2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級(jí)演練 強(qiáng)技提能 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 滬科版必修1.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級(jí)演練 強(qiáng)技提能 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 滬科版必修1 【雙基題組】 1.(1)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的是(　　) A.彈簧被拉伸時(shí),不能超出它的彈性限度 B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C.用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量 D.用幾根不同的彈簧,分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量,得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等 (2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng),用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把L-L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫(huà)出的圖線(xiàn)可能是(　　) 2.(xx深圳模擬)某同學(xué)利用如圖甲裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。 (1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持　　　狀態(tài)。 (2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線(xiàn)。由此圖線(xiàn)可得該彈簧的原長(zhǎng)x0=　　　cm,勁度系數(shù)k=　　　N/m。 (3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖丙所示時(shí),該彈簧的長(zhǎng)度x=　　　cm。 3.(xx深圳模擬)某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),先把彈簧平放在桌面上,用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0=4.6cm,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x,數(shù)據(jù)記錄如表所示。 鉤碼個(gè)數(shù) 1 2 3 4 5 彈力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 彈簧的長(zhǎng)度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線(xiàn)。 (2)由此圖線(xiàn)可得,該彈簧勁度系數(shù)k=　　　N/m。 (3)圖線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是_____ ______________________。 【高考題組】 4.(2011安徽高考)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)出了砝碼的質(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=9.8m/s2) (1)作出m -l的關(guān)系圖線(xiàn); (2)彈簧的勁度系數(shù)為　　　　N/m。 5.(xx福建高考)某實(shí)驗(yàn)小組研究橡皮筋伸長(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),將原長(zhǎng)約200mm的橡皮筋上端固定,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質(zhì)量均為20g),每增掛一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的橡皮筋伸長(zhǎng)量;當(dāng)掛上10只鉤碼后,再逐一把鉤碼取下,每取下一只鉤碼,也記下對(duì)應(yīng)的橡皮筋伸長(zhǎng)量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時(shí)的橡皮筋伸長(zhǎng)量Δl與拉力F關(guān)系的圖像如圖所示。從圖像中可以得出　　　　　。(填選項(xiàng)前的字母) A.增掛鉤碼時(shí)Δl與F成正比,而減掛鉤碼時(shí)Δl與F不成正比 B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí),增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量比減掛鉤碼時(shí)的大 C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí),增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量與減掛鉤碼時(shí)的相等 D.增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過(guò)多,導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度 6.(xx浙江高考)在“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧。為測(cè)量橡皮繩的勁度系數(shù),他們?cè)谙鹌だK下端依次逐個(gè)掛上鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m=0.1kg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標(biāo)x加i(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù))。然后逐個(gè)拿下鉤碼,同樣記錄繩下端的坐標(biāo)x減i,繩下端坐標(biāo)的平均值xi=的數(shù)據(jù)如表： 掛在橡皮繩下端 的鉤碼個(gè)數(shù) 橡皮繩下端的坐標(biāo)(xi/mm) 甲 乙 1 216.5 216.5 2 246.7 232.0 3 284.0 246.5 4 335.0 264.2 5 394.5 281.3 6 462.0 301.0 (1)同一標(biāo)號(hào)橡皮繩的x加i　　　　x減i(選填“大于”或“小于”); (2)　　　　同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求(選填“甲”或“乙”); (3)選擇一組數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k(N/m); (4)為了更好地測(cè)量勁度系數(shù),在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些? 答案解析 1.【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,在彈性限度內(nèi)通過(guò)增減鉤碼的數(shù)目,在豎直方向上改變對(duì)彈簧的拉力,來(lái)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,所以選A、B。 (2)考慮彈簧自身重力的影響,當(dāng)不掛鉤碼時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量x>0,所以選C。 答案：(1)A、B　(2)C 2.【解析】(1)懸掛重物后,彈簧沿豎直方向伸長(zhǎng),要測(cè)量彈簧沿豎直方向上的伸長(zhǎng)量,刻度尺當(dāng)然要保持豎直狀態(tài)。 (2)如果以彈簧長(zhǎng)度x為橫坐標(biāo),彈力大小F為縱坐標(biāo),作出F-x圖像,那么圖像與橫軸的截距表示彈簧的原長(zhǎng),圖線(xiàn)的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),所以根據(jù)圖像可知,該彈簧的原長(zhǎng)x0=4cm,勁度系數(shù)k==50N/m。 (3)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)表示彈力的大小,即F=3N,所以該彈簧的長(zhǎng)度x=x0+=10cm。 答案：(1)豎直　(2)4　50　(3)10 3.【解析】(1)用作圖法研究彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系,由于實(shí)驗(yàn)誤差,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)有時(shí)不會(huì)完全在一條直線(xiàn)上。這時(shí)所作直線(xiàn)應(yīng)盡量多的通過(guò)這些點(diǎn),并使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)盡量均勻分布在所作直線(xiàn)兩側(cè)。明顯與其他的點(diǎn)相差很遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍去。該題中所給出數(shù)據(jù)恰好可以在一條直線(xiàn)上,所以直接描點(diǎn)由直尺作圖即可。 (2)在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。由ΔF=kΔx得k=,即圖線(xiàn)的斜率為彈簧的勁度系數(shù),代入數(shù)據(jù)可計(jì)算得k=50N/m。 (3)由于彈簧有一定重量,將其自然懸掛時(shí)的長(zhǎng)度與平放時(shí)的長(zhǎng)度不一樣,平放時(shí)稍短一些。量取L0時(shí),應(yīng)將彈簧一端固定在鐵架臺(tái)上的鐵夾上,讓其自然下垂,再用毫米刻度尺量得其自然狀態(tài)下的原長(zhǎng)。 答案：(1)如圖所示 (2)50　(3)彈簧自身重力的影響 4.【解析】(1)如圖所示,讓直線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)。 (2)從圖像中取兩相距較遠(yuǎn)的點(diǎn),利用k=求出,k等于0.248N/m到0.262N/m之間某值。 答案：(1)見(jiàn)解析 (2)0.248～0.262之間的任一值均正確 5.【解析】選D。增掛鉤碼時(shí)圖線(xiàn)為曲線(xiàn),Δl與F不成正比,故A不正確。當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí),即F相同時(shí),由圖像可知增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量比減掛鉤碼時(shí)的小。故B、C不正確。增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過(guò)多,將會(huì)超出橡皮筋的彈性限度,故D正確。 6.【解析】(1)因橡皮繩被拉伸后不是完全彈性形變,不可能恢復(fù)到原長(zhǎng),故x加i小于x減i。 (2)乙同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求。橡皮繩長(zhǎng)度的改變量如表所示,由表中數(shù)據(jù)知乙同學(xué)的數(shù)據(jù)中的改變量與增減的鉤碼數(shù)的正比例關(guān)系更明顯。 掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù) 改變量(xi-x1)/mm 甲 乙 1 2 30.2 15.5 3 67.5 30.0 4 118.5 47.7 5 178.0 64.8 6 245.5 84.5 (3)由(2)中表格根據(jù)乙同學(xué)的數(shù)據(jù)作圖得 由圖可得k乙=57～70N/m (4)盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性范圍內(nèi),同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量,以減小長(zhǎng)度測(cè)量的誤差。 答案：(1)小于　(2)乙　(3)見(jiàn)解析 (4)盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性范圍內(nèi),同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量,以減小長(zhǎng)度測(cè)量的誤差。