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2016高考物理总复习 2-7实验 探究弹力和弹簧伸长的关系训练试题 新人教版

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-29 18:15:32
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2016高考物理总复习 2-7实验 探究弹力和弹簧伸长的关系训练试题 新人教版

2016高考历史总复习2-7实验探究弹力和弹簧伸长的关系训练试题新人教版1.(单选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是()A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F­L图线也是过原点的一条直线C.利用F­x直线可求出k值D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律解析该实验中进行数据处理,可以采用图象法,并非只能用逐个计算的方法来求k,故A项
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导读2016高考历史总复习2-7实验探究弹力和弹簧伸长的关系训练试题新人教版1.(单选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是()A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F­L图线也是过原点的一条直线C.利用F­x直线可求出k值D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律解析该实验中进行数据处理,可以采用图象法,并非只能用逐个计算的方法来求k,故A项
2016高考历史总复习 2-7实验 探究弹力和弹簧伸长的关系训练试题 新人教版

1.(单选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是(  )

A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法

B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F­L图线也是过原点的一条直线

C.利用F­x直线可求出k值

D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律

解析 该实验中进行数据处理,可以采用图象法,并非只能用逐个计算的方法来求k,故A项错误;用弹簧长度L代替x,F­L图线不过原点,故B项错误;在F­x图象中图象的斜率表示劲度系数的大小,故利用F­x直线可以求出k值,故C项正确;实验时并非把所有点连到线上,而是让尽量多的点坐落在直线上,不能坐落在直线上的尽量分布在直线的两侧,这样可以剔除误差比较大的点,故D项错误.

答案 C

2.(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是(  )

A.先测量原长,后竖直悬挂

B.先竖直悬挂,后测量原长

C.先后顺序对实验结果无影响

D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重

解析 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中由于弹簧的自重,水平放置和竖直悬挂,弹簧的长度不同,所以先竖直悬挂,后测量原长,这样挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度减去原长能准确反映伸长量,故A项错误,B项正确;先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重,故C项错误,D项正确.

答案 BD

3.(多选)在《探究弹簧伸长量与弹力关系》的实验中,下列说法中正确的是(  )

A.测量弹簧原长时应将弹簧平放于水平桌面

B.弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上,刻度尺应竖直固定在弹簧附近

C.在弹簧下端挂钩码时,不能挂太多钩码,以保证弹簧处于弹性限度内

D.若误将弹簧总长l为横坐标,弹力F为纵坐标,得到的F­l图象,则根据该图象无法得出弹簧的劲度系数

解析 测量弹簧原长时如果将弹簧平放于水平桌面,由于弹簧自身的重力作用竖直放置后要比平放测量增长,故A项错误;弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上,刻度尺应竖直固定在弹簧附近,故B项正确;弹簧下端所挂钩码不能太多,避免弹簧超过弹性限度,故C项正确;把弹簧总长作为横坐标,弹簧弹力作为纵坐标作为图象,图象在横轴上有截距,图象斜率等于弹簧劲度系数,故D项错误.

答案 BC

4.(单选)探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m,悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为(  )

A.L0=0.02 m,k=500 N/m

B.L0=0.10 m,k=500 N/m

C.L0=0.02 m,k=250 N/m

D.L0=0.10 m,k=250 N/m

解析 F1=k(L1-L0),有15=k(0.16-L0);F2=k(L2-L0),有20=k(0.18-L0),联立两方程组,得:L0=0.10 m,k=250 N/m,故D项正确,A、B、C三项错误.

答案 D

5.(单选)某同学用如图所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验,他在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l.他测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度l的各组数据,并逐点标注在如下图所示的坐标纸上.由图象可知(  )

A.弹簧的弹力大小与弹簧长度成正比

B.弹簧的劲度系数与弹簧长度成正比

C.弹簧原长l0=15.00×10-2 m,弹簧的劲度系数k=1.0×102 N/m

D.弹簧原长l0=15.00×10-2 m,弹簧的劲度系数k=0.25×102 N/m

解析 根据胡克定律,弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比,故A项错误;弹簧的劲度系数只与本身性质有关,与是否形变无关,故B项错误;用描点法作图由下图可知,当F=0时,弹簧原长l0=15.00×10-2 m,根据胡克定律,有F=k(l-l0),图象的斜率大小为弹簧的劲度系数,所以k=100 N/m,故C项正确,D项错误.

答案 C

6.(单选)我国在2011年发射了“天宫一号”飞行器,“天宫一号”可以被改造为一个短期有人照料的空间实验室.有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验,你认为可行的(  )

A.用弹簧秤验证力的平行四边形定则

B.用自由落体运动验证机械能守恒定律

C.用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律

D.用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系

解析 在“天宫一号”飞行器中,物体处于完全失重状态,根据实验时是否受到重力的影响来分析解答此题.用弹簧秤验证力的平行四边形定则的实验不受重力影响,可以进行,故A项正确;用自由落体运动验证机械能守恒定律受重力影响,不可以进行,故B项错误;用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律时,合力等于砂桶总重力,受重力影响,不可以进行,故C项错误;用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系时,弹簧的弹力等于钩码的重力,受重力影响,不可以进行,故D项错误.

