2018高考物理复习题组层级快练10第二单元相互作用4实验：探究弹力和弹簧伸长的关系.doc

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1、题组层级快练(十)实验：探究弹力和弹簧伸长的关系一、选择题1．(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是(　　)A．弹簧被拉伸时，能超出它的弹性限度B．用悬挂砝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(2)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，挂上砝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，由于弹簧自身重力的影响，最后画

2、出的图线可能是下图所示图像中的(　　)答案　(1)B　(2)C解析　(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减砝码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧伸长量的关系，所以选B项．(2)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项．二、非选择题2．(2015·四川)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让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l1，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l1＝________cm.在弹簧下端分别挂2个、

3、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地重力加速度g＝9.8m/s2)．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________．作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．7答案　25.82　0.98　弹簧的原长l0解析　根据图2指针指示可知，l1＝25.82cm，挂2个钩码时，以2个钩码整体为对象，受重力mg和弹簧的拉力F2作用而处于平衡；根据共点力平衡条件有：F2＝mg＝2×50×10－3×9.8N＝0.98N，弹簧的伸长(或缩短)量x＝

4、l－l0

5、，其中l为弹簧形变以后的长度，l0

6、为弹簧的原长，因此要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是弹簧的原长l0.3．某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)实验中需要测量(记录)的物理量有______________________________________________________________________________________________________________________.(3)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm

7、，劲度系数k＝________N/m.(4)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝________cm.答案　(1)竖直(2)悬挂钩码的重力及对应的弹簧长度(3)4　50　(4)10解析　(1)为了刻度尺读数准确，要求刻度尺保持竖直．(3)由胡克定律，可得F＝k(x－x0)，可知图线与x轴的截距大小等于弹簧的原长，即x0＝4cm；图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数k＝50N/m.(4)由胡克定律，可得F＝k(x－x0)，代入数据得x＝10cm.4．某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，7先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出

8、弹簧的原长L0＝4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示．钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根据表中数据作出F－x图线；(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝______N/m；(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是______________________________________．答案　(1)如图(2)50　(3)弹簧自身重力解析　(1)略(2)在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，由ΔF＝kΔx，得k＝，即图线的斜率

9、为弹簧的劲度系数．(3)由于弹簧有一定重量，将其自然悬挂时的长度与平放时的长度不一样，平放时稍短一些．量取L0时，应将弹簧一端固定在铁架台上的铁夹上，让其自然下垂，再用毫米刻度尺量得自然状态下的原长．5．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．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L0；弹簧下