2020届高考物理总复习作业9实验二探究弹力和弹簧伸长的关系（含解析）

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1、作业9　实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系一、选择题1．一个实验小组在“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F与弹簧长度l的图象如图9－1所示．下列表述正确的是(　　)图9－1A．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．(2019年临沂模拟)(多选)如图9－2甲所示，一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(

2、拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象，如图9－2乙所示．则下列判断正确的是(　　)图9－2A．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形变量成正比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：由题图9－2乙知，F－x是一个过原点的直线，k＝＝N/m＝200N/m，弹簧的劲度系数与弹簧所受力的方向无关，A错误，B、C、D正确．答案：BCD3．(多选)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　)A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码

3、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解析：实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，以探究弹力和弹簧伸长量的关系，并且拉力和重力平衡，所以选项A、B正确．答案：AB4．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，挂上钩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，这样操作，由

4、于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的(　　)解析：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.答案：C二、非选择题5．(2019年广东深圳调研)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图9－3甲所示．(1)未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图9－3乙所示的位置上，其示数为________cm.(2)将质量为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与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图9－3丙所示的图象，由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ＝________N/m.(取

5、重力加速度g＝9.8m/s2)图9－3(3)图9－3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________(填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)．解析：(1)刻度尺读数需估读到最小分度的下一位，指针B示数为11.50cm.(2)由题图9－3丙中的数据可知，弹簧Ⅱ的形变量为Δx＝7.00cm时，拉力F＝mg＝4×0.05×9.8N＝1.96N，根据胡克定律可知kⅡ＝＝＝28N/m.(3)由题图9－3丙中的数据可知，当弹簧Ⅰ的伸长量为1

6、4cm时，对应的拉力F′是1.96N，所以其劲度系数k1＝＝＝14N/m；弹簧Ⅰ的伸长量为17cm时，对应的拉力F″＝k1Δx″＝14×0.17N＝2.38N，n＝≈4.86.由此可知，挂上第5个钩码时，拉力已经超过弹簧Ⅰ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．答案：(1)11.50　(2)28　(3)5　没有6．(2019年陕西延安质检)用如图9－4所示的装置测定弹簧的劲度系数，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

7、9－4乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图9－4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9－4解析：由图题9－4可知，当钩码增加1个时，弹力增大mg，弹簧的长度伸长量增加0.70cm，则由平衡关系可知，mg＝kx，解得劲度系数k＝＝70N/m；对3个钩码由3mg＝kx1，解得x1＝2.10cm.答案：70　2.107．某同学利用如图9－5甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．图9－5　　　　(1

8、)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图9－5乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系