2019届高考物理一轮复习 第二单元 相互作用 题组层级快练10 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 新人教版

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1、题组层级快练(十)一、选择题1．(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是(　　)A．弹簧被拉伸时，能超出它的弹性限度B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把(L－L0)作为弹簧的伸长量x，这

2、样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图像中的(　　)答案　(1)B　(2)C解析　(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减砝码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探究弹力与弹簧伸长量的关系，所以选B项．(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x≠0，所以选C项．二、非选择题2．(2015·福建)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此

3、时弹簧的伸长量Δl为________cm；(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母)A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________．答案　(1)6.93　(2)A(3)钩码重力超过弹簧弹力范围解析　(1)弹簧伸长后的总长

4、度为14.66cm，则伸长量Δl＝14.66cm－7.73cm＝6.93cm.(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧．(3)AB段明显偏离OA，伸长量Δl不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的．3．(2017·深圳调研)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示．(1)未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上，记为________cm；(2)将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量m与每根弹簧的

5、伸长量x，可描绘出如图丙所示的图像，由图像可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数k2＝________N/m；(取重力加速度g＝9.8m/s2)(3)图丙中，当弹簧Ⅰ的伸长量超过17cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第________个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)．答案　(1)11.50　(2)28　(3)5　没有解析　(1)刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为11.50cm；(2)由图像中的数据可知，弹簧Ⅱ的形变量为Δx＝7.0

6、0cm时，拉力：F＝4×0.05×9.8N＝1.96N．根据胡克定律知：k2＝＝N/m＝28N/m；(3)由图像中的数据可知，当弹簧Ⅰ的伸长量为14cm时，对应的拉力是1.96N，所以其劲度系数：k1＝＝N/m＝14N/m，弹簧Ⅰ的伸长量为17cm时，对应的拉力F′＝k1·Δx″＝14×0.17N＝2.38N，n＝＝4.86，由此可知，挂上第5个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这时，弹簧Ⅱ的图线仍然是直线，说明对测量弹簧Ⅱ的劲度系数没有影响．4．某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在

7、安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)实验中需要测量(记录)的物理量有________．(3)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.(4)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝________cm.答案　(1)竖直(2)悬挂钩码的重力及对应的弹簧长度(3)4　50　(4)10解析　(1)为了刻度尺读数准确，要求刻度尺保持竖直．(4)由胡克

8、定律，可得F＝k(x－x0)，可知图线与x轴的截距大小等于弹簧的原长，即x0＝4cm；图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数k＝50N/m.(5)由胡克定律，可得F＝k(x－x0)，代入数据得x＝10cm.5．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度