高考物理复习同步练习：第二章 实验二 课下知能提升 4页

‎1.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度关系的图像如图实－2－8所示。下列表述正确的是(　　)‎ 图实－2－8‎ A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析：图像的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图像的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图像不过原点，D错误。‎ 答案：B ‎2．如图实－2－9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的关系图像(如图乙)。则下列判断错误的是(　　)‎ 图实－2－9‎ A．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200 N/m D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变 解析：由题图知，F－x是一个过原点的直线，k＝ N/m＝200 N/m，可知A错，B、C、D正确。‎ 答案：A ‎3.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________ cm；该弹簧的劲度系数为________ N/m。‎ 图实－2－10‎ 解析：当外力F＝0时，弹簧的长度即原长为L0＝‎10 cm，图线的斜率就是弹簧的劲度系数，‎ 即k＝×102 N/m＝50 N/m。‎ 答案：10　50‎ ‎4.为了探索弹力和弹簧伸长的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图实－2－11所示图像。‎ 图实－2－11‎ ‎ (1)从图像上看，该同学没能完全按照实验要求做，从而使图像上端成为曲线，图像上 端成为曲线是因为_____________________________________________________。‎ ‎(2)这两根弹簧的劲度系数分别为______N/m和________N/m；若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧________。‎ ‎(3)从上述数据和图线中分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议。‎ 建议：_____________________________________________________________。‎ 解析：(1)在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性范围，则此规律不成立，所以所给的图像上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度。‎ ‎(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：‎ k甲＝＝ N/m＝66.7 N/m k乙＝＝－ N/m＝200 N/m。‎ 要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选用一定的外力作用时，弹簧的形变量大，故选甲弹簧。‎ ‎(3)建议：实验中钩码不能挂太多，控制在弹性限度内。‎ 答案：(1)形变量超过弹簧的弹性限度　(2)66.7　200　甲　(3)见解析 ‎5．(2011·安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图实－2－12上标出。(g＝‎9.8 m/s2)‎ 图实－2－12‎ ‎(1)作出m－l的关系图线；‎ ‎(2)弹簧的劲度系数为________ N/m。‎ 解析：(1)应使尽量多的点在同一条直线上。‎ ‎(2)由胡克定律F＝kx，得k＝。‎ 答案：(1)如图所示 ‎(2)0.248～0.262‎ ‎6．用如图实－2－13甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为 mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为‎50 g，重力加速度g＝‎9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为______ N/m。挂三个钩码时弹簧的形变量______ cm。‎ 图实－2－13‎ 解析：对钩码进行受力分析，根据平衡条件，得 mg＝kΔx k＝＝N/m＝70 N/m 挂三个钩码时，‎ 可列方程(m＋m＋m)g＝kx′‎ Δx′＝＝ m ‎＝21×10－‎3 m＝‎2.10 cm。‎ 答案：70　2.10‎