高考物理 高頻實(shí)驗(yàn)?zāi)M新題精選訓(xùn)練02 探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系

1、2013高考高頻實(shí)驗(yàn)?zāi)M新題精選訓(xùn)練02 探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系1.（8分）（2013廣東省佛山市質(zhì)檢）小翔利用如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F與伸長量l的關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)繪出F與l的關(guān)系圖線如圖乙所示，該彈簧勁度系數(shù)為 N/m。答案：125解析：F與l的關(guān)系圖線斜率等于彈簧勁度系數(shù)為k=F/L=125N/m。2.（2013河南洛陽市一模）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長量x與彈力F成正比，即F=kx。用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的勁度系數(shù)k的值。下面表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄。（1）請?jiān)趫D所示的坐標(biāo)系中作出F-x圖象。（2）由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k= N/

2、m?！久}意圖】本題意在考查變壓器的規(guī)律，意在考查學(xué)生對變壓器原理的理解?！敬鸢浮浚?）圖象如圖。（2）3.1×102解析：由胡克定律，F(xiàn)=kx，F(xiàn)-x圖象的斜率等于該橡皮筋的勁度系數(shù)，k=3.1×102N/m。3（每空2分）（2013河南漯河市聯(lián)考）在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置，測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=_圖線不過原點(diǎn)的原因是：_。4（2013北京市東城區(qū)聯(lián)考）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性

3、限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。（1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是_A N B m C N/m D Pa（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖15（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=2000cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4000mm，那么測量工具a應(yīng)該是_ _。 （3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄。處理

4、數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=_N/m。（保留兩位有效數(shù)字）拉力F（N）510152025伸長量x（cm ）163248648 （4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=_。（保留一位有效數(shù)字）根據(jù)F=k（l-l0）可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為k=31×102N/m（4）根據(jù)Y=kL/S求得，Y5×106 PaFl0ab5、（2013云南玉溪一中質(zhì)檢）（1）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_彈簧的原長更長，_彈簧的勁

5、度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）6（8分）（2013山東棗莊期中）“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。 （1）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的指針位置如圖甲所示。其中，細(xì)繩CO對O點(diǎn)的拉力大小為 N； （2）請將圖甲中細(xì)繩CO和BO對O點(diǎn)兩拉力的合力F合畫在圖乙上。由圖求出合力的大小F合= N（保留兩位有效數(shù)字）； （3）某同學(xué)對彈簧測力計(jì)中彈簧的勁度系數(shù)是多少很感興趣，于是，他將刻度尺與彈簧測力計(jì)平行放置，如圖丙所示，利用讀得的數(shù)據(jù)，他得出了彈簧的勁度系數(shù)。那么，該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m（保留兩位有效數(shù)字）。.答案：（1）2.60 （2）如圖所示 5.1 （3）60解析：由圖丙可知，彈簧測

6、力計(jì)0刻度線對應(yīng)5.0mm，2.60N對應(yīng)48.0mm，由胡克定律，F(xiàn)=kx，解得k=F/x=60N/m。7（4分）（2013安徽馬鞍山二中期中測試）在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的Fx圖線如圖9所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 N/m圖線不過原點(diǎn)的原因是由于 。8（8分）（2013福建福州名校檢測）小明和小紅同學(xué)對如圖所示自制“橡皮筋測力計(jì)”進(jìn)行標(biāo)度（均在橡皮筋的彈性范圍內(nèi)）小明測量了不掛鉤碼和掛1個(gè)鉤碼時(shí)的指針指在刻度尺上的位置分別為

7、5.00cm和5.60cm,然后根據(jù)所學(xué)彈簧彈力知識,經(jīng)過類比,按彈簧測力計(jì)的刻度規(guī)律在刻度尺上依次進(jìn)行了標(biāo)度,則小明應(yīng)在刻度尺 cm處標(biāo)示掛5個(gè)鉤碼的指針位置.小紅分別測量了不掛鉤碼、掛1個(gè)鉤碼、掛2個(gè)鉤碼指針在刻度尺上的位置，并按實(shí)際測量進(jìn)行標(biāo)度，其數(shù)據(jù)如下表：掛鉤碼的個(gè)數(shù)01234567指針在刻度尺上的位置x（cm）5。.005.606.307.208.309.6011.0012.50請?jiān)谟覉D坐標(biāo)上畫出指針在刻度尺上的所指的刻度x與所掛鉤碼個(gè)數(shù)的關(guān)系圖像。并回答橡皮筋所受的拉力與其伸長長度 （填“是”或“否”）成線性關(guān)系。請你分析小明和小紅的標(biāo)度方法誰更科學(xué)（說明理由） 。9（2013山

8、東萊州質(zhì)檢）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧甲放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L。再把彈簧豎直懸掛起來，掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L-Lo作為彈簧的伸長量，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè)：答案.C（2分）解析：由于彈簧自身重力的影響，不掛砝碼時(shí)，彈簧就有一定的伸長量，圖象C可能正確。10（2013哈爾濱三中月考）用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0. 8 cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，