答案 A

7.某学校兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L关系如图所示,试由图线确定:

(1)弹簧的原长为________m.

(2)弹簧的劲度系数为________N/m.

(3)弹簧伸长0.1米时,弹力的大小为________N.

解析 胡克定律公式F=kx中,x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度.

(1)由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10 cm=0.1 m,即弹簧的原长.

(2)由图读出弹力为F1=10 N,弹簧的长度为L1=5 cm,弹簧压缩的长度x1=L0-L1=5 cm=0.05 m,由胡克定律,得弹簧的劲度系数为k=200 N/m.

(3)根据胡克定律,得F=kx=200 N/m×0.1 m=20 N.

答案 (1)0.1 (2)200 (3)20

8.以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验.下列实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是____________.

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来

B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码

E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式

解析 解决本题的指导思想:先组装器材,然后进行实验,最后数据处理,实验步骤要符合事物发展逻辑,不可颠三倒四,顺序的排列要有利于操作,有利于减小误差.如在本实验中要先固定弹簧,然后测量其原长,再在弹簧下端挂钩码,记录不同钩码弹簧的不同长度,最后进行数据处理,对于仪器的整理可以做完实验后进行,也可以最后处理完数据后进行,故实验步骤为:CBDAE.

答案 CBDAE

9.大量事实表明:弹力的大小跟形变的大小有关.某同学为了探究“弹簧的弹力F和弹簧伸长量x的关系”对某一弹簧进行了测试,根据测得的数据绘出了如图所示的图线.这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________N/m.

解析 该图象中横坐标为伸长量,纵坐标为拉力,根据胡克定律得斜率为劲度系数,由此可求出k=N/m=150 N/m.

答案 150

10.下表是某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中测得的几组数据.

弹力F(N)

0.51.01.52.02.5
伸长量x(cm)

2.305.086.889.8012.50
(1)请根据表中的数据作出弹力F和弹簧伸长量x的关系图象;

 (2)若弹簧的原长为40 cm,弹力F和弹簧的长度L(单位:米)的函数关系式为________.

解析 (1)在图象上找出各对应的点,然后用平滑的线连接,是过原点的直线,如下图;

(2)通过图线可以看出,弹簧的弹力F和弹簧伸长量x之间的关系的图线是过原点的直线,所以它们成正比关系.该直线的斜率即弹簧的劲度系数k==N/m≈23 N/m,弹力F和弹簧的长度L(单位:米)的函数关系式为:F=k(L-L0)=23×(L-0.4)

答案 (1)如解析图所示

(2)F=23×(L-0.4)(劲度系数k在19~23之间,均给分)

11.(2011·安徽)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钩码.实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在下图上标出.(g取9.8 m/s2)

(1)作出m­l的关系图线;

(2)弹簧的劲度系数为__________N/m.

解析 (1)如下图所示

(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数:Δmg=kΔl,则k=g=×9.8 N/m=0.261 N/m(在0.248~0.262 N/m之间均正确)

答案 (1)如解析图所示 (2)0.261 N/m(在0.248~0.262 N/m之间均正确)

12.某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他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,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8 m/s2)

钩码质量m/102 g

01.002.003.004.005.006.007.00
标尺刻度x/10-2 m

15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50
(1)根据所测数据,在如图所示的坐标纸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.

(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关系满足胡克定律,这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.

解析 (1)描点作图,如图所示.

(2)从图象可以看出在0~4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.根据胡克定律F=kx,得

k=N/m=25 N/m.

答案 (1)如解析图所示 (2)0~4.9 N,25

13.(2012·广东)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;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表.

代表符号L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

数值cm

25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30
表中有一个数值记录不规范,代表符号为________.由表可知所用刻度尺的最小分度为________.

(3)下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”).

(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g.(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)

解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起,所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.

(2)弹簧静止时,记录原长L0;表中的数据L3与其他数据有效位数不同,所以数据L3不规范,标准数据应读至cm位的后两位,最后一位应为估读值,精确至mm位,所以刻度尺的最小分度为1 mm.

(3)由题图知所挂砝码质量为0时,x为0,所以x=L-Lx.

(4)由胡克定律F=kΔx知,图线斜率即为劲度系数k==N/m=4.9 N/m,同理砝码盘质量m=kg=0.01 kg=10 g.

答案 (1)竖直,(2)静止 L3 1 mm (3)Lx

(4)4.9,10

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