届高考物理一轮复习第二章相互作用实验二探究弹力和弹簧伸长的关系随堂检测新人教版.doc

实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系1(2022·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，如图甲所示，图乙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.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g9.8 m/s2)要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系甲乙解析：由题图乙知l125.85 cm.挂两个钩码时，弹簧弹力F20.98 N要测弹簧伸长量，还需要测量弹簧的原长答案：25.850.98弹簧原长2(2022·深圳高三模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象由此图象可得该弹簧的原长x0_cm，劲度系数k_N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x_cm.解析：(2)x0为乙图中F0时的x值，即x04 cm.k N/m50 N/m.(3)测力计示数F3.0 N，由乙图知弹簧长度x10 cm.答案：(1)竖直(2)450(3)103(高考全国卷)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及局部计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)将表中数据补充完整：_，_(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出n图象(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m.解析：(1)k81.7 N/m. m/N0.012 2 m/N.(2)描点法，画一条直线，让大局部的点都落在直线上，或均匀分布在直线两侧(3)设直线的斜率为a，那么有an，即k·，通过计算斜率即可求得；弹簧共60圈，那么有n，把其代入k·中可求得答案：(1)81.70.012 2(2)如下图(3)4(高考浙江卷)在“探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究(1)某次测量如图乙所示，指针示数为_cm.(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如下表所示用表中数据计算弹簧的劲度系数为_ N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中数据_(填“能或“不能)计算出弹簧的劲度系数钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36解析：(1)刻度尺读数需要估读到精确度的下一位，从题图乙可知指针示数为16.00 cm，考虑到误差范围，15.9516.05 cm均算对(2)由胡克定律Fkx，结合表格数据可知弹簧的劲度系数k1 N/m12.5 N/m，考虑误差范围情况下12.212.8 N/m均算正确；对于计算弹簧的劲度系数，只需要测出弹簧的形变量，结合两个指针的读数，可知指针B的示数变化量减去指针A的示数变化量，就是弹簧的形变量，所以能求出弹簧的劲度系数答案：(1)16.00(有效数字位数正确，15.9516.05均可)(2)12.5(12.212.8均可)能