（新課標）2022年高考物理一輪復習 主題二 相互作用 牛頓運動定律 綜合技能演練2-1-4

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1、（新課標）2022年高考物理一輪復習 主題二 相互作用 牛頓運動定律 綜合技能演練2-1-4 1．某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗，設計了如圖(a)所示的實驗裝置．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，然后在彈簧下端依次掛1、2、3、4、5個鉤碼，待靜止時，測出彈簧相應的總長度．每只鉤碼的質量都是10 g．實驗數據見下表(彈力始終未超過彈性限度，g取10 N/kg). 鉤碼質量/g 0 10 20 30 40 50 彈簧總長度/cm 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 彈力大小/N 0 0.1 0.2 0.3 0.4

2、0.5 (1)試根據這些實驗數據，在給定的圖(b)所示的坐標紙上，作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度l之間的函數關系圖象． (2)圖象跟l坐標軸交點的物理意義是________________． 該彈簧的勁度系數k是________N/m. [解析]　(1)描點作出圖象，如圖所示． (2)圖象跟l坐標軸交點的物理意義是表示彈簧原長．由圖象可知，彈簧的勁度系數應等于直線的斜率，即k＝＝20 N/m. [答案]　(1)見解析圖　(2)表示彈簧原長　20 2．如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系． (1)為完成實驗

3、，還需要的實驗器材有：________. (2)實驗中需要測量的物理量有：_____________________. (3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數為________N/m.圖線不過原點的原因是由于_______． (4)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下： A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F(xiàn))對應的點，并用平滑的曲線連接起來； B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0； C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺； D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼

4、，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內，然后取下鉤碼； E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式．首先嘗試寫成一次函數，如果不行，則考慮二次函數； F．解釋函數表達式中常數的物理意義； G．整理儀器． 請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：________. [解析]　(1)根據實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量．(2)根據實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧掛不同個數的鉤碼時所對應的彈簧長度．(3)取圖象中(0.5,0)和(3.5,6)兩個點，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于彈簧自身存在重力，使得彈簧不加外力時就有

5、形變量．(4)根據完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG. [答案]　(1)刻度尺　(2)彈簧原長、彈簧掛不同個數的鉤碼時所對應的彈簧長度　(3)200　彈簧自身存在重力　(4)CBDAEFG 3．(2017·商丘模擬)(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關系實驗時，得到如圖a所示的F－L圖象，由圖象可知：彈簧原長L0＝________cm，求得彈簧的勁度系數是k＝________N/m. (2)按如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個鉤碼重G＝1 N)，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b，則指針所指刻度尺示數為________cm.由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數為__

6、______個． [解析]　(1)由胡克定律F＝k(L－L0)，結合題圖a中數據得： L0＝3.0 cm，k＝200 N/m. (2)由題圖b知指針所示刻度為1.50 cm，由F＝k(L0－L)，可求得此時彈力為：F＝3 N，故所掛鉤碼的個數為3個． [答案]　(1)3.0　200　(2)1.50　3 4．在測量彈簧的勁度系數時，將彈簧自然懸掛，長度記為L自，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為L0；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數據如下表： 代表符號 L自 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 數值(cm) 5.35 7.35

7、9.35 11.30 13.4 15.35 17.40 19.30 (1)表中有一個數值記錄不規(guī)范，代表符號為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________． (2)如圖所示是該同學根據表中數據作的圖線，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L自”或“L0”)． (3)由圖可知彈簧的勁度系數為________N/m；通過分析圖和表可知砝碼盤的質量為________g(結果保留兩位有效數字，重力加速度g取9.8 m/s2)． [解析]　(1)刻度尺的最小分度為1 mm，長度L3記錄不規(guī)范．(2)從題圖中看出x＝0時，m＝0，即不放砝碼時所對應的橫軸是彈簧長度與L0的差值．(3)彈簧的勁度系數k＝＝ N/m＝4.9 N/m，根據胡克定律得F＝kΔx＝4.9×(0.0735－0.0535)N＝0.098 N，砝碼盤的質量為 kg＝10 kg. [答案]　(1)L3　1 mm　(2)L0　(3)4.9　10