2020届高考物理人教版一轮复习章节练习：第2章实验2探究弹力和弹簧伸长的关系(含解析)

1、1 (2019 深圳高三模拟 )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(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_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 x0 _cm，劲度系数k _n/m.(3) 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)x0 为乙图中f 0 时的 x 值，即 x04 cm.f6k x（16 4） 10 2 n/m 50 n/m.(3)测力计示数f 3.0 n，由乙图知弹簧长度x 10 cm.答案： (1)竖直(2)450

2、(3)102为了探究弹簧弹力f 和弹簧伸长量x 的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象(1) 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 _ (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，超过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，是因为形变量超过弹簧的弹性限度(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：kf甲4n/m66.

3、7 n/m甲6 10 2x甲kf乙8n/m 200 n/m乙4 10 2x乙要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧，故选甲弹簧答案： (1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7200甲3(2019 饶高三模拟上)在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图(a)对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b) 进行探究在弹性限度内，将质量为m50 g 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l 1、 l2 如表所示钩码个数1234l 1/cm30.0031.0432.0233.02l 2/cm29.3329.6529.9730.

4、30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”)计算出弹簧乙的劲度系数解析： 分析图 (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fmg0.50 n约 1 cm，所以弹簧劲度系数 k1ll 0.01 m 50 n/m. 分析图 (b)中可得 ，每增加一个钩码，弹簧伸长约 0.32 cm，即 k120.003 2 k 0.003 2 mg，根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数答案： 50 能4某实验小组探究弹簧的劲度系数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

5、 p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6 分别固定在弹簧上距悬点0、10、 20、 30、 40、 50、 60 圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，p指0向 0 刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg 的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数， 取重力加速度为9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为 11.88 cm.p1p2pp4p5p63x (cm)2.044.066.068.0510.0312.010x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41

6、n102030405060k(n/m)16356.043.633.828.810.00610.017 90.022 90.029 60.034 7k(m/n)(1)将表中数据补充完整：_， _1为纵坐标，在图 (b)给出的坐标纸上画出1 n 图象(2)以 n 为横坐标， kk(3)图 (b) 中画出的直线可近似认为通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l 0(单位为 m)的关系的表达式为 k _n/m.mg0.1009.80 n解析： (1) k x2281.7 n/m.（ 5.264.06） 10m11 k81.7 m/n 0.012 2 m/n.(2)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(3)设直线的斜率为a，则有11 160 圈，k an，即 k，通过计算斜率即可求得；弹簧共a n则有 n60l0，把其代入1 1