【学霸优课】2017届高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点1力学实验二探究弹.

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1、实验二探究弹力和弹簧伸长的关系(§5对点题必刷题1.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，此时弹簧的伸长量A/为cm；(2)本实验通过在弹赞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，记卜•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A/与弹力F的关系图线，图线的昇〃

2、段明显偏离总线0A,造成这种现象的主要原因是答案25.850.98弹簧原长解析最小分度是1毫米的刻度尺，应佔读到0.1毫米，故读数为25.85cm；Fing=2X0.050X9.8N=0.98N；本实验是“探究弹力和弹簧伸长的关系”,故还需要测量弹簧原长。3.某实验小组探究弹簧的劲度系数&与其长度(圈数)的关系。实验装置如图Q)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针几、R、R、A、A、A、人分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖总放置的刻度尺，可以读出指针的位置，兀指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为尬；挂有质

3、量为0.100kg的私码时，各指针的位置记为庆测量结果及部分计算结來如下表所示S为弹簧的圈数，収重力加速度为9.80m/s2)o已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的口由长度为11.88cm。刻度尺厂////////郢►0辜P4郢辜P砥码图(a)1PP^o(cm)2.044.066.06&0510.0312.01*cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060&(N/m)163①56.043.633.82&81/A(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)将表中数据补充完整：①,②

4、。(2)以〃为横坐标,1/A为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出i/k-n图象。图(b)(3)图(b)屮画出的直线町近似认为通过原点。若从实验屮所川的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数殳与其圈数的关系的表达式为k=N/m；该弹赞的劲度系数斤与其自由长度厶(单位为m)的关系的表达式为k=N/m。答案(1)(D81.7②0.0122(2)f/7图象如图所示。3.47丫亠3・313.62—在〒〜〒乙川均可丿解析⑴由胡克定律有k=^^=鳥Wy笃叶N/m=81.7N/m,故有x—xq5.26—4.06X10k0.0122m/No(2)作图过程略，图见答案。

5、(3)因g〃图线是一条过原点的直线，由图可得图线的斜率约为5.71X10-Fc_84X10"2m/N,故冇七=5.71X10_，X/7,即k='，'SX(N/m),由表中/?与必数据可知弹簧的圈数门与原长厶nYl'J关系力/7=500Z),故k=500]=—~j—(N/m)。3.为了探索弹力和弹簧伸长的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象。(1)从图象上看，该同学没能完全按照实验要求做，从而使图象上端成为Illi线，图象上端成为曲线是因为O(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为N/m和N/m；若要制作一个精确程度较高的

6、弹簧测力计，应选弹簧o(3)从上述数据和图线中分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议。答案(1)形变最超过弹簧的弹性限度(2)66.7200甲(3)见解析解析(1)在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性范围，则此规律不成立，所以所给的图象上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度。(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：7*rp4彳甲==匚▽1介-2N/m~66.7N/m△加6X10N/m=200N/nio要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选川一定的外力作川时，弹簧的形变量大的,故选甲弹簧。(3)建议：实验中钩码不能挂太多，应控制在弹赞的

7、弹性限度内。答案(1)6.93(2)A(3)超过弹簧的弹性限度解析(1)图乙的示数为14.66cm,所以弹簧的伸长量为(14.66—7.73)cm=6.93cm。(2)为了得到较多的数据点，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码弹簧的长度和钩码的总重力，即A正确。(3)不遵循胡克定律，说明超出了弹簧的弹性限度。2.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装S,II：刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为厶如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数7.=emo在弹簧下端分别挂2个

8、、3个、4个、5个相同钩码，静止吋弹簧