《2020年高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2020年高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共11題；共50分) 1. （2分） (2017高二下黑龍江期末) 某同學(xué)用如圖1所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下（g=9.8m/s2）： 砝碼質(zhì)量 m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7

2、.00 標(biāo)尺刻度 x/10﹣2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 （1） 根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標(biāo)紙上做出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線． （2） 根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在________N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為________N/m．（保留2位有效數(shù)字） 2. （5分） (2019高一上南寧月考) 某同學(xué)利用如圖甲裝置做“探究彈簧彈力大小與其伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．彈簧自然懸掛，待彈簧處于靜止時(shí)，測得其長度記為L0 ，

3、 此后彈簧下端每次增加10g鉤碼，測得彈 簧長度依次記為L1至L6 ， 數(shù)據(jù)如下表： 代表符號LX L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 數(shù)值/cm 25.35 27.34 29.35 31.31 33.40 35.35 37.4 彈簧伸長量x/cm 0 1.99 4.00 5.96 8.05 10.00 12.05 （1） 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________． （2） 請?jiān)趫D乙中做出鉤碼質(zhì)量與彈簧伸長量關(guān)系圖． （3） 由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g=9.8m/s2

4、）． （4） 實(shí)際上，彈簧本身是有一定重力的，本次實(shí)驗(yàn)中，豎直掛起彈簧的重力對勁度系數(shù)的測 量結(jié)果的影響是________（選填“偏大”“偏小”或者“不影響”）． 3. （4分） 為了測定一根輕彈簧壓縮最短時(shí)能儲存的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)： （1） 需要測定的物理量是________; （2） 計(jì)算彈簧壓縮最短時(shí)彈性勢能的關(guān)系式是Ep=________． 4. （3分） (2017高二下定州期中) 曾經(jīng)謠傳2012年12月21日“世界末

5、日”來臨．有不少科學(xué)家在瑪雅文化發(fā)祥地進(jìn)行探索和研究，發(fā)現(xiàn)了一些散落在平整山坡上非常規(guī)則的不明圓柱體，有科學(xué)家認(rèn)為是外星人帶著瑪雅人離開時(shí)留下的．對其力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，下表為其形變量x與所施加拉力F關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) F/N 0.5 2 4.5 8 12.5 18 X/mm 1 2 3 4 5 6 （1） 試猜想此不明圓柱體施加拉力F與其形變量x的關(guān)系________ （2） 如果想要驗(yàn)證猜想是否正確，應(yīng)該畫出下列哪種圖象最能直觀準(zhǔn)確的表示兩者之間的關(guān)系 A . F﹣x圖象 B . F﹣x2圖象 C . F2﹣x圖象 D . F2﹣x2圖象． 5

6、. （3分） 某同學(xué)用如圖甲所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)如下表：（重力加速度g取9.8m/s2） 砝碼質(zhì)量m/102 g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 標(biāo)尺刻度x/10﹣2 m 15.0 19.0 23.0 27.0 31.0 35.0 42.0 54.0 （1） 根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖乙中作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線． （2） 根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)

7、系曲線可知，這種規(guī)格的彈簧勁度系數(shù)為________N/m．在圖象的末端圖象變彎曲的原因是________． 6. （3分） (2017高三上黃岡月考) 某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時(shí)，將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個(gè)小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實(shí)驗(yàn)得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖2所示，取g=10m/s2 ． 回答下列問題． （1） 某次測量如圖1所示，指針指示的刻度值為________cm（刻度尺單位為：cm）． （2） 從圖2可求得該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（結(jié)果保留兩

8、位有效數(shù)字）； （3） 另一同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)有下列做法，其中錯(cuò)誤的是　?。? A . 實(shí)驗(yàn)中未考慮小盤的重力 B . 刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊 C . 讀取指針指示的刻度值時(shí)，選擇彈簧指針上下運(yùn)動(dòng)最快的位置讀取 D . 在利用x﹣m圖線計(jì)算彈奏的勁度系數(shù)時(shí)舍棄圖中曲線部分?jǐn)?shù)據(jù)． 7. （7分） 李泳探究小組在實(shí)驗(yàn)室探究彈簧的彈力和彈簧伸長關(guān)系的過程如下： [猜想與假設(shè)] 彈簧的彈力和彈簧伸長成正比關(guān)系． [設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)步驟] a． 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示； b．先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端分別懸掛100g、200g的鉤碼，記下指針?biāo)?/p>

