備考2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)：09 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸...

更新時(shí)間：2019-09-09 瀏覽次數(shù)：286 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、填空題

1. (2019高一上·德州月考)
某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度L₀；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示．（本實(shí)驗(yàn)過程中未超出彈簧的彈性限度）．由圖可知該彈簧的自然長度為m；該彈簧的勁度系數(shù)為N/m．（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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2. (2019高二下·應(yīng)縣期末) 某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，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)彈簧長度為l₁ ，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l₁＝cm．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)彈簧長度分別是l₂、l₃、l₄、l₅ ．已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g，掛4個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F₄＝N（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s²）．要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是，作出F﹣x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．

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二、實(shí)驗(yàn)探究題

3. (2019高一下·鹽城期末) 某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.

（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，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)，長度記為L₀ ，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為L_x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L₁至L₆ ，數(shù)據(jù)如下表：

代表符號	L₀	L_x	L₁	L₂	L₃	L₄	L₅	L₆
數(shù)值（cm）	25. 35	27. 35	29. 35	31. 30	33. 4	35. 35	37. 40	39. 30

表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為；

（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，橫軸是彈簧長度與的差值（填“L₀或L_x”）；
（4）由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9. 8m/s²）.

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4. (2019·大連模擬) 某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).
1. （1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè).彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在（選填“水平”或“豎直”）方向.
2. （2）他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由圖線可得彈簧的原長x₀=cm，勁度系數(shù)k=N/m，他利用本實(shí)驗(yàn)原理把彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧伸長的長度△x=cm.
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5. (2021高一上·大連期中) 某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
1. （1）在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持狀態(tài)。
2. （2）他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x₀=cm，勁度系數(shù)k=N/m。
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6. (2018高一上·牡丹江期中) 某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
1. （1）在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持狀態(tài)。
2. （2）他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x₀=cm，勁度系數(shù)k=N/m。
3. （3）他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一個(gè)彈簧測力計(jì)，當(dāng)彈簧測力計(jì)上的示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧的長度x=cm。
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7. (2018高三上·桂林月考) 某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長 $\text{[math]}$ ，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧的長度x，數(shù)據(jù)記錄如下表所示：
1. （1）彈簧勁度系數(shù)k= N/m。
2. （2） F-x圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于 $\text{[math]}$ 的原因是。
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8. (2018高一下·河口期中) 在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
1. （1）畫出所掛鉤碼的F-L圖線．
2. （2）由此圖線可得出該彈簧的原長L₀＝ cm，勁度系數(shù)k＝ N/m.
3. （3）試根據(jù)該同學(xué)以上的實(shí)驗(yàn)情況，幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測得的具體數(shù)據(jù))．
4. （4）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點(diǎn)：.缺點(diǎn)：.
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9. (2019高三上·長沙月考) 某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長量△l為cm；
②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是；（填選項(xiàng)前的字母）
A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重
B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重
③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關(guān)系圖線．圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是．

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10. (2017高三上·冠縣開學(xué)考) 某同學(xué)用如圖甲所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測出不掛砝碼時(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，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)如表：（重力加速度g取9.8m/s²）
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. （1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖乙中作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線．
2. （2）根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可判斷，在 N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律．這種規(guī)格的彈簧勁度系數(shù)為N/m．
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11. (2017高一下·開封期末)
利用研究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，測定彈簧的勁度系數(shù)．用一測力計(jì)水平拉一端固定的彈簧，測出的幾組彈力F與彈簧長度L對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表格所示：
F/N
1.10
1.50
2.00
2.80
3.40
4.00
L/cm
22.00
22.35
22.60
23.20
23.60
24.00
1. （1）在坐標(biāo)圖中作出此彈簧的F﹣L圖線；
2. （2） F﹣L圖線與L軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)表示；
3. （3）彈簧的勁度系數(shù)為N/m．
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12. (2017高二下·黑龍江期末)
某同學(xué)用如圖1所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測出不掛鉤碼時(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，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下（g=9.8m/s²）：
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. （1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標(biāo)紙上做出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線．
2. （2）根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為N/m．（保留2位有效數(shù)字）
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13. (2017高一下·齊河期末) 某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．
1. （1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，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. （2）彈簧自然懸掛，待彈簧時(shí)，長度記為L₀；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為Lx；
3. （3）
  在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L₁至L₆ ，數(shù)據(jù)如下表．
  代表符號
  L₀
  L_x
  L₁
  L₂
  L₃
  L₄
  L₅
  L₆
  數(shù)值（cm）
  25.35
  27.35
  29.35
  31.30
  33.4
  35.35
  37.40
  39.30
  如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與的差值（填“L₀”或“L_x”）．
4. （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9.8m/s²）
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14. (2019·海南) 某同學(xué)利用圖（a）的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中，光滑的細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺上，一輕彈簧穿在細(xì)桿上，其左端固定，右端與細(xì)繩連接；細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛砝碼（實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ）。彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在繩下端掛上一個(gè)硅碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒有接觸；

②系統(tǒng)靜止后，記錄砝碼的個(gè)數(shù)及指針的位置；

③逐次增加砝碼個(gè)數(shù)，并重復(fù)步驟②（保持彈簧在彈性限度內(nèi)）：

④用n表示砝碼的個(gè)數(shù)，l表示相應(yīng)的指針位置，將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。

回答下列問題：
1. （1）根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖（b）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并做出 $\text{[math]}$ 圖像。
  
  l
  
  1
  
  2
  
  3
  
  4
  
  5
  
  $\text{[math]}$
  
  10.48
  
  10.96
  
  11.45
  
  11.95
  
  12.40
2. （2）彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及 $\text{[math]}$ 圖線的斜率 $\text{[math]}$ 表示，表達(dá)式為 $\text{[math]}$ 。若g取 $\text{[math]}$ ，則本實(shí)驗(yàn)中 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
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15. 某同學(xué)用如圖所示的裝置，探究彈簧的彈力與長度的關(guān)系。
1. （1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，卜列說法正確的是________
  
  A . 刻度尺豎直放在彈簧附近，零刻度線與彈簧上端對齊 B . 實(shí)驗(yàn)過程要保證彈簧豎直且靜止 C . 懸掛的鉤碼越多，測出數(shù)據(jù)越多，實(shí)驗(yàn)誤差越小 D . 如果彈簧上指針上下振動，可在指針運(yùn)動最快的位置進(jìn)行讀數(shù)
2. （2）該同學(xué)用a、b兩條不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的彈簧的長度L，畫出m-L圖象如圖所示，由圖象可知，a彈簧的原長(填“大于”、“小于”或“等于”)b彈簧的原長，a彈簧的勁度系數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)b彈簧的勁度系數(shù)，由圖象得到的彈簧原長(填“大于”、“小于”或“等于”)實(shí)際原長。
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