高考物理一轮复习 第2章 相互作用 微专题9 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系试题VIP免费

实验：探究弹力和弹簧伸长的关系[方法点拨](1)实验原理：二力平衡．(2)数据处理：图象法．1．一名同学利用如图1装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验．(1)下列实验步骤的正确顺序为________(填实验步骤前的序号)．A．以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据(l，m)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；图1B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端指针在刻度尺上指示的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度并记录，然后取下钩码；E．由图象找出m与l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式(重力加速度g＝10m/s2)，求出弹簧的劲度系数．(2)图2中已根据实验测得的数据描点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线．此实验得到弹簧的劲度系数k＝________N/m(结果保留三位有效数字)．图22．(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图3a所示的F－L图象．由图象可知：弹簧原长L0＝______cm，由此求得弹簧的劲度系数k＝______N/m.图3(2)按如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为________cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为________个．3．如图4甲所示是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线．根据图甲得出结论：__________________________________________________________________________________________________.若要选一个弹性较好的橡皮筋，应选________型号橡皮筋．乙同学将一橡皮筋水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的，用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出m－x图象如图乙所示．可知橡皮筋的劲度系数为________________．图4图54．某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系实验中，按示意图5所示安装好实验装置，让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐，在弹簧上安装可移动的轻质指针P，实验时的主要步骤是：①将指针P移到刻度尺l01＝5cm处，在弹簧挂钩上挂上200g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；②取下钩码，将指针P移到刻度尺l02＝10cm处，在弹簧挂钩上挂上250g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；③取下钩码，将指针P移到刻度尺l03＝15cm处，在弹簧挂钩上挂上50g的钩码，静止时读出指针所指刻度并记录下来；④重复③步骤，在每次重复③时，都将指针P下移5cm，同时保持挂钩上挂的钩码质量不变．将实验所得数据记录、列表如下：次数弹簧原长l0/cm弹簧长度l/cm钩码质量m/g15.007.23200210.0015.56250315.0016.6750420.0022.2350525.0030.5650根据实验步骤和列表数据，回答下列问题：(1)重力加速度g取10m/s2.在实验步骤③中，弹簧的原长为15cm时，其劲度系数k＝________N/m.(2)同一根弹簧的原长越长，弹簧的劲度系数________(弹簧处在弹性限度内)．A．不变B．越大C．越小答案精析1．(1)CBDAE(2)如图所示0.260(0.255～0.265)解析(1)本实验中首先要正确安装仪器，并记下弹簧自然伸长时的位置，然后再挂上钩码记录对应的弹簧长度，建立坐标系，作出对应的m－l图象即可，故顺序为CBDAE.(2)作出m－l关系图线，图线方程为mg＝k0(l－0.086m)，由胡克定律F＝kx，得k＝k0＝0.260N/m.2．(1)3.0200(2)1.503解析(1)如题图a所示的F－L图象，在横轴的截距等于弹簧原长L0，斜率等于弹簧的劲度系数k.弹簧原长L0＝3.0cm，弹簧的劲度系数k＝＝200N/m.(2)根据毫米刻度尺读数规则，要估读到0.1mm，如题图b所示指针所指刻度尺示数为1.50cm.弹簧被压缩了Δx＝3.0cm－1.50cm＝1.50cm，根据胡克定律，F＝kΔx，解得F＝3N，由此可推测题图b中所挂钩码的个数为3个．3．橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x成正比A200N/m解析由题图甲可知橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x的变化关系图象为过原点的倾斜直线，所以橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x成正比；A型...