2019年高考物理一轮复习第2章相互作用实验2探究弹力和弹簧伸长的关系习题新人教版

1、第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系2年高考模拟 a- 1.(2017 山东济钢高中质检)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。导学号 21992136(1) 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。(2) 他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象。由此图象可得该弹簧的原长xo= _4_cm，劲度系数k= _50_N/m。(3) 他又利用本实验原理把该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=_1_0_cm。解析(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。(2) 由胡克定律知F=k(xxo)，当弹力为零时，形变量

2、为0,即x=xo= 4cm；在Fx图象中，斜率即为劲度系数，k=2= 50N/m。x(3) 由丙图知，弹簧测力计的示数为3.0N，由胡克定律知 3N=k(x 4cm)，解得x= 10cm。2.(2017 山东师大附中一模)某同学用如图甲所示装置做“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，然后在弹簧下端挂上钩码，并 逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如下表：(重力加速度g取29.8m/s )导学号 21992137钩码质量 n/g0100200300400500600700标尺刻度x/cm15.0018.9422.8226.7830.6634.

3、6042.0054.50(1)根据所测数据，在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x与 钩 码 质 量m的 关 系 图 线 。见解析图1fl*4si.-5TO2L2(2)根据所测得的数据和关系图线可判断，在_04.9_N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律。这种规格的弹簧劲度系数为_25.0_N/m。解析(1)在坐标系上依次描点，然后用平滑的曲线连接各点，如图所示。大小与弹簧伸长呈线性关系，即满足胡克定律F=kx，据此可以计算出弹簧的劲度系数k=筈=25.0N/m。3.(2017 河南安阳一模)某学校老师在研究性学习课上给同学们讲了两弹簧串联后的等1 1 1效劲度系数k与原两弹簧劲度系数k1

4、、k2的关系式为= - + -。该研究性学习小组为了证明k k1k2这个结论的正确性，设计了如图甲所示的实验，即把两根劲度系数分别为k1和k2的弹簧连接起来，进行探究，已知重力加速度为g。导学号 21992138某次测量指针如图乙所示，指针示数为_10.0O_cm ;(2)设每个钩码的质量为m若测量多次并计算得出每增加一个钩码指针A示数的平均增加量为XA,指针B示数的平均增加量为 XB,则可求得k=_=g一,ki=_亍_,k2=AXBXA解析由图乙可知，指针示数为 10.00cm。指针B示数的伸长量是两弹簧伸长量之和,4 . (2017 北京朝阳区统考)某同学利用图甲所示的装置探究弹簧弹力和伸

5、长的关系。表明此时弹力mgAXBA从而验证 1 =1+ 1 的正确性。由胡克定律得mgAXB，kimgAXA，mgAXBAXA由以上三式可得(2)在作出的图象中可以看出,条倾斜直线,3导学号 219921394(1)该同学将弹簧的上端与刻度尺的零刻度线对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻2度值，所读数据列表如下(设弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取 9.80m/s ):123456钩码质量 n/g0306090120150刻度尺读数x/cm6.008.389.4610.6211.80在图甲中，挂 30g 钩码

6、时刻度尺的读数为7.15 cm。(2)如图乙所示，该同学根据所测数据，建立了xm坐标系，并描出了 5 组测量数据,请你将第 2 组数据描在坐标系上(用“X”表示所描的点)，并画出xm的关系图线。如图所示_XJ 3060 90 120 150 ISO(3)根据x-m的关系图线可得该弹簧的劲度系数约为25.3 N/m(结果保留 3 位有效数字)。解析(1)图甲中的读数为 7.15cm ；(2) 找到点(30g,7.15cm)对应的位置，然后将这些点用直线连接起来即可；0.15 X 9.8(3) 图线的斜率为劲度系数k的倒数，解得k=0118_006 N/m= 25.3N/m。x/cmu t rr

7、. Lr_r . X *Tf .M囂_ TTTT njir-lrl-I.1Fr.L-1F r .上；fc_J:1 - -Elltr-n n XJ JGOO带ICO：3UC如L20150 IN07JM)1TMEF,片LCCLU1-h h UIFl-M- rLE1331.2JHJ11JH)1DJH)9.00 x.no1ECi w r rC：CLI-FLW B-l-l-1 F FTTTT d* k hH+ +卜iT Fr甲CO:：O3IAH 1TV.1 L bG輕圧rri-iEC*：L .J 053TELE1- l-HH ；曲TTTT.JJ1-JHI-+ +-J J X_ ii j h- ITIFF

8、 TTl 1 T匸口丁j ?TTTi. L-i-fc丄b LI- M- + F Rr riF* r lif13.00I2JH)IEOO10.009.(H)8.007.006.00 x/cmFIT T广门JLir nTrm -1 1 Frf-：GJItI AJ.r匚rrcFf zVIIllllll匚r-lr-ll-l-F FCJuCJuLI.匸55. (2017 湖北部分重点中学模拟)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，看成一根新弹簧，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k2，套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系

9、，同学们做出6(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Lo;b.在弹簧A的下端挂上钩码， 记下钩码的个数、 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Li；c.由F=_nmg_计算弹簧的弹力,由x=LiLo计算弹簧的伸长量，由k=F计算弹簧的X劲度系数；F/N/ifO 24 fi # x/crn乙d.改变 钩码的个数，重复实验步骤b、c,并求出弹簧A劲度系数的平均值ki；e.仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤，求出弹簧B C的劲度系数的平均值k2、k3。比较ki、k2、k3并得出结论。了如下猜想:导学号 21992140甲同学：和电阻并联相似，可能是1 1 1k=丘+。乙同学：和电阻串联相似，可能是k3=ki+k2o丙同学：可能是ki+k2k3= 丁7(3)图乙是实验得到