【2017年整理】2017高中物理 第三章 相互作用 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系演练知能优化.doc

实验 探究弹力和弹簧伸长的关系 1．(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的先后顺序，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：选BD．由于弹簧自身有重力，悬挂时的长度大于水平放置时的长度，所以测量其竖直悬挂时的长度为弹簧原长．故选BD． 2．(2016·包头高一检测) 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是(　　) A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析：选B．图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图象不过原点，D错误． 3．(多选)(2016·临沂高一检测)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的关系图象，如图乙所示．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．弹力增加量与对应的弹簧长度的形变量成正比 C．该弹簧的劲度系数是200 N/m D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变 解析：选BCD．由题图乙知，F－x图线是一过原点的直线，k＝＝ N/m＝200 N/m，A错误，B、C、D正确． 4．(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，以下说法正确的是________． A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B．用悬挂钩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．用刻度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，挂上钩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，最后画出的图线可能是________． 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钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，实验时弹簧要处于竖直位置，故A、B正确；弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差，故C错误；对于不同的弹簧，其所受拉力与伸长量之比是不同的，故D错误． (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x0，所以选C. 答案：(1)AB　(2)C 5. (2016·福建四地六校月考)在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示． (1)由图求出弹簧的劲度系数，即k＝________N/m. (2)本题中弹簧的形变量x与外力F的关系式F＝______________. (3)图线不过原点的原因是______________________________________. 解析：(1)当拉力为8 N时，弹簧的形变量为x1＝10 cm＝0.1 m；当拉力为0 N时，弹簧的形变量为x2＝2 cm＝0.02 m；由胡克定律F＝kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数，k＝＝100 N/m. (2)设弹簧的形变量x与外力F的关系式F＝kx＋b，当拉力为0 N时，弹簧的形变量为x＝2 cm＝0.02 m，代入关系式可得b＝－2，所以形变量x与外力F的关系式为F＝100x－2. (3)由于题中测量的弹簧原长是弹簧水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长，故图线不过原点． 答案：(1)100　(2)100x－2　(3)见解析 6．(2015·高考四川卷)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50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地重力加速度g＝9.8 N/kg)．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． 解析：由题图2知l1＝25.85 cm.挂两个钩码时，弹簧弹力F＝0.98 N．要测弹簧伸长量，还