《2019-2020学年高中物理沪科版必修1习题：实验3 探究弹力和弹簧伸长的关系 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理沪科版必修1习题：实验3 探究弹力和弹簧伸长的关系 Word版含解析.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、实验实验:探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系 课后篇巩固探究巩固探究 一、选择题 1.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤: A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧的伸长 x1 B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下 该位置 C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以 F 为纵坐标、x 为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适 当的标度 D.将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑的线作出反映 F 和 x 对 应规律的图像 E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上 F
2、.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长 x2、 x3、 G.根据图像和数据做出结论并整理仪器 实验中合理实验步骤排序为( ) A.EBAFCDGB.EBAFDCG C.EBFCADGD.EAFBCDG 答案:A 2.(多选)实验表明:弹簧弹力 F 的大小与弹簧的形变量 x 有如下关系 F=kx,下列说法正确的是 ( ) A.式中的 k 反映了某个具体弹簧的一种性质 B.k 与弹簧所受外力大小成正比 C.x 是弹簧伸长或缩短后的长度 D.x 是弹簧伸长或缩短后的长度相比不受力时长度的变化量 解析:劲度系数 k 反映了在相同形变量下,弹簧弹力大小的一个量度,由弹簧
3、自身因素决定,与弹 簧所受外力大小无关,A 对,B 错;x 不是弹簧的实际长度,而是弹簧伸长或缩短后的长度与其不受 力时长度的差值,C 错,D 对。 答案:AD 3.下列关于实验“探究弹力与弹簧伸长的关系”的说法中正确的是( ) A.实验中 k 的具体数值必须计算出来 B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度 L 代替 x,F-L 图线也是过原点的一条直线 C.利用 F-x 直线可求出 k 值 D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律 解析:本实验是探究弹力 F 和弹簧伸长量 x 之间的关系,若画出 F-x 图像,则斜率为 k 值。 若用弹 簧长度 L 代替 x,则图线不过原点,会与横轴
4、 L 有一截距 L0,L0为弹簧原长,所以 A、B 错,C 对;把 描出的各点连线时,不一定把所有的点都连在线上,只要使不在线上的各点均匀分布在线的两 侧即可,D 错。 答案:C 4.导学号 63994072(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”中,关于操作步骤先 后顺序,下列说法正确的是( ) A.先测量弹簧的原长,后竖直悬挂 B.先竖直悬挂,后测量弹簧的原长 C.先后顺序对实验结果无影响 D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重力 解析:由于弹簧自身重力的影响,弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度不同,竖直悬挂时长度 更长一些。由于实验时弹簧始终处于竖直状态,故弹簧长度一直受自重
5、影响,所以测量原长时,应 测量弹簧竖直悬挂时的长度,B、D 项正确。 答案:BD 二、非选择题 5.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钩码,实验 测出了钩码质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据,其对应点已在图上标出。(g 取 9.8 m/s2) (1)作出 m-l 的关系图线; (2)弹簧的劲度系数为 N/m。(保留两位有效数字) 解析:(1)用一条平滑的线连接各点,所得 m-l 关系图线如图所示。 (2)由胡克定律知 mg=kl,故弹簧的劲度系数 k= N/m0.26 N/m。 = 2.5 10 - 3 9.8 (18.2 - 8.6) 10 - 2 答
6、案:(1)见解析图 (2)0.26 6.在 “探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下 端,进行测量。根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力 G 与弹簧总长 l 的关系图 像,根据图像回答以下问题。 (1)弹簧的原长为 。 (2)弹簧的劲度系数为 。 (3)分析图像,总结出弹簧弹力 F 跟弹簧长度 l 之间的关系式为 。 解析:(1)当弹簧没有挂钩码时处于原长状态,在图像中,图线与横坐标轴交点的横坐标表示弹簧 的原长,即 10 cm。 (2)图线的斜率表示弹簧的劲度系数,即 k= N/m=1 000 N/m。 = 40 - 20 0.14 -
7、0.12 (3)由图像可得弹簧弹力 F 跟弹簧长度 l 之间的关系式为 F=1 000(l-0.10) N。 答案:(1)10 cm (2)1 000 N/m (3)F=1 000(l-0.10) N 7.导学号 63994073下表是某同学为“探究弹力和弹簧伸长量的关系”所测的几组 数据。 弹力 F/N0.51.01.52.02.5 伸长量 x/cm2.305.086.899.8012.40 (1)请你在如图所示的坐标系上作出 F-x 图像。 (2)写出曲线所代表的函数式。 (3)解释函数表达式中常数的物理意义。 (4)若弹簧的原长为 40 cm,并且以弹簧的总长为自变量,请你写出它的函数式。 解析:(1)如图所示 (2)由图像得直线的斜率 k=0.2,若 x 用 m 为单位,所以函数式为 F=20x N。 (3)函数表达式中常数表示该弹簧每伸长(或压缩)1 m,其弹力增加 20 N,即此常数为弹簧的 劲度系数。 (4)若弹簧的原长为 40 cm,并且以弹簧的总长度 L 为自变量,函数表达式为:F=20(L-0.4)N。 答案:见解析