弹力实验题编辑

弹力实验题汇编1.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的硅码.实验测得了硅码的质量m与弹簧长度1的相应数据，7个对应点已在图上标出.（取g=10m/s2）（1） 作出niT的关系图线；（2） 弹簧的原长为 cm；（3） 弹簧的劲度系数为 N/m（保留2位有效数字）。【答案】（1）如右图所示（2）&68.8（3）0.24~0.26【解析】试题分析：（1）描点连线，连成直线，让可能多的点落在直线上或平分在直线的两侧（2）斜率就表示劲度系数大小（2）图线与横坐标的交点即为弹簧原长（3）斜率就表示劲度系数大小考点：考查胡克定律的应用点评：描点连线看似简单的问题，平时如果没有练习，真正考试或实验过程中连线不规范引入的误差就比较大为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的硅码.实验测出了硅码质量m与弹簧长度I的相应数据，其对应点已在图中标出.（g=9.8m/s2）£.0 10.0 12.0 14.0Iti.O1S.0肿劇米⑴作出m—I的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为 o【答案】⑴如图所示（2）0.259N/m（0.248〜0.262）【解析】（1）描点连线，连成直线，让可能多的点落在直线上或平分在直线的两侧（2）斜率就表示劲度系数大小（10分）⑴在《探究求合力的方法》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置0,此时学生需要记录是: , , ,接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是 •⑵某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”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L。，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上硅码后测出弹簧伸长后的长度 L（在弹性限度内），把L-L。作为弹簧的伸长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【答案】⑴（10分）两个弹簧秤的读数，两个细绳套的方向，橡皮条结点的位置.把橡皮条的结点拉到同一位置0。⑵C【解析】本题考查的是“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验问题。由本实验的实验步骤可知，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置0,此时学生需要记录是两个弹簧秤的读数，两个细绳套的方向，橡皮条结点的位置•接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是把橡皮条的结点拉到同一位置0。因为弹簧有个原长，所以答案选C。一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉时，其长为20cm,对其施30N压力时，其长为14cm,则该弹簧自然长度为 cm,其劲度系数为 N/m。［答案］17 cm1000N/tti【解析】根据F=KAx,当受拉力时：30=k（20-/）,当受压力时：3Ok“-14）;00解得/=17cm,k=1000N/M0一根轻弹簧（不计弹簧自重），长度是10厘米，用2N力拉时伸长1厘米，若两端各用1牛力压缩时，则此时弹簧的总长度为 厘米，弹簧的劲度系数为—N/m【答案】9.5 2002【解析】弹簧原长为9cm,根据胡克定律F=kx,可知弹簧的劲度系数k= =2QQN/m,当弹力为1X10-21N时，伸长量减为原来的一半，即0.5cm,所以此时弹簧的总长度为9.5cm故答案为：9.5 ,200在探究“弹力与弹簧伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下数据：钩码个数123456弹簧弹力F/N0.501.001.502.002.503.00弹簧伸长x/cm1.202.403.604.766.107.10（1）由数据在坐标系中画出F—x图像（坐标系在答题纸上）（2） 由此得出结论 （3） 由图像得弹簧的劲度系数为A™3.0omN/HLIli」』』1.0.021（2） 由此得出结论 （3） 由图像得弹簧的劲度系数为A™3.0omN/HLIli」』』1.0.021u:::■■■■■■■"1:誥Is“KKiii6-0t3.0TsiMHinr3.04.0ss70x/cm［答案］（1）图略⑺在弹性限度內，弹簧伸长与弹力戚正比；口）（40-44）【解析】：（1【解析】：（1）图线如图所示.（2） 根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比（3） 图象的斜率表示弹簧的劲度系数，k=41N/m.用弹簧测力计称量一物体时，测力计指针所指位置如图所示，这个力—_N.该弹簧测力计的最小刻度值是—用这个弹簧秤称量的力的大小不能超 N.【答案】1.5 0.2N 5【解析】弹簧测力计分度值为0.2N,量程为5N,测力计指针所指位置如图所示，这个力是1.5N,该弹簧测力计的最小刻度值是0.2N,用这个弹簧秤称量的力的大小不能超过5N故答案为：1.5 ,0.2N,5（1）请将下列实验步骤或结果补充完整：在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”，取一待测弹簧，将弹簧 测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录 .改变钩码个数，重复上述步骤.某同学在右图坐标中，根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点.请你在图中描绘出相应的F-x图像，根据图像求出弹簧的劲度系数为 N/m.（保留两位有效数字）（2）某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为R,则测量的方法与步骤是：A——I—SEr图甲将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后 ,使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R「R?及对应的电流与根据以上的数据及 '芫律,建立方程乩血可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是： 、 .该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应 .图乙-【答案】）（1）（共&分）：自由悬挂辽分）；钩码个数、钩码总质量、钩码总重量1或“弹簧长度和钩码总质量"）（2分）斤-JT图线如图（2分）；19（2 □⑵（共in分J再调节电阻箱：、i兀）.闻皆电路欧姆定律（2分）,7?=I鸟+&.+•I、 -7-'^2+ '辽分）【解析】（1）在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”，首先将弹簧自然悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录钩码个数、钩码总质量.改变钩码个数，重复上述步骤.根据图像求出弹簧的劲度系数为£= =19N/D1.Ax（2）A.