（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題08 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系（測(cè)）（ 含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

《（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題08 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系（測(cè)）（ 含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題08 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系（測(cè)）（ 含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題08 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系（測(cè)） 【滿分：110分時(shí)間：90分鐘】 實(shí)驗(yàn)題（共10小題，每題11分） 1．（1）某同學(xué)用一把游標(biāo)卡尺上有50個(gè)小等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，由于被遮住，只能看見(jiàn)游標(biāo)的后半部分，如圖所示，該擺球直徑為 mm （2）為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出．（g＝9.8 m/s2）彈簧的勁度系數(shù)為 N/m． 【答案】（1）17.00；（2） （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線上．可以判定m和l間是一次函數(shù)

2、關(guān)系．畫(huà)一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖所示： 由胡克定律得：。 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；描線時(shí)要將盡可能多的點(diǎn)畫(huà)在直線上，少數(shù)的點(diǎn)盡可能平均的分布于直線兩側(cè)，在應(yīng)用胡克定律時(shí)，要首先轉(zhuǎn)化單位，知道圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)。ks5u 2．某同學(xué)在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，測(cè)力計(jì)的掛鉤是通過(guò)一塊三角片和彈簧連接的，如圖12甲所示，他覺(jué)得這個(gè)三角片除了用來(lái)掛測(cè)力計(jì)的掛鉤外還有調(diào)整彈簧工作長(zhǎng)度（正常使用時(shí)只有三角片以上的彈簧產(chǎn)生彈力）的作用，在測(cè)力計(jì)不準(zhǔn)時(shí)可以通過(guò)它來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3、 為了研究彈簧的勁度系數(shù)與其長(zhǎng)度的關(guān)系，他另找一彈簧按圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針、、、、、、分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處，通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置。指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為；掛有質(zhì)量為的砝碼時(shí)，各指針的位置記為。測(cè)量結(jié)果如下表所示： 利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算每一段彈簧的伸長(zhǎng)量，請(qǐng)將下表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。 在一定的誤差允許范圍內(nèi)，由以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：在相同拉力作用下彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧的原長(zhǎng)，進(jìn)一步分析可知：彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長(zhǎng)。 一把彈簧測(cè)力計(jì)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)

4、，在校正零點(diǎn)后的測(cè)量值總是大于實(shí)際值，如果需要把它調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)該調(diào)節(jié)三角片的位置使彈簧的工作長(zhǎng)度。 【答案】1.20， 2.35， 2.95，成正比，成反比，變短 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)胡克定律得到彈簧彈力和長(zhǎng)度的關(guān)系公式，分析表格數(shù)據(jù)得到圖象的物理意義，最后結(jié)合圖象求解勁度系數(shù)。 3．橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋的原長(zhǎng)L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)驗(yàn)都證明，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量 （1）在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)為 A、N B、m C、N/m

5、 D、 （2）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系圖像如圖所示，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______________ N/m （3）若橡皮條的原長(zhǎng)為10.0cm，面積為1.0，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是_________（只填數(shù)字，單位取（1）中正確單位，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）D（2）（3） 【解析】（1），所以楊氏模量Y的單位應(yīng)為，D正確； 【名師點(diǎn)睛】本題結(jié)合圖象考查了胡克定律的基礎(chǔ)知識(shí)，是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取信息的能力．同時(shí)要掌握F-x圖線的斜率表示勁度系數(shù) 4．某同學(xué)要

6、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k，做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上，當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)記作，彈簧下端每增加一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)分別記作，， （1）下表記錄的是該同學(xué)測(cè)出的5個(gè)值，其中未記錄 以砝碼的數(shù)目n為縱軸，以彈簧的長(zhǎng)度l為橫軸，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在如下坐標(biāo)紙中作出n-l圖線 （2）根據(jù)圖線可知彈簧的勁度系數(shù)k=________________N/m （3）根據(jù)圖線可知彈簧的原長(zhǎng)=___________cm 【答案】（1）如圖所示（2）28（3

7、）1.70（1.60-1.80） 【解析】（1）在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，讓直線盡可能過(guò)所有點(diǎn)，若不能過(guò)，讓點(diǎn)對(duì)稱分布在直線兩側(cè)即可 如圖所示. ks5u （3）把圖線延長(zhǎng)，與l軸的交點(diǎn)即為彈簧的原長(zhǎng)，所以可得 【名師點(diǎn)睛】彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比．對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，我們要充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)求解可以減少誤差 5．如圖甲示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)． （1）實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有：_________________． （2）如圖乙示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸

