3年高考浙江专用2022届高三物理一轮复习第2章第4讲实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系练习
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【3年高考】（浙江专用）2022届高三物理一轮复习第2章第4讲实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系练习1.(2022浙江理综,21,10分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。(1)某次测量如图2所示,指针示数为 cm。 图1 图2 (2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为 N/m(重力加速度g=10m/s2)。由表数据 (填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。 钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36图(a)2.(2022课标Ⅱ,23,9分)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0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2)。已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm。P1P2P3P4P5P63\nx0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.828.81/k(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)将表中数据补充完整:① ,② 。 (2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图像。图(b)(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点。若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。 1.答案 (1)15.95~16.05 (2)12.2~12.8 能解析 (1)刻度尺的分度值为0.1cm,读数时需估读到0.01cm。(2)表中对LA的测量有四组数据,应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧Ⅰ增加的长度。L0==0.04m故k==12.5N/m通过计算LB-LA可得出A、B两指针间的长度,进而计算出增加一个钩码时弹簧Ⅱ增加的长度,从而计算出其劲度系数。2.答案 (1)81.7 0.0122(2分。每空1分)(2)-n图像如图所示(3分)(3)(2分。在~之间均同样给分)(2分。在~之间均同样给分)3\n解析 (1)由胡克定律有k==N/m=81.7N/m,故有=0.0122m/N。(2)作图过程略,图见答案。(3)因-n图线是一条过原点的直线,由图可得图线的斜率约为5.71×10-4m/N,故有=5.71×10-4×n,即k=N/m,由题意可知弹簧的圈数n与原长l0的关系为n=l0,故k=N/m。3
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