9、指的標(biāo)尺刻度； c．將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中； d．整理器材，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論． 鉤碼質(zhì)量m/g 0 100 200 標(biāo)尺刻度L/cm 15.0 20.10 24.96 [交流與評估] 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)畫出L﹣m圖象，如圖所示．李泳探究小組根據(jù)圖象分析，否定了原來的猜想，得出“彈簧彈力和彈簧長度成正比”的結(jié)論． ①你認(rèn)為該小組所得結(jié)論對嗎？________．（填“對”或“錯(cuò)”）你的理由是________． ②李泳小組在[設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)步驟]中存在的一項(xiàng)嚴(yán)重不足是________． 8. （7分） (2017高一上龍巖期中) 某同學(xué)利用如圖（a）裝置做

10、“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中， （1） 在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持________狀態(tài)． （2） 該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的F﹣L圖象，F(xiàn)為彈簧的彈力的大小，L為彈簧的總長度（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），則由圖可知該彈簧的原長L0=________cm，勁度系數(shù)k=________N/m（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字） 9. （4分） (2017高一上武漢期中) 某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在下面的表中．（彈簧始終在彈性限度

11、內(nèi)） 測量次序 1 2 3 4 5 6 彈簧彈力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 彈簧總長x/cm 6 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75 （1） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)紙上已描出了前四次測量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長x之間的函數(shù)關(guān)系點(diǎn)，請把第5、6次測量的數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)描出來，并作出F﹣x圖線． （2） 圖線跟x坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是________． （3） 該彈簧的勁度系數(shù)k=________．（保留兩位有效數(shù)字） 10. （7分） 利用圖1所示裝置做探究彈力和彈簧伸長

12、關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．所用的鉤碼每只的質(zhì)量為30g．實(shí)驗(yàn)中，先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)加掛在彈簧下端，穩(wěn)定后依次測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=10m/s2） 記錄數(shù)據(jù)組 1 2 3 4 5 6 鉤碼總質(zhì)量（g） 0 30 60 90 120 150 彈簧總長（cm） 6.00 7.11 8.20 10.31 10.40 11.52 （1） 在圖2坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度x之間的函數(shù)關(guān)系的圖線． （2） 由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m．（保留兩位有效數(shù)

13、字） 11. （5分） 佛山市九江大橋撞船事故發(fā)生后，佛山交通部門加強(qiáng)了對佛山市內(nèi)各種大橋的檢測與維修，其中對西樵大橋?qū)嵤┝藶槠诮荒甑姆忾]施工，置換了大橋上所有的斜拉懸索．某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道每根長50m、橫截面積為400cm2的新懸索能承受的最大拉力．由于懸索很長，抗斷拉力又很大，直接測量很困難，于是同學(xué)們?nèi)砹送N材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究． 由胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與形變量x成正比，其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)．因而同學(xué)們猜想，懸索可能也遵循類似的規(guī)律． ⑴同學(xué)們準(zhǔn)備像做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)一樣，先將樣品豎直懸掛，再在其

14、下端掛上不同重量的重物來完成本實(shí)驗(yàn)．但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的，為了避免懸索所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響，你認(rèn)為可行的措施是：________． ⑵同學(xué)們通過游標(biāo)卡尺測量樣品的直徑來測定其橫截面積 ⑶同學(xué)們經(jīng)過充分的討論，不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，最后測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下． 樣品 長度/m 拉力/N伸長量/cm截面積/cm2 200 400 600 800 A 1 0.50 0.02 0.04 0.06 0.08 B 2 0.50 0.08 0.16 0.21 0.32 C 1 1.00 0.01 0.02 0.03 0.04 D 3 0.5

15、0 0.18 0.36 0.51 0.72 E 1 0.25 0.01 0.08 0.12 0.32 ①分析樣品C的數(shù)據(jù)可知，其所受拉力F（單位：N）與伸長量x（單位：m）所遵循的函數(shù)關(guān)系式是________． ②對比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比，其比例系數(shù)與懸索長度的________成正比、與懸索的橫截面積的________成正比． 第 12 頁 共 12 頁 參考答案 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共11題；共50分) 1-1、 1-2、 2-1、 2-2、 2-3、 2-4、 3-1、 3-2、 4-1、 4-2、 5-1、 5-2、 6-1、 6-2、 6-3、 7-1、 8-1、 8-2、 9-1、 9-2、 9-3、 10-1、 10-2、 11-1、