高考物理一轮复习 课时跟踪检测8 实验2 探究弹力和弹簧伸长量的关系
7页1、镇成立由镇委书记孙广东任组长,镇委副书记、镇长任副组长,镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组,统筹协调全镇意识形态工作 课时跟踪检测八 实验2 探究弹力和弹簧伸长量的关系 【基础过关】 1(2016届河北八市重点高中月考)某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作l0,弹簧下端每增加一个50 g的砝码时,指针示数分别记作l1、l2l5.(g取9.8 m/s2) (1)下表记录的是该同学测出的5个值,其中l0未记录. 代表符号 l0 l1 l2 l3 l4 l5 刻度数值/cm 3.40 5.10 6.85 8.60 10.30 为砝码的数目n为纵轴,以弹簧的长度l为横轴,根据表格中的数据,在如下坐标纸中作出nl图线 (2)根据n l图线可知弹簧的劲度系数k_N/m.(保留2位有效数字) (3)根据nl图线可知弹簧的原长l0_cm. 解题思路:(1)实验的步骤一般是先组装器材,然后进行实验,最后数据处理
2、 (2)在图象中,图线的斜率就是弹簧的劲度系数 (3)弹簧悬挂,弹簧自身所受重力对实验的影响;弹簧水平放置:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 解析:(1)在坐标系中描点,让尽量多的点落在直线上,若不能通过所有点,让点对称分布在直线两侧即可,如答案图所示 (2)由题意可知nm0gk(ll0),则有nll0,结合图象可知,故k28 N/m. (3)将图象延长与横轴交点即为弹簧原长,故l01.70 cm. 答案:(1)如图所示 (2)28 (3)1.70 2(2017届山东附中模拟)某同学利用如图所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验 (1)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线由此图线可得该弹簧的原长x0_cm,劲度系数k_N/m. (2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度x_cm. 解析:(1)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长x0为4 cm;弹簧弹力为2 N时,弹簧的长度为8 cm,伸长量为4 cm;根据胡克定律Fkx,有k50 N/m.(2)由题图(c)得到弹簧的弹力为3
3、N,根据题图(b)可知,该弹簧的长度x10 cm. 答案:(1)4 50 (2)10 【提升过关】 一、单项选择题 1在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是( ) A弹簧被拉伸时,可以超出它的弹性限度 B用悬挂钩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 解析:本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,应该在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变弹簧的拉力,来探究弹力与弹簧伸长的关系,所以A错误,B正确;弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,故C错误;拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同的弹簧的劲度系数不同,故D错误 答案:B 2某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”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,挂上钩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列所示图线的哪一个( ) 解析:由于弹簧自身重力的
4、影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x0,所以选C. 答案:C 3下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( ) A实验中F的具体数值必须计算出来 B如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,FL图线也是过原点的一条直线 C利用Fx图线可求出k值 D作Fx图象时要把所有点连到线上,才能得到真实规律 解析:实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系,可以用一个钩码的重力作为弹力的单位,因此弹力F的具体数值没必要计算出来,A错;通过实验探究可知Fx(伸长量),Fx图象是过坐标原点的直线,而用L代替x后则FL图线不过原点,故B错;Fx图线显示,就是劲度系数k,故C对;实验中有的数据可能存在较大误差,所以作图时可以舍去,不必连到线上,故D错 答案:C 二、填空题 4(2017届安徽省四校高三10月联考)(1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1_cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静
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