2016届高三物理复习习题第2章 第4讲实验(一)探究弹力与弹簧伸长量的关系 实验(二)验证力的平行四边形定则2016届高三物理复习习题第2章 第4讲实验(一)探究弹力与弹簧伸长量的关系 实验(二)验证力的平行四边形定则.doc

第二章 第4讲 一、选择题(1～2题为单选题，3题为多选题) 1．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直(　　) A．使用三角板　　　　 B．使用重锤线 C．目测 D．不用检查 [答案]　B [解析]　使用重锤线可保证刻度尺竖直，故B正确．A、C不准确，不合题意，D是错误的。 2．(2014·武汉调研)某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。图甲中GE是橡皮条，轻质小圆环挂在橡皮条的下端；图乙中用两个互成角度的拉力F1、F2将小圆环拉至O点；图丙中用一个拉力F将小圆环仍拉至O点。下列说法正确的是(　　) A．进行图乙中的操作时，拉力F1、F2的方向一定相互垂直 B．图乙、图丙中，橡皮条必须沿竖直方向拉伸 C．图乙、图丙中，必须将小圆环拉至相同的位置 D．图乙操作完成后，可更换橡皮条，继续完成图丙所示的实验步骤 [答案]　C [解析]　本实验的实验原理是，用两个弹簧测力计提供的拉力F1和F2和用一个弹簧测力计提供的拉力F都把挂在同一根橡皮筋上的小圆环拉至相同的位置，则表明它们的作用效果相同，即F是F1和F2的合力。分别作出以上三个力的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2理论上的合力F′ 的图示，比较F和F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。若是，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则。该实验没有要求拉力F1、F2的方向一定相互垂直，也没有要求橡皮条必须沿竖直方向拉伸。故选项C正确，A、B、D错误。 3．如图甲所示，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)。则下列判断正确的是(　　) A．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100N/m D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变 [答案]　BD [解析]　由题图乙可知F＝kx，即弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比，不与弹簧长度成正比，A错误；由ΔF＝kΔx可知，B说法正确；由k＝＝N/m，故C错误；F－x图线的斜率对应弹簧的劲度系数，而x0和x0时的斜率相同，故D正确。 二、非选择题 4．(2014·山东日照一中检测)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图(甲)所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图(乙)所示，则弹簧的劲度系数为k＝______N/m，弹簧的原长l0＝________cm。 [答案]　200　20 [解析]　根据胡克定律F与l的关系式：F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，从图象中得到直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为k＝2N/cm＝200N/m，由k(h－l0)＝20N，可得l0＝20cm。 5．橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出。 (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N和________N。(要求读到0.1N) (2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。 [答案]　(1)4.0　2.5　(2)见解析图 [解析]　读弹簧秤示数时，应注意首先找零刻度线，尤其是竖直放置的那个弹簧秤，它的读数是2.5N(而不是3.5N)，水平放置的弹簧秤读数是4.0N。 6．(2014·河北赵县模拟)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中。(弹簧始终在弹性限度内) 测量次序 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 弹簧总长x/cm 6 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75 根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，并作出了F－x图线。 (1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是________。 (2)该弹簧的劲度系数k＝________。(结果保留两位有效数字) [答案]　(1)弹簧的原长　(2)42N/m [解析]　(1)图象的坐标原点处，纵坐标表示的弹力为