还剩2页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高中物理第三章相互作用实验探究弹力和弹簧伸长的关系练习新人教版必修实验原理及注意事项
1.xx·江西四校联考多选关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验以下说法正确的是 BC A.弹簧被拉伸时拉力越大越好B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力要使弹簧保持竖直状态C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力要在钩码处于静止状态时读数D.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量解析:弹簧被拉伸时不能超出它的弹性限度选项A错误;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力要使弹簧保持竖直状态此时弹簧的弹力等于钩码的重力选项B正确;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力要在钩码处于静止状态时读数选项C正确;用刻度尺测得弹簧的长度不是伸长量是原长和伸长量之和选项D错误.
2.以下是某同学所进行的“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤:1将一个弹簧的上端固定在铁架台上竖直悬挂起来在弹簧下挂一个钩码记下钩码的质量m1此时弹簧平衡.弹力大小为F1=m1g并用刻度尺测量出此时弹簧的长度l1并记录到表格中.2再增加钩码重复上述的操作逐渐增加钩码的重力得到多组数据.3以力F为纵坐标以弹簧长度lx为横坐标根据所测的数据在坐标纸上描点.4按坐标纸上所描各点的分布与走向作出一条平滑的曲线包括直线.5根据图线的特点分析弹簧的弹力F与弹簧长度lx的关系并得出实验结论.以上步骤中至少有三处不当之处请将不合理的地方找出来并进行修正.解析:1中还应该测出弹簧的原长l0此时应在不挂钩码的情况下让弹簧保持自然下垂状态用刻度尺测出从悬点到弹簧下端的长度即为l
0.3中建立坐标系时应该以弹簧的形变量为横坐标因为探究的是弹力与弹簧伸长量的关系.5中应分析弹力和弹簧伸长量的关系.答案:见解析实验数据处理及误差分析
3.xx·天津高一检测某同学利用如图甲所示的装置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砝码盘.通过改变盘中砝码的质量测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l画出ml图线如图乙所示.采用恰当的数据处理得到该弹簧的劲度系数为
3.44N/m.若考虑砝码盘的质量结果与
3.44N/m相比 C A.偏大B.偏小C.相同D.无法判断解析:设砝码盘质量为m0弹簧原长为l0根据胡克定律有m+m0g=kl-l0即m=l-(m0+)则由ml图线的斜率可求出k其结果与是否考虑砝码盘质量无关选项C正确.
4.xx·山东菏泽一中高一检测小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如表:钩码质量/g050100150200250300400指针位置/cm
2345677.
57.51小华通过这项研究在实际中可把该弹簧制作成 . 2分析实验数据你可以得到的结论是 . 3小华作出了如图乙三个图像其中正确的是 . 解析:1由表中数据可知在0~
2.5N的范围内弹簧的伸长随拉力的增大而加长且二者比值不变即弹簧的伸长与所受拉力成正比据此可制作弹簧测力计.2由表中数据可知在50~250g的范围内弹簧的长度随物体质量的增大而均匀变长即弹簧的长度和受到的重力拉力成正比.3由表中数据可知弹簧的原长为2cmFx图线应从x=2cm处开始选项A错误B正确;当超过弹簧的弹性限度即使再增加物体的重力弹簧也不会再伸长选项C错误.答案:1弹簧测力计 2在弹性限度内弹簧受到的拉力越大伸长就越长 3B实验创新与设计
5.xx·河南郑州高一检测实验室中有多个完全相同的弹簧.某同学想要测量这种弹簧的劲度系数由于没有钩码只有一根质量为M=
1.5kg的圆柱形细长金属棒.该同学设计了如图甲所示的实验装置在铁架台上等高地悬挂几个弹簧并在一边竖直固定一刻度尺金属棒用几个弹簧共同悬挂.待金属棒稳定后记录金属棒一端的轻小指针所指的刻度然后每次撤去一个弹簧直到只有两个弹簧记录各次金属棒稳定后指针所指的刻度并将数据填在表格中已知刻度尺最小刻度为1mmg=
9.8m/s
2.弹簧个数n2345678指针所指刻度x/cm
24.
0813.
710.
738.
847.
726.
866.15每个弹簧上的弹力F/N1表格中有一个数据记录错误应改为 . 2将表格中第三行数据填上.3请你根据表格数据在图乙中作出Fx图像.4根据图像求出弹簧的劲度系数为k= N/mFx图像为不过原点的直线原因是 . 解析:1刻度尺最小刻度为1mm故指针所指的刻度均应保留到
0.01cm则可知读数
13.7有误应改为
13.
70.2由于金属棒重力确定由弹簧个数可求出每根弹簧的弹力则表格中第三行数据分别为由左到右
7.
354.
903.
682.
942.
452.
101.
84.3根据表中数据在坐标系中描点并通过这些点作出Fx图像如图所示.4根据胡克定律可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数则可知劲度系数k=N/m=
41.7N/m.由于横坐标记录的是弹簧长度故Fx不过原点图像与横坐标的交点表示弹簧的原长.答案:
113.70 2见解析 3见解析
441.
741.5~
41.9均可 x不是弹簧的伸长量
6.xx·成都高一检测将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起看做一根新弹簧设原粗弹簧记为A劲度系数为k1原细弹簧记为B劲度系数为k
2、套成的新弹簧记为C劲度系数为k
3.关于k1k2k3的大小关系同学们做出了如下猜想:甲同学:和电阻并联相似可能是=+乙同学:和电阻串联相似可能是k3=k1+k2丙同学:可能是k3=1为了验证猜想同学们设计了相应的实验[装置见图甲].2简要实验步骤如下请完成相应填空.a.将弹簧A悬挂在铁架台上用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0;b.在弹簧A的下端挂上钩码记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g并用刻度尺测量弹簧的长度L1;c.由F= 计算弹簧的弹力由x=L1-L0计算弹簧的伸长量由k=计算弹簧的劲度系数; d.改变 重复实验步骤bc并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1; e.仅将弹簧分别换为BC重复上述操作步骤求出弹簧BC的劲度系数的平均值k2k
3.比较k1k2k3并得出结论.3图乙是实验得到的图线由此可以判断 同学的猜想正确. 解析:2根据二力平衡可知F=nmg改变钩码的个数重复实验.3由图可知k1=kA=N/m=25N/mk2=kB=N/m=
37.5N/mk3=kC=N/m=
62.5N/m满足k3=k1+k2故乙同学猜想正确.答案:2nmg 钩码的个数 3乙。