将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后电阻箱电阻，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值叫、R?及对应的电流I?；B.根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组：E=I（R+R+厂）、E=I（R+R+r）.联立1 1A 2 2A即可求得电动势和内阻实物图如下某研究小组在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，将不同数量的钩碼挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验数据，利用描点法作出钩碼的重力G与弹簧的总长L的关系图像，如图所示请根据图象回答下列问题：G/N【答案】(1)1.2cm (2分)(2)16.5N/m(2分)【解析】根据胡克定律写出F与L的方程即可正确解答.解：(1)根据胡克定律可知：F二k(1-1q),由此可知横轴截距为1°,故由图象可知lo=12cm.故答案为：12. ° °(2)根据F=k(l-lo)可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出.劲度系数为k=16.5N/m.故答案为：16.5. °在"探究弹力与弹簧伸长的关系〃的实验中。关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是先测量原长，后竖直悬挂先竖直悬挂，后测量原长先后顺序对实验结果无影响先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量"的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为 •这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为 N/m,乙弹簧为N/m0若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧 (填"甲"或"乙”)。以下是一位同学准备完成的实验步骤，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是： .以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x,F)对应的点，并用平滑的曲线连结起来.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度LO将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺依次在弹簧下端挂上丄个、2个、3个、4个......钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。解释函数表达式中常数的物理意义。下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：弹力(F/N)0.51.01.52.02.5

弹簧原来长度（L0/cm）1515151515弹簧后来长度（L/cm）16.217.318.519.620.8弹簧伸长里（x/cm）请你算出每一次弹簧伸长量，并将结果填在上表的空格内；在图口的坐标上作出F-x图线；并写出曲线的函数表达式（x用cm作单位）： ，其中常数的物理意义表示：【答案】①D；②表明弹簧已经超过了弹簧的弹性限度；k甲=66.7N/m；k乙=200N/m；甲。CBDAEFF-x图线如图所示；曲线的函数式（x用cm作单位）：F=0.43x；函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数,表示使弹簧每伸长或压缩0.01m（lcm）所需的拉力，大小为0.43N.【解析】①先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重向上弯曲的原因是超出了弹性限度，注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出k^200N/m,由于甲的劲度系数小，因此其精度高.先组装器材，即CB,然后进行实验，即D,最后数据处理，即AEF.所以先后顺序为CBDAEF.2、 根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比，即F=kx=0.43x.3、 式中的常数表示弹簧的劲度系数.解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验步骤，会描点作图，掌握作图的方法.会从图象中分析数据.本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系的基础知识，比较简单，是一道考查基础知识的好题.TOC\o"1-5"\h\z11.在弹性限度内，一弹簧受到10N的拉力时，它的长度是11cm,受到5N的压力时，它的长度为5cm,那么弹簧的原长是 cm,劲度系数是 o【答案】7 250N/m【解析】设弹簧原长为1°。根据胡克定律：F=kx得F严（1儿） ①F?二k（10-12） ②将①②两式代入数据得：10=k（0.11-1°） ③5=k（10-0.05） ④解③④组成的方程组得：k=250N/m,lo=7cm。竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为 cm,劲度系数为 N/m.【答案】10200【解析】弹簧上悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律得知：受到的拉力与弹簧伸长量成正比，!PF=kx,其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于伸长后总长度减去原长L。，即x=L-L°.改变悬挂重物的重力,伸长量变化，这样可以列出两个方程,通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数.设弹簧的原长为L。,劲度系数为k,设挂6产4N的重物时弹簧的长度为挂G2=6N的重物时弹簧的长度为L，则L=12cm,L2=13cm,由胡克定律得：G严(L冷)G2=k(L2-Lo)带入数据解得:1^=10cm,k=200N/m.即弹簧原长为10cm,劲度系数为200N/m.如图3-2-6所示，一氢气球被一细绳拉住漂浮在空中，试分析细绳所受弹力及施力物体图3-2-6【答案】见解析【解析】细绳既受气球的拉力，又受地面的拉力这两个弹力的方向相反，都在沿绳的直线上地面对绳的弹力斜向下，球对绳的弹力斜向上.14..如图3-2-5示，水平桌面上放一质量分布均匀的长木板，开始时木板全部在桌面内静止当木板的2/3在桌面上静止时，试说明桌面对木板的弹力大小有无变化.图3-2-5【答案】无变化【解析】在两种情况下，木板的重力G不变，故所受弹力F也不变，其大小关系为F=G.15.如图3-2-4所示，一个质量分布均匀的小球放在互成120°角的两块光滑平面之间，保持静止状态，球与水平面AB相切a点，与倾斜面AC相切于b点.试分析球的受力情况，画出球的受力示意图.图3-2-4【答案】如图所示.【解析】产生弹力的必要条件是接触，充分条件是挤压产生形变在图中与小球接触的有两点a和b,因此小球所受到的弹力只能来自这两点，但