的是 (  ).‎ 实图2-1‎ A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比 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 由题图乙知,F-x是一个过原点的直线,k= N/m=200 N/m,可知A错,B、‎ C、D正确.‎ 答案 BCD ‎3.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2-2中标出.(g=9.8 m/s2)‎ 实图2-2‎ ‎(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)‎ ‎4.如实图2-3(a)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.‎ 实图2-3‎ ‎(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________________________________________;‎ ‎(2)实验中需要测量(记录)的物理量有__________________________________________;‎ ‎(3)实图2-3(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的 劲度系数为________ N/m.图线不过原点的原因是_______________________________.‎ 解析 该实验探究的是弹力F和弹簧伸长量Δx的关系,故还需要测量长度的仪器即刻 ‎ 度尺.弹簧弹力由二力平衡得到:F=nmg,需要记录悬挂钩码个数;形变量为Δx=l′‎ ‎-l0,故需要测量弹簧原长和弹力(外力)对应的弹簧长度.F-x图线的斜率表示劲度系 数k==200 N/m,图线不过原点是由弹簧自身重力引起的. ‎ 答案 (1)刻度尺 (2)弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力(外力)对应的弹簧长度 ‎ ‎(3)200 弹簧自身有重力 ‎5.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了实 图2-4所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)‎ 测量次序 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4 ‎ ‎5‎ ‎6 ‎ 弹簧弹力大小F/N ‎0‎ ‎0.49 ‎ ‎0.98‎ ‎1.47‎ ‎1.96‎ ‎2.45‎ 弹簧总长x/cm ‎6‎ ‎7.16‎ ‎8.34‎ ‎9.48‎ ‎10.85‎ ‎11.75‎ 实图2-4      实图2-5‎ ‎(1)根据实验数据在实图2-5的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟 弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-‎ x图线.‎ ‎(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是__________________________________________.‎ ‎(3)该弹簧的劲度系数k=________.(结果保留两位有效数字)‎ 答案 (1)图线如右图所示 ‎(2)弹簧的原长 ‎(3)42 N/m
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