高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

《高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系（11頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高考物理一輪專題： 第9講 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共11題；共50分) 1. （2分） (2017高二下包頭期末) 某同學(xué)利用如圖（a）裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)． （1） 在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持________狀態(tài)． （2） 他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線，由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0=________cm，勁度系數(shù)k=________N/m． （3） 他又利用本實(shí)

2、驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖（c）所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x=________cm． 2. （5分） (2019高一上柳州月考) （1） 某次研究彈簧所受彈力 F 與彈簧長(zhǎng)度 L 關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如圖甲所示的F-L圖像，由圖可求得彈簧的勁度系數(shù) k＝________N/m； （2） 按如圖乙的方式掛上鉤碼（已知每個(gè)鉤碼重 G＝1 N），使（1）中研究的彈簧壓縮， 穩(wěn)定后指針指示如圖乙，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為________;cm，由此可推測(cè)圖乙 中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為________個(gè)。 3. （4分） 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成題目： 橡皮筋也像彈簧一樣，伸長(zhǎng)

3、量與彈力成正比關(guān)系，即F=KX，K的值與彈簧沒有受力時(shí)的長(zhǎng)度L和橫截面積S有關(guān)．理論和實(shí)驗(yàn)都表明K=YS/K．其中Y是由材料決定的一個(gè)常數(shù)，材料力學(xué)上稱為楊氏模量． ①在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________． A．NB．m C．N/m D．Pa ②有一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20.00cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm，用如圖甲所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描

4、出對(duì)應(yīng)點(diǎn)________． 拉力F（N） 5 10 15 20 25 伸長(zhǎng)量x（cm） 1.6 3.2 4.8 6.4 8.0 由此可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=________N/m，這種橡皮筋的楊氏模量Y=________．（保留一位有效數(shù)字） 4. （3分） (2017高二下定州期中) 曾經(jīng)謠傳2012年12月21日“世界末日”來臨．有不少科學(xué)家在瑪雅文化發(fā)祥地進(jìn)行探索和研究，發(fā)現(xiàn)了一些散落在平整山坡上非常規(guī)則的不明圓柱體，有科學(xué)家認(rèn)為是外星人帶著瑪雅人離開時(shí)留下的．對(duì)其力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，下表為其形變量x與所施加拉力F關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) F/N 0.5 2

5、4.5 8 12.5 18 X/mm 1 2 3 4 5 6 （1） 試猜想此不明圓柱體施加拉力F與其形變量x的關(guān)系________ （2） 如果想要驗(yàn)證猜想是否正確，應(yīng)該畫出下列哪種圖象最能直觀準(zhǔn)確的表示兩者之間的關(guān)系 A . F﹣x圖象 B . F﹣x2圖象 C . F2﹣x圖象 D . F2﹣x2圖象． 5. （3分） (2017高一下石家莊期中) 一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處

6、于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s． （1） 請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式：Ep=________． （2） 彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： 彈簧的壓縮量x （cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 小鋼球飛行的水平距離s （cm） 1.01 1.50 2.01 2.49 3.01 3.

7、50 根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為________． 6. （3分） (2017高一上廈門期中) 如圖1，某同學(xué)在做“探究彈簧的形變與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，讓其自然下垂；然后在其最下端施加方向豎直向下的外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L．改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖2甲所示（實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）．由圖可知，該彈簧的原長(zhǎng)（自然長(zhǎng)度）為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為：________N/m．若作出外力F與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度X的關(guān)系圖線如圖2乙、丙所示，則圖2乙中圖線不過原點(diǎn)的

8、原因是：________； 丙圖中圖線后來彎曲的原因是：________； 7. （7分） (2019高一上惠來期中) 某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)： （1） 實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1,可讀出其示數(shù)l1=________cm. （2） 在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g,掛2個(gè)鉤碼時(shí),彈簧彈力F2=________N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2). （3） 某同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到在彈性

9、限度內(nèi)彈力與彈簧總長(zhǎng)度的F-l圖像，如圖所示，根據(jù)圖像可知___（選填選項(xiàng)前的字母） A . a的原長(zhǎng)比b的短 B . 彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比 C . a的勁度系數(shù)比b的大 D . 測(cè)量同樣的力，a的精確度比b的高 8. （7分） 用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會(huì)發(fā)生很多變化，如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加，對(duì)光的反射能力會(huì)變得非常低，熔點(diǎn)會(huì)大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)．現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測(cè)定出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F、長(zhǎng)度L的關(guān)系． （1） 測(cè)量上述物理量需要的主要器材是________、________等． （2） 若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)

10、這些數(shù)據(jù)請(qǐng)寫出x與F、L間的關(guān)系式：x=________．（若用到比例系數(shù)，可用k表示．假設(shè)實(shí)驗(yàn)中合金絲直徑的變化可忽略） 長(zhǎng)度L/cm 伸長(zhǎng)量x/cm 拉力F/N 5.00 0.20 50.0 5.00 0.40 100.0 10.00 0.40 50.0 （3） 在研究并得到上述關(guān)系的過程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是________（只需寫出一種）． （4） 若有一根由上述材料制成的粗細(xì)相同的合金絲的長(zhǎng)度為20cm，使用中要求其伸長(zhǎng)量不能超過原長(zhǎng)的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為________N． 9. （4分） (2017孝義模擬) 某實(shí)驗(yàn)

11、小組用如圖甲?所示裝置，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系． （1） 實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)，應(yīng)按下列　　項(xiàng)進(jìn)行操作． A . 將彈簧平放在桌面上，保持彈簧軸線是一條直線，測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度即為原長(zhǎng) B . 將彈簧豎直懸掛，穩(wěn)定后用刻度尺測(cè)出此時(shí)的長(zhǎng)度，即為彈簧的原長(zhǎng) （2） 在用刻度尺測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)保持彈簧________．（填“豎直”或“水平”） （3） 某次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組成員根據(jù)每次所用鉤碼的質(zhì)量與測(cè)得的彈簧長(zhǎng)度l，作出了彈簧總長(zhǎng)與鉤碼質(zhì)量的關(guān)系，如圖乙所示，則從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（g=9.8m/S2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），彈簧的

12、原長(zhǎng)為________cm． 10. （7分） 某同學(xué)用如圖甲所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)如表所示：（g=10N/kg） 砝碼質(zhì)量 m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 標(biāo)尺刻度 x/10﹣2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 （1） 根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖乙所示的坐標(biāo)上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼

13、質(zhì)量m的關(guān)系圖線． （2） 根據(jù)你所畫圖象，分析此彈簧彈力的特點(diǎn)：________; （3） 在合理使用的情況下，這種規(guī)格的彈簧其勁度系數(shù)為________N/m．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 11. （5分） (2019高三上平遙月考) 某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系． （1） 將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)． （2） 彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表． 表中有一個(gè)數(shù)

14、值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________． （3） 下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值(填“L0”或“Lx”)． （4） 由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2) 第 11 頁 共 11 頁 參考答案 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共11題；共50分) 1-1、 1-2、 1-3、 2-1、 2-2、 3-1、 4-1、 4-2、 5-1、 5-2、 6-1、 7-1、 7-2、 7-3、 8-1、 8-2、 8-3、 8-4、 9-1、 9-2、 9-3、 10-1、 10-2、 10-3、 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、