【物理】2020届一轮复习人教版第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系作业

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【物理】2020届一轮复习人教版第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系作业

‎1.(2019·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F=0时的x值,即x0=4 cm.‎ k== N/m=50 N/m.‎ ‎(3)测力计示数F=3.0 N,由乙图知弹簧长度x=10 cm.‎ 答案:(1)竖直 (2)4 50 (3)10‎ ‎2.为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、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所示的图象.‎ ‎(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.‎ ‎(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m,乙弹簧为________ N/m.若要制作一个精确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲”或“乙”).‎ 解析:(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,则此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,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形变量大的弹簧,故选甲弹簧.‎ 答案:(1)形变量超过弹簧的弹性限度 ‎(2)66.7 200 甲 ‎3.(2019·上饶高三模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进行探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进行探究.在弹性限度内,将质量为m=50 ‎ g的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L1、L2如表所示.‎ 钩码个数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ L1/cm ‎30.00‎ ‎31.04‎ ‎32.02‎ ‎33.02‎ L2/cm ‎29.33‎ ‎29.65‎ ‎29.97‎ ‎30.30‎ 已知重力加速度g=10 m/s2,计算弹簧甲的劲度系数k=________N/m,由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数.‎ 解析:分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm,所以弹簧劲度系数k1====50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm,即k1×0.003 2+k2×0.003 2=mg,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.‎ 答案:50 能 ‎4.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9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.‎ P1‎ P2‎ P3‎ P4‎ P5‎ P6‎ x0(cm)‎ ‎2.04‎ ‎4.06‎ ‎6.06‎ ‎8.05‎ ‎10.03‎ ‎12.01‎ x(cm)‎ ‎2.64‎ ‎5.26‎ ‎7.81‎ ‎10.30‎ ‎12.93‎ ‎15.41‎ n ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ k(N/m)‎ ‎163‎ ‎①‎ ‎56.0‎ ‎43.6‎ ‎33.8‎ ‎28.8‎ (m/N)‎ ‎0.006 1‎ ‎②‎ ‎0.017 9‎ ‎0.022 9‎ ‎0.029 6‎ ‎0.034 7‎ ‎(1)将表中数据补充完整:①________,②________.‎ ‎(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.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.‎ 解析:(1)①k==≈81.7 N/m.‎ ‎②= m/N≈0.012 2 m/N.‎ ‎(2)描点法,画一条直线,让大部分的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.‎ ‎(3)设直线的斜率为a,则有=an,即k=·,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,则有n=,把其代入k=·中可求得.‎ 答案:(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如图所示 ‎(3)
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