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《单元检测:研究弹力与弹簧伸长的关系》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、研究弹力与弹簧伸长的关系1.(2009·广东理基)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度关系的图象如图实-3-7所示.下列表述正确的是( )图实-3-7A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比解析:图象的横轴截距表示弹簧的原长,A错误;图象的斜率表示弹簧的劲度系数,B正确,C错误;图象不过原点,D错误.答案:B2.(2010·临沂质检)如图实-3-8甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉
2、力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象,如图实-3-8乙所示.则下列判断正确的是( )图实-3-8A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变解析:由图乙知,F-x是一个过原点的直线,k=N/m=200N/m,可知A错,B、C、D正确.答案:BCD3.(2010·安徽省两地三校联考)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹
3、簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图实-3-9甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为 N/m,弹簧的原长l0= m.图实-3-9解析:由胡克定律可得F=kx=k(h+l-l0)=k(h-l0)+kl.因此F-l图线的斜率即为弹簧的劲度系数k=N/m=100N/m,k(h-l0)=10N,得l0=0.15m.答案:100 0.154.用如图实-3-10甲所示的装置测定弹簧的
4、劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图实-3-10乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图实-3-10乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50g,重力加速度g=9.8m/s2,则被测弹簧的劲度系数为 N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为 cm.图实-3-10解析:对钩码进行受力分析,根据平衡条件和胡克定律,得2mg=k(l-l0)3mg=k(l′-l0)则k==N/m=70N/m挂三个钩码时,可列方程(m+m+m)g=kΔx′
5、Δx′==m=2.10×10-2m=2.10cm.答案:70 2.105.某同学用如图实-3-11所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(g取9.8m/s2)图实-3-11 钩码质量(1)根据所测数据,在图实-3-12所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线.(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格的弹簧的劲度系数为 N/m.
6、图实-3-12解析:(1)根据题目中所测量的数据进行描点,然后用平滑的曲线(或直线)连接各点,在连接时应让尽量多的点落在线上,偏差比较大的点舍去,不在线上的点尽量均匀分布在线的两侧,如图所示.(2)根据所画图象可以看出,当m≤5.00×102g=0.5kg时,标尺刻度x与钩码质量m成一次函数关系,所以在F≤4.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,由胡克定律F=kΔx可知,图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k,即k===25.0N/m.答案:(1)见解析 (2)0~4.9 25.06.(2008·北京高考)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长
7、的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .代表(2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据图实-3-13将这两个
8、测量值填入上表中.图实-3-13(3)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一
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