高考物理一轮基础复习 专题7 探究弹力与弹簧伸长之间的关系.docx
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高考物理一轮基础复习专题7探究弹力与弹簧伸长之间的关系
2020年高考物理一轮基础复习:
专题7探究弹力与弹簧伸长之间的关系
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题(共4题;共8分)
1.(2分)在探究弹力与弹簧伸长的关系实验中,通过实验作出弹簧弹力F(N)与弹簧的伸长量x(m)的关系曲线,如下图中正确的是()
A.
B.
C.
D.
2.(2分)某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧挂在铁架台上,用直尺测出弹簧的原长L0,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,这样操作最后画出的图线可能是下列所示中的()
A.
B.
C.
D.
3.(2分)在探究一根轻质弹簧的弹力和伸长的关系的实验中,根据测量数据作出了弹力F和弹簧的形变量x的关系图象.下列说法正确的是()
A.图线是经过坐标原点的曲线,说明F与x成正比
B.图线是经过坐标原点的直线,说明F与x成正比
C.弹簧的劲度系数与弹力成正比
D.图线的斜率就是弹簧的劲度系数
4.(2分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,在弹性限度内,一根弹簧悬挂10N重物时长度为0.50m;悬挂20N重物时,长度为0.60m,则弹簧受到的弹力大小为25N时,弹簧的长度可能为()
A.0.15m
B.0.35m
C.0.55m
D.0.65m
二、多选题(共2题;共6分)
5.(3分)(2019高一上·应县月考)如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,下列说法中不正确的是(____)
A.弹簧的劲度系数是2N/m
B.弹簧的劲度系数是2×103N/m
C.当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧总长度为x2=40cm
D.当弹簧伸长量为x1=2cm时,弹簧产生的拉力是F1=400N
6.(3分)(2017高三上·东辽期末)如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连.物块A、B质量均为m,初始时两物块均静止.现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的v﹣t图象如图乙所示(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则()
A.A达到最大速度时的位移为
B.拉力F的最小值为m(gsinθ+a)
C.t1=
时A,B分离
D.A,B分离前,A,B和弹簧系统机械能增加,A和弹簧系统机械能增加
三、综合题(共3题;共10分)
7.(2分)(2016·浙江)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。
如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。
在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,
(1)
弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N。
(2)
若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(4分)(2017高一上·郑州期中)某研究小组在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,将不同数量的钩码挂在竖直弹簧下端进行测量,根据实验数据,利用描点法作出钩码的重力G与弹簧的总长L的关系图象,如图所示请根据图象回答下列问题:
(结果保留三位有效数字)
(1)
弹簧的原长为________cm
(2)
弹簧的劲度数为________N/m.
9.(4分)(2016·深圳模拟)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数,如图甲所示.
(1)
未挂钩码之前,指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上,记为________ cm;
(2)
将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端,逐次记录两弹簧各自的伸长量;所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图丙所示的图象,由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ=________N/m;(取重力加速度g=9.8m/s2)
(3)
图丙中,当弹簧I的伸长量超过17cm时其图线为曲线,由此可知,挂上第________个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大).
四、填空题(共4题;共11分)
10.(2分)某实验小组用如图1所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.先让弹簧的最上端与标尺的零刻度对齐,测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码.测出指针所指的标尺刻度即弹簧长度,所得数据下表所示.g=9.8m/s2.
砝码质量m/kg
1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
标尺刻度x/cm
12.00
13.94
15.91
17.87
19.82
23.32
28.42
①根据所测数据,在坐标纸上通过描点作出弹簧指针的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线图2________.
②以弹簧长度工为自变量,弹簧在弹性限度内弹力F与x的关系式是________(系数保留一位小数).根据该关系式,当所挂砝码质量为0.7kg时,假设求得指针所指的标尺刻度为x7,在实验中指针所指的标尺刻度应该________x7(填“大于”、“小于”或“约等于”).
11.(3分)(2017高一上·雨花期中)如图(a)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.
①为完成实验,还需要的实验器材有:
________(游标卡尺或刻度尺);
②图(b)是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线,由此可求弹簧的劲度系数k=________N/m.图线不过原点的原因是由于________.
12.(3分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,在弹簧下端挂2个相同钩码,静止时弹簧长度是l2.已知每个钩码质量是m,当地重力加速度g,挂2个钩码时,弹簧弹力F=________;该弹簧的劲度系数是________.
13.(3分)某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截圆面积为400cm2的钢索能承受的最大拉力.由于直接测量很困难,同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
样品
长度
200N
400N
600N
800N
样品A
1m
0.50cm2
0.02cm
0.04cm
0.06cm
0.08cm
样品B
2m
0.50cm2
0.08cm
0.16cm
0.24cm
0.32cm
样品C
1m
1.00cm2
0.01cm
0.02cm
0.03cm
0.04cm
样品D
3m
0.50cm2
0.18cm
0.36cm
0.54cm
0.72cm
样品E
1m
0.25cm2
0.04cm
0.08cm
0.12cm
0.32cm
分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量x(单位m)遵循的函数关系式是________.对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度________成正比、与悬索的横截面积的大小成正比.
五、实验题(共1题;共3分)
14.(3分)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,实验如下:
在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触;桌边悬一重锤,地面垫上白纸.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.(重力加速度为g)
(1)为完成实验,还需下列那些器材
A.秒表
B.刻度尺
C.打点计时器
D.复写纸
(2)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离S等物理量的关系式:
________.
(3)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
钢球飞行水平距离S(m)
1.01
1.50
2.01
2.48
3.01
3.50
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系:
________.
参考答案
一、单选题(共4题;共8分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
二、多选题(共2题;共6分)
5-1、
6-1、
三、综合题(共3题;共10分)
7-1、
7-2、
8-1、
8-2、
9-1、
9-2、
9-3、
四、填空题(共4题;共11分)
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
五、实验题(共1题;共3分)
14-1、
14-2、
14-3、
- 配套讲稿:
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