2016高考人教物理实验探究弹力和弹簧伸长的关系

2016高考人教物理实验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“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中。‎ 图8‎ ‎(1)李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图8所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)。‎ ‎(2)以下是王明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，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，并用平滑的曲线连接起来 B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0‎ C．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、4个……钩码，在钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码 E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F．解释函数表达式中常数的物理意义 解析　(1)图象上端为曲线表明弹力已经超过了弹簧的弹性限度；若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧甲，因为弹簧甲的劲度系数较小，较小的力能使甲产生较明显的形变，便于测量。(2)实验步骤的排列顺序为CBDAEF。‎ 答案　(1)弹力已经超过了弹簧的弹性限度　甲 ‎(2)CBDAEF ‎2．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明 ‎ k＝，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。‎ 图9‎ ‎(1)在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是 (　　)‎ A．N B．m C．N/m D．Pa ‎(2)用如图9甲所示的实验装置可以测量出一段横截面积是圆形的橡皮筋的杨氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L＝‎20.00 cm，利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝‎4.000 mm，那么测量工具a应该是________。‎ ‎(3)用如图9甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图乙中作出F－x的图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k＝________N/m。(保留两位有效数字)‎ 拉力F(N)‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ 伸长量x(cm)‎ ‎1.6‎ ‎3.2‎ ‎4.8‎ ‎6.4‎ ‎8‎ ‎(4)这种橡皮筋的杨氏模量Y＝________。(保留一位有效数字)‎ 答案　(1)D　(2)螺旋测微器(或千分尺)　(3)图象如图所示　3.1×102　(4)5×106 Pa