实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系(配套文档)

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1、1．(2012·榆林一中一模)如图2－4－6甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．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．则下列判断正确的是(　　)图2－4－6A．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2．下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是(　　)A．实验中F的具体数值必须计算出来B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F－L也是过原点的一条直线C．利用F－x图线可求出

2、k值D．作F－x图象时要把所有点连到线上，才能得到真实规律3．(2011·安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图2－4－7上标出(g＝9.8m/s2)图2－4－7(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.4．某小组在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验时测出数据如下表所示.弹簧长度l(cm)2.503.013.494.024.505.12砝码重力(N)00.51.01.52.02.5甲、乙、丙同学分别作出如图2－4－8所示的三个图象．图2－4－8(1)试

3、求三位同学所作图象的函数关系式，并比较三个函数关系式的适用条件及区别；(2)三个函数关系式中的比例系数各有什么物理意义，其单位是什么？5.图2－4－9在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图2－4－9.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．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．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图2－4－10中，请作出F－L图线．图2－4－10(2)由此图线可得出的结论是____________________________．该弹簧的原长为L0

4、＝____cm，劲度系数k＝______N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格．(不必填写其实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：_________________________________；缺点在于：_________________________________.6.图2－4－11(2013届山西平遥中学模拟)某研究小组用如图2－4－11所示装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验．他们先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所

5、得数据列表如下：(重力加速度g＝9.8m/s2)钩码质量m/×102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/×10－2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据，在坐标纸图2－4－12上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线．图2－4－12(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在________范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.答案与解析1【解析】　由题图知，F－x是一条过原点的直线，k＝N/m＝200N/m，可知A错，B、C、

6、D正确．【答案】　BCD2【解析】　该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F的具体数值没必要计算出来，A错．通过实验探究可知F∝x(伸长量)，F－x图象是过坐标原点的一直线，而用L代替x后则F－L图线不过原点，故B错．F－x图线关系显示，就是劲度系数k，故C对．实验中有的数据可能存在较大误差，所以做图时可以舍去，不必连到线上，故D错．【答案】　C3【解析】　(1)应使尽量多的点在同一条直线上．(2)由胡克定律F＝kx，得k＝即图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图象得k＝0.258.【答案】　(1)如图所示(2)0.258(0.248～0.262)

7、4【答案】　(1)甲同学的函数关系式为F＝100x，在x为[0,0.02m]内适用；乙同学的函数关系式为F＝100(l－0.025)，在l为[0.025m,0.040m]内适用；丙同学的函数关系式为x＝F，在F为[0,2.0N]内适用三位同学所列函数关系式的区别在于选择的自变量和因变量不同，甲和丙同学得到的函数为正比例函数，应用比较简便；乙同学得到的函数为一次函数，使用不简便．甲同学的函数关系式为胡克定律(2)甲、乙同学