专题02 探究弹力与弹簧形变量的关系.doc

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1、高考实验精选百题解析2专题2.《探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系》实验1.（5分）（2013浙江省宁波市二模）某同学利用弹簧秤和刻度尺来探究一条橡皮筋弹力和伸长量之间的关系，实验吋使用了一条拉伸后粗细会明显变化的橡皮筋。（1）下图弹簧秤读数为▲N100150aF/n510Ay/rm（2）该同学将实验的数据画在坐标纸，如上图所示，根据实验结果，下列说法正确的是：▲A.数据点基本分布在一条直线上，说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律B.该橡皮筋形变量越大，越容易拉伸C.橡皮筋的弹力与仲长量的比值变化可能是橡皮筋横截面（粗细）大小变化引起D.橡皮筋的弹力与伸长量的比值

2、变化肯定是该同学的实验操作不规范引起的答案.（1）1.28^1.30均对（2分〉（2）BC（3分〉1.（2013r州市查缺补漏题）通过《探究弹簧弹力与弹簧仲长长度的关系》实验，我们知道在弹性限度内，弹簧弹力厂的大小与弹簧的伸长（或斥缩）量兀成正比，并且不同的弹簧，其劲度系数不同.已知一•根原长为厶、劲度系数为心的长弹簧A,现把它截成长为彳九和+九的〃、C两段，设B段的劲度系数为心、C段的劲度系数为心，关于心、込、他的大小关系，同学们做出了如下猜想.甲同学：既然是同一•根弹簧截成的两段，所以，k.=k2=k.乙同学：弹簧越短劲度系数越大，所以,kx

3、簧越长劲度系数越大，所以，kJkJ匕①为了验证猜想，可以通过实验来完成.实验所需的器材除铁架台外,还需要的器材有②简要实验步骤如下，请完成相应填空.d将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧人的长度S;b.在弹簧人的下端挂上钩码，记下钩码的个数（如n个）并用刻度尺测量弹簧的长度Li;c.由F询g计算弹簧的弹力；由x=LrL0计算出弹簧的仲长量.由k=-计X算弹簧的劲度系数；〃•改变,重复实验步骤b、g并求出弹簧人的劲度系数灯的平均值；e.按要求将弹簧A剪断成B、C两段，重复实验步骤a、b、c、d。分别求出弹簧B、C的劲度系数幻、呛的平均值。比较灯、k2、呛得到结论.③

4、图是实验得到的图线•根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系？答案：①刻度尺、己知质量且质量相等的钩码%1钩码的个数%1同一根弹簧上截下的几段，越短的段，劲度系数越大（或越长的段，劲度系数越小）.1.（5分）（2013西北工业大学附中质检）建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量.用E表示,某同学为探究其是否正确，根据下发生了一个微小卜移力（横截11111“川

5、23456)jjLiLiLliiiiliiuiiliiiili(ulnu(iiiiliiiiliniliiiiini11110rrri

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10、III屮liq234567890面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；乡游标卡尺；米尺；天平；固定装置等.设刁计的实验如图所示.该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金展丝的屮点，其小八面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为0用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L用天平测出重物的质量m（不超量程）.

11、用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是o以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E二答案.（1〉&94mm（2分）（2）恥变二歹（3分）少/?（&?+・厶）解析：由图中几何关系，L-5L=jF_h：,HL=jF_h：・L°由Fmg=（Z-AZ）2h,解得F=nig（Z-AZ）2h,S=JiD:4,该金属的杨氏模量的表达式为：E=2mgLyJl3+h2龙£>%({/?+/「—L4.（8分）（2013广东省佛山市质检）①小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量AI的关系，由实验绘岀F与△］的关系图线如图乙所示，该弹簧劲

12、度系数为N/mo答案:125解析：F与△［的关系图线斜率等于弹簧劲度系数为k=F/AL=125N/mo5.（2013河南洛阳市-•模）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F二kx。用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值。下面表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。（2）由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k二N/mofF【命题意图】本题意在考查变压器的规律，意在考查学生对变压器原理的理解。【答案】(1)图象如图。(2〉3.1X102解析：由胡克定律，F=kx,F・x图象的斜率等于该橡皮筋的劲度系数，==3.1X102