高中物理鲁科版必修1学业分层测评10实验：探究弹力和弹簧伸长的关系含解析

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1、学业分层测评（十）（建议用时：45分钟）1.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是（）A.弹簧被拉伸时，可以超出它的弹性限度B.用悬挂钩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・用肓尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用儿根不同的弹簧，分别测出儿组拉力与仲长量，得岀拉力与仲长量之比相等【解析】本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，在竖直方向上改变对弹簧的拉力，来探究弹力与弹簧伸长的关系，所以选B.【答案】B2.如图6甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器

2、与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象如图乙所示.则下列判断错误的是（）图6A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比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】弹簧产生的弹力和弹簧的伸长量成正比，A错；弹簧长度的增加AF量即形变量的增量，由F=kx得厶F=kx,B对；£=&=200N/m,C对；弹簧的劲度系数与受力方向无关，D对.【答案】A1.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(

3、1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺I古1定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在方向(填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为Lo；弹簧下端挂上舷码盘时，长度记为厶；在祛码盘中每次增加10g祛码，弹簧长度依次记为厶至厶6,数据如卜表:代表符号LqLxLx厶2l3厶4l5L(、数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为.由表可知所用刻度尺的最小分度为.(3)如图7是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与的差值(

4、填“厶(T或ZJ')・图7(4)由图可知弹簧的劲度系数为N/m；通过图和表可知祛码盘的质量为g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2).【解析】(1)当弹簧轴线与刻度尺竖直平行时，刻度尺读数才能准确反应弹簧的长度及长度的变化，故都应在竖直方向.(2)当弹簧静止时，刻度尺读数才准确，题中厶3保留小数点后一位，应保留两位，所以厶3记录不规范，刻度尺的精确度为1mm,所以最小分度为1mm.(3)由题图可知，在纵轴每增加0.01kg时，横轴x的增加量为2XIO-2m,而且弹簧长度厶与厶o的差值为4X10_2m,所以横轴是弹簧长

5、度与厶的差值.(4)由题图可知，弹簧的劲度系数等于斜率与重力加速度的乘积，即k=(60—10)X107x9.8~(12—2)X10一$~N/m=4.9N/m,磋码盘的质量加0=k(LxL"g=10g.【答案】⑴竖直(2)静止L31mm⑶乙(4)4.9101.(2016-莆田二中高一检测)某同学用如图8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，然后在弹簧卜•端挂上1个钩码，并逐渐增加钩码的个数，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度取g=9.8m/s2)图8祛码质量?n/X

6、102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度17X102m15.001&9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据，在如图9所示的坐标纸上作岀弹簧指针所指的标尺刻度兀与钩码质量加的关系曲线.555045%/xlQ-2m01235302520345678m/xl02g图9(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.【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

7、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)不在线上的点尽量平均分布在线的两侧，如图.555045%/xlO-2m352530mi2015012345678m/xl02g(2)根据所画图象可以看出，当加W5.00Xl()2g=0.5kg时，标尺刻度兀与钩码质量m成一次函数关系，所以当FW4.9N时弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.由F=kx,可得4.9N19.6X10_2m=25N/m.【答案】(1)见解析(2)4.9251.在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验中，采用如图10(甲)所示的实验装置，利用钩码

8、的重力对弹簧提供恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度.⑴有一个同学通过以上实验，已经把6组数据对应的坐标在图(乙)中描出，请作F-L图象；(2)请根据你作的图象得岀该弹簧的原长£