2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用8实验二探究弹力和弹簧伸长关系随堂检测巩固落实

2020版高考物理大一轮复习第二章互相作用8实验二研究弹力和弹簧伸长的关系随堂检测稳固落实2020版高考物理大一轮复习第二章互相作用8实验二研究弹力和弹簧伸长的关系随堂检测稳固落实4/4蚈PAGE4螇聿莅袀2020版高考物理大一轮复习第二章互相作用8实验二研究弹力和弹簧伸长的关系随堂检测稳固落实实验二研究弹力和弹簧伸长的关系

1．(2019·深圳高三模拟)某同学利用如图甲装置做“研究弹簧弹力大小与其长度的关

系”的实验．

在安装刻度尺时，必定使刻度尺保持________状态．

(2)他经过实验获取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x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.

解析：(2)x为乙图中F＝0时的x值，即x＝4cm.00F6－2N/m＝50N/m.k＝＝x（16－4）×10(3)测力计示数F＝3.0N，由乙图知弹簧长度x＝10cm.答案：(1)竖直(2)450(3)102．为了研究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同样的弹簧进行测试，依照测得的数据绘出以下列图的图象．

从图象上看，该同学没能完满按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为______________________________．

(2)这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为______N/m，乙弹簧为________N/m.若要

制作一个精确度相对较高的弹簧测力计，应选弹簧________(选填“甲”或“乙”)．

解析：(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比，高出弹簧的弹性限度范围，

则此规律不成立，所以所给的图象上端成为曲线，是因为形变量高出弹簧的弹性限度．

1

甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：

k甲＝F甲4x甲＝6×10－2N/m≈k乙＝乙＝8－2N/m＝200N/mFx乙4×10要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应采纳必然的外力作用时形变量大的弹簧，故选甲弹簧．答案：(1)形变量高出弹簧的弹性限度200甲3．(2019·上饶高三模拟)在研究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图(a)对弹簧甲进行研究，尔后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进行研究．在弹性限度内，将质量为m＝50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L1、L2如表所示．

钩码个数1234L1/cmL2/cm已知重力加速度g＝10m/s2，计算弹簧甲的劲度系数k＝________N/m，由表中数据________(填“能”或“不能够”)计算出弹簧乙的劲度系数．解析：解析图(a)中，钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码，弹簧长度伸长约1cm，所以弹簧劲度系数k1＝Fmg＝50N/m.解析图(b)中可得，每增加一l＝l＝个钩码，弹簧伸长约，即k1×＋k2×＝，依照弹簧甲的劲度系数mg能够求出弹簧乙的劲度系数．

答案：50能

4．某实验小组研究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系．实验装置如图(a)所示：

一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、

2

10、20、30、40、50、60圈处；经过旁边竖直放置的刻度尺，能够读出指针的地址，P0指

向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的地址记为x0；挂有质量为的砝码时，

各指针的地址记为x.测量结果及部分计算结果以下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度

为2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.

P1P2P3P4P5P6x(cm)0x(cm)n102030405060k(N/m)163①1②k(m/N)(1)将表中数据补充完满：①________，②________．11以n为横坐标，k为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出k－n图象．

(3)图(b)中画出的直线可近似认为经过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一

段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝________N/m；该弹簧的劲

度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k＝________N/m.

3

解析：(1)①k＝mg＝×－2≈x2（－）×10m11k＝m/N≈

描点法，画一条直线，让大部分的点都落在直线上，或均匀分布在直线两侧．

111(3)设直线的斜率为a，则有k＝an，即k＝a·n，