高考物理一轮复习实验二探究弹力和弹簧伸长的关系知能演练提

1、【创新方案】 2014 年高考物理一轮复习知能演练提升：实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 教材实验练基础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，不能超出它的弹性限度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：选 AB逐项分析如下选项诊断结论A本实验对某根弹簧研究时，要求确保在弹性限度内增减钩码的数目B弹簧在竖直位置且处于平衡状态时，弹力大小才等于所挂钩码的重力大小C弹簧的伸长量是指挂钩码时弹簧的长度减去弹簧的原长D 不同

2、的弹簧， 拉力与伸长量之比不同。 在同一次实验中只能用同一根弹簧测出几组数据。然后换另一根弹簧重新探究2 (2013 惠州高三调研) 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，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把 L L0 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()图实 2 8解析： 选 C由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选 C。3 (2011 安徽高考 ) 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

3、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， 其对应点已在图实 2 9 上标出。 ( g 9.8 m/s 2)(1) 作出 m l 的关系图线；(2) 弹簧的劲度系数为 _N/m。图实 2 9解析： (1)根据所描的点画直线即可。(2) 在直线上取相距较远的两点，横轴之差l 为m为砝码质量的变化量，根据kFmg弹簧长度的变化量，纵轴之差l l 0.245 N/m 。答案： (1)如图所示(2)0.245(0.248 0.262 均正确 )4. 某同学用如图实 2 10 所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下面挂上钩码，

4、并逐个增加钩码， 测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：( 重力加速度g9.8 m/s 2)图实 2 10钩码质量01.002.003.004.005.006.007.00m/ 102 g标尺刻度15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50x/ 102 m(1) 根据所测数据，在图实2 11 中作出弹簧指针所指的标尺刻度x 和钩码质量m的关系曲线。(2)根据所测数据和关系曲线可以判断，在 _N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律。这种规格弹簧的劲度系数为_N/m。图实 2 11解析： (1) 根据实验所测数据在坐标纸上进行描点，所作的图线如图所示。

5、(2) 根据所测数据和关系曲线可以判断，在0 4.9 N 范围内，弹力大小和弹簧伸长关系kF4.9满足胡克定律。这种规格弹簧的劲度系数为x 0.35 0.15 N/m 25 N/m 。答案： (1) 图象见解析(2)0 4.925 改进实验练能力 1(2012 广东高考 ) 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。(1) 将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_方向 ( 填“水平” 或“竖直” ) 。(2) 弹簧自然悬挂，待弹簧 _时，长度记为 L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 Lx ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L1 至 L6，数据如下表所示

6、：代表符号0LL1L2L345L6LxLL数值 (cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为 _。由表可知所用刻度尺的最小长度为_。(3) 图实 2 12 是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 _的差值 ( 填“ L0”或“ Lx ” ) 。图实 2 12(4) 由 图 可 知 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 _N/m ； 通 过 图 象 可 知 砝 码 盘 的 质 量 为_g( 结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s 2) 。解析： (1) 弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直

7、方向。(2) 由于表中测量值已经估读到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度应是1 mm。(3) 因为 m0g k( Lx L0) ， nmg m0g k( Ln L0) ，整理得 nmg k( Ln Lx) ，所以横轴应为弹簧长度与 Lx 的差值。(4) 从上式可以看出图象的斜率表示k 的大小，kmgkLx L0 1.0 10 2即x 4.9 N/m ， 0gkg 10 g 。m答案： (1) 竖直 (2)静止L31 mm(3) Lx (4)4.9102某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为 h 30.0 cm且开口向下的小筒中( 没有外力作用时弹簧的

8、下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触) ，如图实 2 13甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度 l ，现要测出弹簧的原长l0 和弹簧的劲度系数， 该同学通过改变l 而测出对应的弹力 F，作出 F l 图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k _ N/m，弹簧的原长 l 0 _。图实2 13解析：根据胡克定律F 与l的关系式为：F k( l h l 0) kl k( h l0) ，从图象中得到直线的斜率为2 N/cm ，截距为20 N，故弹簧的劲度系数为k2 N/cm 200 N/m ，由k( hl0) 20 N ，于是l0 20 cm。答案： 20020 cm3通过“探究

9、弹力和弹簧伸长的关系”实验，我们知道在弹性限度内，弹簧弹力F 的大小与弹簧的伸长( 或压缩 ) 量 x 成正比， 并且不同的弹簧，其劲度系数不同。已知一根原长21为 L0、劲度系数为k1 的长弹簧A，现把它截成长为3L0 和 3L0 的 B、C 两段，设 B 段的劲度系数为 k2、 C段的劲度系数为k3，关于 k1、 k2、 k3 的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：既然是同一根弹簧截成的两段，所以，k1 k2 k3乙同学：同一根弹簧截成的两段，越短劲度系数越大，所以，k1k2k2k3(1) 为了验证猜想，可以通过实验来完成。实验所需的器材除铁架台外，还需要的器材有 _ 。(2) 简要写出实验步骤。(3) 如图实 2 14 是实验得到的图线。根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系？图实 2 14解析： (1) 刻度尺、已知质量且质量相等的钩码( 或弹簧测力计 )(2) 实验步骤：a将弹簧B 悬挂在铁架台上，用刻度尺测量其长度LB；b在弹簧B 的下端挂上钩码，记下钩码的个数( 如 n 个 ) ，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；Fc由 F mg计算弹簧的弹力；由x L1 LB 计算出弹簧的伸长量。由k