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新课标高考物理一轮复习精编解析版复习资料(10)实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系doc高中物理

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2022新课标高考物理一轮复习精编解析版复习资料(10)--实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.如图5甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙).那么以下判断正确的选项是( BCD )图5A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变解析由乙图可知F=kx,即弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比,不与弹簧长度成正比,A错误.由ΔF=kΔx可知,B说法正确;由k==N/m=200N/m,C正确;F-x图线的斜率对应弹簧的劲度系数,而x>0和x<0时的斜率相同,故D正确.2.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长l0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度l,把l-l0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是以以下图中的哪一个( C )解析由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x≠0,所以选C.3.做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来.3/3\nB.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0;C.将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重),并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个、…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码;E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行那么考虑二次函数;F.解释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:CBDAEFG.解析根据实验的实验操作过程应先安装仪器,再挂钩码然后记录数据,分析数据,最后整理即可,排列先后顺序为:CBDAEFG.4.某同学在研究学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂在某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下局部位于筒内,但测力计可以与弹簧的下端接触),如图6甲所示.如果本实验的长度测量工具只能测出筒的下端弹簧的长度L.现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变L而测出对应的弹力F,作出F-L变化的图线如图乙所示,那么弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧的原长L0=15.0cm.图6解析根据胡克定律F=k(h+L-L0)=kL+k(h-L0),从图中知道当L=0时,F=10N;当L=10cm时,F=20N;将其代入方程联立得k=100N/m,L0=15.0cm.5.(2022·兰州模拟)用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化.如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得很低,熔点会大大地降低,甚至有特殊的磁性质.现有一纳米合金丝,欲测出其伸长量x与所受到的拉力F、长度L、截面直径D的关系.(1)测量上述物理量需要的主要器材是:弹簧测力计、刻度尺、螺旋测微器等.(2)假设实验中测量的数据如下表,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x=.(假设用到比例系数,可用k表示)长度L/cm伸长量x/cm拉力F/N直径D/mm50.0100.0200.05.000.0400.200.400.8010.000.0400.400.801.603/3\n5.000.0800.100.200.40(3)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是控制变量法(只需写出一种).(4)假设有一根合金丝的长度为20cm,截面直径为0.200mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为62.5N.解析(2)由题目所给的数据分析可知:当力、直径一定时,伸长量与长度成正比,当力、长度一定时,伸长量与直径成反比,当长度、直径一定时,伸长量与力成正比,有:x=kFL/D(取一组数据验证,式中的系数不为零)3/3

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发布时间:2022-08-25 16:22:45 页数:3
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文章作者:U-336598

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