8、是彈簧的形變量x．由圖可知：圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是由于；彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2）； （3）如圖丙示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫(huà)出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的F—L圖像．下列正確的是 A．a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大 C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小 D．彈力與彈簧長(zhǎng)度成正比 【答案】（1）毫米刻度尺；（2）彈簧自身重力； 4.9；（3）B 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有：毫米刻度尺； （2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比． 由． 由圖可

9、知，當(dāng)F=0時(shí)，x大于零，說(shuō)明沒(méi)有掛重物時(shí)，彈簧有伸長(zhǎng)，是由于彈簧自身的重力造成的． 故圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于彈簧有自重，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有考慮（或忽略了）彈簧的自重． （3）在圖象中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)，故b的原長(zhǎng)比a的長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，故a的勁度系數(shù)比b的大，故B正確，C錯(cuò)誤；彈簧的彈力滿足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯(cuò)誤；故選B． 【名師點(diǎn)睛】此題考查探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理：測(cè)量彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)選擇器材．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．由胡克定律求出K．彈簧的彈力滿足胡克定律F=kx，在圖象中斜率表

10、示彈簧的勁度系數(shù)k，橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)。ks5u 6．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧按如圖所示連接起來(lái)進(jìn)行探究。 （1） 某次測(cè)量如圖所示，指針示數(shù)為_(kāi)__________cm。 （2） 在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表格所示。用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為_(kāi)________N/m，彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)為_(kāi)________N/m（重力加速度g=10m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。 鉤碼數(shù) 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.70 27.70 LB/cm 29.96

11、35.76 41.55 47.34 【答案】（1）16.00 （2）12.5 27.8 【名師點(diǎn)睛】結(jié)合L1和L2示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)． 7．如圖所示為“測(cè)量彈簧勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端裝有指針以及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺，測(cè)得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時(shí)，指針在刻度尺上的讀數(shù)如表 已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且為m=50g，重力加速度取，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）與相比較有很大的區(qū)別，其可能的原因是：______________ （2）小

12、劉同學(xué)通過(guò)，得：勁度系數(shù)公式 請(qǐng)根據(jù)小劉同學(xué)的方法計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=_________N/m,(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 【答案】（1）超過(guò)彈簧的彈性限度（2）32 【解析】（1）只有彈簧彈性限度之內(nèi)時(shí)，彈簧的彈力和彈簧的形變量成正比，超過(guò)彈性限度，兩者不成正比，故有可能是超出了彈簧的彈性限度， 【名師點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確：彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比，對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，我們要充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)求解可以減少誤差 8．“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的螺旋彈簧如圖甲所示。 （1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度

13、尺的零刻線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下部A處做一標(biāo)記，如固定一個(gè)指針。在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼時(shí)（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x。逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼所受的重力F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)描繪在圖中，如圖乙，請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出x隨F變化的圖象。由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA＝________N/m（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。 （2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比，可能是________。 A．等于kB．大于kAC．小于kA D．無(wú)法確定 【答案】（1）見(jiàn)解析；42（40～44均可） ;

14、（2）A 【名師點(diǎn)睛】此題考查探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理：測(cè)量彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)選擇器材．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．由胡克定律求出K．彈簧的彈力滿足胡克定律F=kx，在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)。 9．幾個(gè)同學(xué)合作如圖所示裝置探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”，彈簧的上端與標(biāo)尺的零刻度對(duì)齊，他先讀出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼，依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：（彈簧始終未超過(guò)彈性限度，重力加速度g=9.8m/s2） 鉤碼質(zhì)量m/g 0 3

15、0 60 90 120 150 標(biāo)尺刻x/10－2m 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79 （1）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖中所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線． （2）作出的圖線與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值的物理意義是；這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)k=N/m（保留三位有效數(shù)字）． 【答案】(1) x/10-2 m m/g 30 12 10 6 0 90 120 150 8 4 60 （2）彈簧的自然長(zhǎng)度（原長(zhǎng)）為6cm；26.1（25.6~26.9均可） 【名師點(diǎn)睛】此題考查探究在彈性限度內(nèi)彈簧

16、彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理：測(cè)量彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)選擇器材．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．由胡克定律求出K．彈簧的彈力滿足胡克定律F=kx，在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)。 10．某研究小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將不同數(shù)量的鉤碼掛在豎直彈簧下端進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出鉤碼的重力G與彈簧的總長(zhǎng)L的關(guān)系圖像，如圖所示請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題： （1）彈簧的原長(zhǎng)為cm （2）彈簧的勁度系數(shù)為N/m 【答案】 【名師點(diǎn)睛】此題考查探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理：測(cè)量彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)選擇器材．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．由胡克定律求出K．彈簧的彈力滿足胡克定律F=kx，在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)。