高考物理一轮总复习课后题课时规范练10.docVIP

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课时规范练10

1.如图甲所示,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。

现要测量图甲中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950cm;当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m(保留3位有效数字)。?

答案3.77553.7

解析主尺读数3.7cm,即37mm,游标尺第15格与主尺某刻度对齐,

所以总读数为37mm+15×120

由F=kΔx得

k=FΔx=mg

2.(广东珠海模拟)用如图甲所示的装置来探究胡克定律,轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接,在右端水平拉力F的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长,弹簧与水平面不接触,通过刻度尺可以读出弹簧的伸长量x,通过拉力传感器可以读出F,测量多组F、x,作出F-x图像如图乙所示,回答下列问题:

甲

乙

(1)弹簧伸长量达到某个值后图像变弯曲,原因可能是;?

(2)弹簧的劲度系数为;?

(3)弹簧的伸长量分别为x2和x1时,拉力传感器的示数之差为。?

答案(1)拉力超过了弹簧的最大弹性限度

(2)F

(3)F

解析(1)当拉力继续增大时,图像变弯曲,可能是因为拉力超过了弹簧的最大弹性限度。

(2)F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则k=F2

(3)设弹簧的伸长量为x1时,拉力传感器的示数为F1,由k=F1x1,结合k=F2x2,可得F1=F2

3.(湖北武汉模拟改编)某同学用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。将弹簧竖直悬挂在铁架台上,指针固定在弹簧上P1处,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧,在弹簧下端依次悬挂2~7个砝码,当砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力Fn与指针所指的刻度尺示数Ln,实验记录如下:

砝码个数n

2

3

4

5

6

7

Fn/N

0.98

1.47

1.96

2.45

2.94

3.43

Ln/cm

17.65

19.82

21.98

24.15

26.32

28.45

弹簧伸长量

6.50

①

6.47

—

—

—

回答下列问题:

(1)由表可知所用刻度尺的分度值为;?

(2)将表中数据补充完整:①=;?

(3)根据逐差法计算出弹簧的劲度系数k=N/cm(结果保留三位有效数字)。?

答案(1)1mm(2)6.50(3)0.227

解析(1)表格中数据读到了毫米的下一位,所以所用刻度尺的分度值为1mm。

(2)根据公式-19.82cm=6.50cm。

(3)根据ΔF=kΔx,结合逐差法计算出弹簧的劲度系数k=F5

4.(河北石家庄模拟)如图所示,在弹簧的悬点和下端之间系一根橡皮条,某同学用该器材探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,将质量m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端,测得图中弹簧的长度ln如下表所示。

钩码个数

1

2

3

4

5

6

7

8

ln/cm

30.00

31.04

32.02

33.02

33.64

34.02

34.43

34.82

已知重力加速度g取9.8m/s2,由表中数据分析在挂第个钩码时橡皮条开始产生拉力,要求尽可能多地利用测量数据,计算弹簧的劲度系数k=N/m(结果保留两位有效数字)。由表中数据(选填“能”或“不能”)计算出橡皮条的劲度系数。?

答案549能

解析由表中数据分析可知,在挂前4个钩码时,每增加一个钩码,弹簧的长度增加约为1cm,在挂第5个钩码时弹簧长度增加约为0.6cm,而挂后面3个钩码时,每增加一个钩码,弹簧的长度增加约为0.4cm,所以在挂第5个钩码时橡皮条开始产生拉力。在挂前4个钩码时只有弹簧伸长产生拉力,要充分利用数据,由逐差法有Δx=l4-l

5.(福建德化模拟)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明k=YSL

(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是。?

A.N B.m

C.N/m D.N/m2

(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量。?

(3)若该橡皮筋的原长是15.0cm,横截面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是(结果保留两位有效数字)。?

答案(1)D

(2)200

(3)3.0×107N/m2

解析(1)根据F=kx,k=YSL可得Y=FLxS,将物