学年人教版必修第一册 3.1.2 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 作业.docx

课时跟踪检测（十三）探究弹簧弹力与形变量的关系1 .在进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，一个实验小组使用两根不同的 轻质弹簧和力，得到弹力与弹簧长度的图像如下图。以下表述正确的选项是（）A.。的原长比办的长8 .。的劲度系数比6的大C. G的劲度系数比力的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比答案：B2 .某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时，将一轻弹簧竖直悬挂使其 自然下垂，用刻度尺测出自然长度；然后在弹簧下端悬挂钩码对其施加向下的拉力F,测 出相应的弹簧长度，再计算出弹簧的伸长量x；改变拉力尸的大小（在弹性限度之内），测出 多组数据，作出产与x的关系图线如下图，由图线可求得弹簧的劲度系数为N/mo假设测得弹簧的自然长度为0.1m,所用钩码的质量均为50 g,当挂3个钩码 时，弹簧的长度为 mo （取g=10m/s2）4 %/(xio-2 m)答案：50 0.133 .某同学为了探究“弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系”，设计了下面的实验，他选择 的器材有：一根弹簧、一端带有定滑轮的长木板、细绳、铁钉、几个钩码（每个钩码质量为 100 g）、刻度尺。他的实验步骤如下：A.先将长木板放置在实验台上，有定滑轮的一端伸出桌外，并调水平，如下图B.把弹簧的一端用铁钉固定在长木板上合适的位置C.弹簧的另一端用细绳连接，细绳跨过定滑轮可连接钩码D.再挂上不同数量的钩码，用刻度尺量出对应弹簧的总长度，把数据记录在他设计的表格中钩码个数弹簧总长度/cm10.011.112.113.014.0钩码重量/N01234实验用的弹簧原长L=o从他实验的数据可以得出什么结论： 从实验数据可以计算出该弹簧的劲度系数k =o答案：(1)10.0 cm (2)在误差允许范围内，弹簧产生的弹力与弹簧的伸长量成正比(3)100.0 N/m/，4 .(2021广东高考)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系 数，缓冲装置如下图，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹 角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线 方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数和弹簧cm,压缩量的平均值AL =AZ>3 =cmo上端对应的刻度尺示数£o,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n123456Lfl/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09利用 ALi=L+3-£i(i=l，2, 3)计算弹簧的压缩量：ALi=6.03cm, AL2=6.08 cm,AL1+AL2+AL3上述A£是管中增加 个钢球时产生的弹簧平均压缩量。(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2,该弹簧的劲度系数为 N/mo (结果保留3位有效数字)解析：(1)根据压缩量的变化量为 仙3=七6L3=(18.09-12.05)cm = 6.04cm。压缩量的, AL1 + AL2+AL3 6.03+6.08+6.04平均值为 AL =5= cm = 6.05 cmo3 X 0.2 X 9.8 X sin 30°6.05 X10-2(2)因AL是相差3个钢球的压缩量之差，那么所求平均值为管中增加3个钢球时产生的 弹簧平均压缩量。根据钢球的平衡条件有Sogsin 0=M石，解得左=里”= ALN/m=48.6 N/m。答案：(1)6.04 6.05 (2)3 (3)48.65 .在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图甲所示，将刻度尺水 平放置，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据如表格所示。伸长量x/(X 10 2 m)2.004.006.008.0010.00弹力WN1.502.934.555.987.50以“为横坐标、方为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映弹簧的弹力与伸 长量之间的关系图线。由图线求得该弹簧的劲度系数为 o （保存三位有效数字）解析：（1）描点作图，如下图。根据图像，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图像的斜率AF表示弹簧的劲度系数，k=-r-=75.0 N/mo答案：（1）见解析图（2）75.0 N/m（73.077.0 N/m均可）