最新2020版高考物理一轮复习：试验2_探究弹力和弹簧伸长的关系_含答案VIP免费

必修一第二章实验二1．(2015·四川理综)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝__25.85__cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝__0.98__N(当地重力加速度g＝9.8m/s2)。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是__弹簧原长__。作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。导学号51342222[解析]刻度尺的最小分度是1mm，读数要估读到0.1mm，所以读数是25.85cm。两个钩码的重力G2＝2mg＝2×50×0.001×9.8N＝0.98N，所以弹簧弹力F2＝0.98N。弹簧的伸长量＝弹簧长度－弹簧的原长，所以需要测量不挂钩码时弹簧的长度，即需要测量弹簧的原长。2．(2015·福建理综)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。导学号51342223(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为__6.93__cm；(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是__A__；(填选项前的字母)A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是__钩码重力太大，超过了弹簧的弹性限度__。[解析](1)Δl＝14.66cm－7.73cm＝6.93cm(2)应逐一增挂钩码，不能随意增减，A项正确。(3)弹簧下端钩码对弹簧的拉力过大，使弹簧形变量超过了弹簧的弹性限度。弹簧的伸长量不再是线性变化。3．(2017·杭州建兰中学模拟)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。导学号51342224钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36(1)某次测量如图2所示，指针示数为__(15.95～16.05)__cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1。用表1数据计算弹簧1的劲度系数为__k1＝(12.2－12.0)N/m__N/m(重力加速度g＝10m/s2)。由表1数据__能__(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。[解析](1)读数时要在最小刻度后，再加估读位，本题应读数为16.00cm。(2)相邻两次实验弹簧受拉力的差均为ΔF＝mg＝50×10－3×10N＝0.5N，用表中1、2、3、4相邻两组数据分别求劲度系数有：k1＝ΔFΔx1＝0.519.71－15.71×10－2N/m＝12.50N/m，k2＝ΔFΔx2＝0.523.66－19.71×10－2N/m＝12.66N/m，k3＝ΔFΔx3＝0.527.76－23.66×10－2N/m＝12.20N/m取平均值得k的劲度系数，k＝k1＋k2＋k33＝12.5N/m两条弹簧串联受到拉力大小相等，也能由表中数据计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。4．(2017·重庆巴蜀中学模拟)如图所示为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针以及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺，测得在挂钩上挂上一定数量钩码时，指针在刻度尺上的读数如下表。错误!钩码数n012345刻度尺读数xn(cm)2.624.175.707.228.8410.64Δxn＝xn－xn－1(cm)01.551.531.521.621.80已知所有钩码的质量可认为相同且为m＝50g，重力加速度取g＝9.8m/s2，请回答下列问题：(1)Δx4、Δx5与Δx1、Δx2、Δx3相比较有很大的区别，其可能的原因是：__弹簧伸长超过弹簧的弹性限度__。(2)小刘同学通过k(x2－x0)＝2mg，k(x3－x1)＝2mg，得劲度系数表达式：k＝4mgx3＋x2－x0－x1。请根据小刘同学的方法计算出弹簧的劲度系数k＝__32__N/m。(结果保留两位有效数字)[解析](1)只有在弹簧弹性限度之内时，弹簧的弹力才和弹簧的形变量成正比，超过弹性限度，两者不成正比，故有可能是弹簧伸长超出了弹簧的弹性限度。(2)根据小刘同学的计算公式可得k＝4mgx3＋x2－x1－x0＝4×0.05×9.8×1027.22＋5.70－4.17－2.62N/m＝32N/m...