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《天津专用2020届高考物理一轮复习考点规范练8探究弹簧形变与弹力的关系含解析新人教版.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考点规范练8 探究弹簧形变与弹力的关系1.(2018·天津二模)利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力与形变量的关系。(1)对于该实验,下列操作规范的是 。 A.固定刻度尺时,保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧B.实验中任意增加钩码的个数C.实验中仅把弹簧竖直悬挂待稳定时测量弹簧的原长D.实验数据处理时,把所有的描点用折线连起来(2)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l,测量后把6组数据描点在坐标图中,作出的F-l图线如图乙所示。由此图线可得出该弹簧的原长l0= cm,劲度系数k=
2、N/m。 2.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度l关系实验时,得到如图甲所示的F-l图像,由图像可知:弹簧原长l0= cm,求得弹簧的劲度系数k= N/m。 甲乙(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为 。 3.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度l、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YSl,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。(
3、1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是 。 A.N B.mC.N/mD.Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度l=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是 ,测量工具b应该是 。 (3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。拉力F/N510152025伸长量x/cm1.63.24.76.48.0请作出F-x图像,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m。
4、 (4)这种橡皮筋的Y值等于 。 考点规范练8 探究弹簧形变与弹力的关系1.解析(1)固定刻度尺时,保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧,故A正确;实验过程应使弹簧始终在弹性限度内,实验中不能任意增加钩码的个数,以防止超过弹簧的劲度系数,故B错误;为防止弹簧自重对实验的影响,实验中仅把弹簧竖直悬挂待稳定时测量弹簧的原长,故C正确;实验数据处理时,应根据实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像,图像应是直线而不是折线,故D错误。(2)由图示图像可知,F=0N时l=0.05m=5cm,则弹簧的原长为5cm,弹簧的劲度系数:k=FΔl=20N/m。答案(
5、1)AC (2)5 202.解析(1)由胡克定律F=k(l-l0),结合题图甲中数据得l0=3.0cm,k=200N/m。(2)由题图乙知指针所示刻度为1.50cm,由F=k(l0-l),可求得此时弹力为F=3N,故所挂钩码的个数为3。答案(1)3.0 200 (2)1.50 33.解析(1)在弹性限度内,弹力F与伸长量x成正比,F=kx,由题意可知k=YSl,则F=kx=YSl·x,解得杨氏模量Y=FlxS,各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是N/m2=Pa,选项D正确。(2)根据精度判断可知a为毫米刻度尺,b为螺旋测微器。(3)根据表格数据,描点、连线,可得F-x图像如
6、图所示。根据斜率的物理意义表示劲度系数k,可知k=Fx≈312.5N/m。(4)根据Y=klS求得,Y≈4.98×106Pa。答案(1)D (2)毫米刻度尺 螺旋测微器 (3)见解析图 312.5 (4)4.98×106Pa
