高考物理總復(fù)習(xí) 2-7實(shí)驗(yàn) 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系訓(xùn)練試題 新人教版

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1、高考物理總復(fù)習(xí) 2-7實(shí)驗(yàn) 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系訓(xùn)練試題 新人教版 1．(單選)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈力的大小為F，彈簧的形變量(伸長(zhǎng)量或壓縮量)為x，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中k的具體數(shù)值只能用逐個(gè)計(jì)算的方法求出來(lái)，而沒有其他的方法 B．如果沒有測(cè)出彈簧原長(zhǎng)，用彈簧長(zhǎng)度L代替x，F(xiàn)-L圖線也是過(guò)原點(diǎn)的一條直線 C．利用F-x直線可求出k值 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連到線上，才能探索得到真實(shí)規(guī)律 解析　該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以采用圖象法，并非只能用逐個(gè)計(jì)算的方法來(lái)求k，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；用彈簧長(zhǎng)度L代替x，F(xiàn)-L圖線不過(guò)原點(diǎn)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；在F-x圖象中圖

2、象的斜率表示勁度系數(shù)的大小，故利用F-x直線可以求出k值，故C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)并非把所有點(diǎn)連到線上，而是讓盡量多的點(diǎn)坐落在直線上，不能坐落在直線上的盡量分布在直線的兩側(cè)，這樣可以剔除誤差比較大的點(diǎn)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　C 2．(多選)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中關(guān)于操作步驟先后順序，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．先測(cè)量原長(zhǎng)，后豎直懸掛 B．先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng) C．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響 D．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重 解析　在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中由于彈簧的自重，水平放置和豎直懸掛，彈簧的長(zhǎng)度不同，所以先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng)，這樣掛

3、上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)能準(zhǔn)確反映伸長(zhǎng)量，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 答案　BD 3．(多選)在《探究彈簧伸長(zhǎng)量與彈力關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)將彈簧平放于水平桌面 B．彈簧豎直懸掛于鐵架臺(tái)的橫梁上，刻度尺應(yīng)豎直固定在彈簧附近 C．在彈簧下端掛鉤碼時(shí)，不能掛太多鉤碼，以保證彈簧處于彈性限度內(nèi) D．若誤將彈簧總長(zhǎng)l為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，得到的F-l圖象，則根據(jù)該圖象無(wú)法得出彈簧的勁度系數(shù) 解析　測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)如果將彈簧平放于水平桌面，由于彈簧自身的重力作用豎直放置后

4、要比平放測(cè)量增長(zhǎng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧豎直懸掛于鐵架臺(tái)的橫梁上，刻度尺應(yīng)豎直固定在彈簧附近，故B項(xiàng)正確；彈簧下端所掛鉤碼不能太多，避免彈簧超過(guò)彈性限度，故C項(xiàng)正確；把彈簧總長(zhǎng)作為橫坐標(biāo)，彈簧彈力作為縱坐標(biāo)作為圖象，圖象在橫軸上有截距，圖象斜率等于彈簧勁度系數(shù)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　BC 4．(單選)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛15 N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.16 m，懸掛20 N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.18 m，則彈簧的原長(zhǎng)L0和勁度系數(shù)k分別為(　　) A．L0＝0.02 m，k＝500 N/m B．L0＝0.10 m，k＝500 N/m C．L0＝0.02 m，k＝250

5、 N/m D．L0＝0.10 m，k＝250 N/m 解析　F1＝k(L1－L0)，有15＝k(0.16－L0)；F2＝k(L2－L0)，有20＝k(0.18－L0)，聯(lián)立兩方程組，得：L0＝0.10 m，k＝250 N/m，故D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　D 5．(單選)某同學(xué)用如圖所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，他在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼，同時(shí)用毫米刻度尺分別測(cè)出加掛不同鉤碼時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l.他測(cè)出的彈簧的彈力F(F的大小等于所掛鉤碼受到的重力)與彈簧的長(zhǎng)度l的各組數(shù)據(jù)，并逐點(diǎn)標(biāo)注在如下圖所示的坐標(biāo)紙上．由圖象可知(　　) A．彈簧的彈力大小與彈

6、簧長(zhǎng)度成正比 B．彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長(zhǎng)度成正比 C．彈簧原長(zhǎng)l0＝15.00×10－2 m，彈簧的勁度系數(shù)k＝1.0×102 N/m D．彈簧原長(zhǎng)l0＝15.00×10－2 m，彈簧的勁度系數(shù)k＝0.25×102 N/m 解析　根據(jù)胡克定律，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧的勁度系數(shù)只與本身性質(zhì)有關(guān)，與是否形變無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；用描點(diǎn)法作圖由下圖可知，當(dāng)F＝0時(shí)，彈簧原長(zhǎng)l0＝15.00×10－2 m，根據(jù)胡克定律，有F＝k(l－l0)，圖象的斜率大小為彈簧的勁度系數(shù)，所以k＝100 N/m，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　C 6．(單選)我國(guó)在2011年發(fā)

7、射了“天宮一號(hào)”飛行器，“天宮一號(hào)”可以被改造為一個(gè)短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室．有同學(xué)設(shè)想在“天宮一號(hào)”飛行器中進(jìn)行高中物理的部分實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的(　　) A．用彈簧秤驗(yàn)證力的平行四邊形定則 B．用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 C．用砂桶拉動(dòng)小車驗(yàn)證牛頓第二定律 D．用彈簧懸掛鉤碼探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 解析　在“天宮一號(hào)”飛行器中，物體處于完全失重狀態(tài)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)是否受到重力的影響來(lái)分析解答此題．用彈簧秤驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)不受重力影響，可以進(jìn)行，故A項(xiàng)正確；用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律受重力影響，不可以進(jìn)行，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；用砂桶拉動(dòng)小車驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，合力等于砂

8、桶總重力，受重力影響，不可以進(jìn)行，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；用彈簧懸掛鉤碼探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，彈簧的彈力等于鉤碼的重力，受重力影響，不可以進(jìn)行，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　A 7.某學(xué)校興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系如圖所示，試由圖線確定： (1)彈簧的原長(zhǎng)為________m. (2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m. (3)彈簧伸長(zhǎng)0.1米時(shí)，彈力的大小為________N. 解析　胡克定律公式F＝kx中，x是彈簧伸長(zhǎng)或壓縮的長(zhǎng)度，不是彈簧的長(zhǎng)度． (1)由圖讀出，彈簧的彈力F＝0時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0＝10 cm＝0.1 m，即彈簧的原長(zhǎng)．

9、 (2)由圖讀出彈力為F1＝10 N，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1＝5 cm，彈簧壓縮的長(zhǎng)度x1＝L0－L1＝5 cm＝0.05 m，由胡克定律，得彈簧的勁度系數(shù)為k＝200 N/m. (3)根據(jù)胡克定律，得F＝kx＝200 N/m×0.1 m＝20 N. 答案　(1)0.1　(2)200　(3)20 8．以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．下列實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)是____________． A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái) B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺

10、上的刻度L0 C．將鐵架臺(tái)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刻度尺 D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼 E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式 解析　解決本題的指導(dǎo)思想：先組裝器材，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后數(shù)據(jù)處理，實(shí)驗(yàn)步驟要符合事物發(fā)展邏輯，不可顛三倒四，順序的排列要有利于操作，有利于減小誤差．如在本實(shí)驗(yàn)中要先固定彈簧，然后測(cè)量其原長(zhǎng)，再在彈簧下端掛鉤碼，記錄不同鉤碼彈簧的不同長(zhǎng)度，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)于儀器的整理可以做完實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行，也可以最后處理完數(shù)據(jù)后進(jìn)行

11、，故實(shí)驗(yàn)步驟為：CBDAE. 答案　CBDAE 9.大量事實(shí)表明：彈力的大小跟形變的大小有關(guān)．某同學(xué)為了探究“彈簧的彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系”對(duì)某一彈簧進(jìn)行了測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出了如圖所示的圖線．這根彈簧在正常使用時(shí)的勁度系數(shù)為________N/m. 解析　該圖象中橫坐標(biāo)為伸長(zhǎng)量，縱坐標(biāo)為拉力，根據(jù)胡克定律得斜率為勁度系數(shù)，由此可求出k＝ N/m＝150 N/m. 答案　150 10．下表是某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)． 彈力F(N) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 伸長(zhǎng)量x(cm) 2.30 5.08 6.88

12、 9.80 12.50 (1)請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象； (2)若彈簧的原長(zhǎng)為40 cm，彈力F和彈簧的長(zhǎng)度L(單位：米)的函數(shù)關(guān)系式為________． 解析　(1)在圖象上找出各對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的線連接，是過(guò)原點(diǎn)的直線，如下圖； (2)通過(guò)圖線可以看出，彈簧的彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，所以它們成正比關(guān)系．該直線的斜率即彈簧的勁度系數(shù)k＝＝ N/m≈23 N/m，彈力F和彈簧的長(zhǎng)度L(單位：米)的函數(shù)關(guān)系式為：F＝k(L－L0)＝23×(L－0.4) 答案　(1)如解析圖所示 (2)F＝23×(L－0.4)(勁度

13、系數(shù)k在19～23之間，均給分) 11．(2011·安徽)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)量的鉤碼．實(shí)驗(yàn)測(cè)出了鉤碼質(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)已在下圖上標(biāo)出．(g取9.8 m/s2) (1)作出m-l的關(guān)系圖線； (2)彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m. 解析　(1)如下圖所示 (2)根據(jù)圖象的斜率可以求得彈簧的勁度系數(shù)：Δmg＝kΔl，則k＝g＝×9.8 N/m＝0.261 N/m(在0.248～0.262 N/m之間均正確) 答案　(1)如解析圖所示　(2)0.261 N/m(在0.248～0.262 N/m之間均

14、正確) 12.某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測(cè)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，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度g＝9.8 m/s2) 鉤碼質(zhì)量m/102 g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 標(biāo)尺刻度x/10－2 m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 (1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標(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)

15、根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在________范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為________N/m. 解析　(1)描點(diǎn)作圖，如圖所示． (2)從圖象可以看出在0～4.9 N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律．根據(jù)胡克定律F＝kx，得 k＝ N/m＝25 N/m. 答案　(1)如解析圖所示　(2)0～4.9 N,25 13．(xx·廣東)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系． (1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)． (2)彈簧自然懸掛，待彈簧_____

16、___時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表． 代表符號(hào) L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 數(shù)值cm 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________． (3)下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值(填“L0”或“Lx”)． (4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_

17、_______N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2) 解析　(1)為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力引起，所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在豎直方向． (2)彈簧靜止時(shí)，記錄原長(zhǎng)L0；表中的數(shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效位數(shù)不同，所以數(shù)據(jù)L3不規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)讀至cm位的后兩位，最后一位應(yīng)為估讀值，精確至mm位，所以刻度尺的最小分度為1 mm. (3)由題圖知所掛砝碼質(zhì)量為0時(shí)，x為0，所以x＝L－Lx. (4)由胡克定律F＝kΔx知，圖線斜率即為勁度系數(shù)k＝＝ N/m＝4.9 N/m，同理砝碼盤質(zhì)量m＝ kg＝0.01 kg＝10 g. 答案　(1)豎直，(2)靜止　L3　1 mm　(3)Lx (4)4.9,10