【走向高考】2012年高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 實(shí)驗(yàn)（一）探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1、第2章 第4講一、選擇題1在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，如何保證刻度尺豎直()A使用三角板B使用重垂線C目測(cè) D不用檢查答案B解析使用重垂線可保證刻度尺豎直，故B正確A、C不準(zhǔn)確，不合題意，D是錯(cuò)誤的2下面列出的措施中，哪些是有利于改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的()A橡皮條彈性要好，拉到O點(diǎn)時(shí)拉力要適當(dāng)大一些B兩個(gè)分力F1和F2間的夾角要盡量大一些C拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤平行貼近木板面D拉橡皮條的繩要細(xì)，而且要稍長(zhǎng)一些答案ACD解析拉力“適當(dāng)”大一些能減小誤差；而夾角“盡量”大一些，則使作圖誤差變大；橡皮條等“貼近”木板，目的是使拉線水平；繩子要細(xì)且稍長(zhǎng)便于確定力的方向3某同學(xué)做“探究彈

2、力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線可能是下圖的哪一個(gè)()答案C解析原長(zhǎng)的測(cè)量值小于真實(shí)值，設(shè)誤差為l，彈簧的實(shí)際伸長(zhǎng)量xxl，彈力與伸長(zhǎng)量成正比，即Fk(xl)，所以最后的圖線是C.4(2010·江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市)如圖所示是用來(lái)探究“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是()A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法D極限法答案B解析合力與分力在作用效果上是等效的5如圖(甲)所

3、示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，如圖(乙)所示則下列判斷正確的是()A彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比C該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變答案BCD解析由圖知，F(xiàn)x是一個(gè)過(guò)原點(diǎn)的直線，kN/m200N/m，可知A錯(cuò)，BCD正確二、非選擇題6(2010·天津河西)(1)某同學(xué)做“互成角度的兩個(gè)力合成”實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的結(jié)果(圖中F與O共線)，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)，圖中_

4、是F1和F2合力的理論值，圖中_是F1和F2合力的實(shí)驗(yàn)值，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證_(2)在“互成角度的兩個(gè)力合成”實(shí)驗(yàn)中，用A、B兩只彈簧秤把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O，這時(shí)AO、BO間夾角AOB<90°，如圖所示，現(xiàn)改變彈簧秤A的拉力方向，使角減小，但不改變它的拉力大小，那么要使結(jié)點(diǎn)仍被拉倒O點(diǎn)，就應(yīng)調(diào)節(jié)彈簧秤B拉力的大小及角，在下列調(diào)整方法中，哪些是可行的_A增大B的拉力，增大角 B增大B的拉大，角不變C增大B的拉力，減小角DB的拉力大小不變，增大角答案(1)FF互成角度的兩個(gè)力的合成遵循平行四邊形定則(2)AC解析考查“互成角度力的合成實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)步驟和原理本題難度中等7用如

5、圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)，被測(cè)得彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50 g，重力加速度g9.8m/s2，則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)cm.答案702.10解析對(duì)鉤碼進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，得mgk·xkN/m70N/m掛三個(gè)鉤碼時(shí)，可列方程(mmm)gkxxm2.10×102m2.10cm.8橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連

6、著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_(kāi)N和_N(要求讀到0.1N)(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力答案(1)4.02.5(2)見(jiàn)解析圖解析讀彈簧秤示數(shù)時(shí)，應(yīng)注意首先找零刻度線，尤其是豎直放置的那個(gè)彈簧秤，它的讀數(shù)是2.5N(而不是3.5N)，水平放置的彈簧秤讀數(shù)是4.0N.9(2010·山東濰坊)一同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，將不同的鉤碼分別掛在豎直懸掛彈簧的下端，鉤碼重與

7、相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度數(shù)據(jù)如下表所示：鉤碼重(N)036912彈簧總長(zhǎng)(cm)5.06.27.48.69.8(1)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出彈簧所受彈力F與彈簧總長(zhǎng)L之間的關(guān)系圖線；(2)由實(shí)驗(yàn)圖線得到彈簧彈力和彈簧長(zhǎng)度之間的關(guān)系式為_(kāi)答案(1)如圖所示(2)F2.5(L5)N解析彈力F與彈簧形變量L成線性關(guān)系，描點(diǎn)畫(huà)直線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在直線上10某同學(xué)用如圖所示裝置探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，然后下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度g9.8m/s2)砝碼質(zhì)量m/×102g01.002.003.004.005.0

8、06.007.00標(biāo)尺刻度為x/×102m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在_N范圍內(nèi)彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系滿足胡克定律這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)04.925解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，按照各點(diǎn)的分布走向作出如圖所示的圖象(2)從描點(diǎn)得到的圖象看，當(dāng)砝碼超過(guò)500 g后，開(kāi)始彎曲，即超過(guò)了彈性限度，在這之前才滿足胡克定律F0.5 kg×9.8m/s24.9N所以在0

9、4.9N內(nèi)滿足胡克定律；根據(jù)圖線的物理意義需要換算單位，很麻煩，我們就以彈力為F4.9N時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x(34.6015.00)×102m0.196m得kN/m25N/m.11(2010·廣東廣州)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中：(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：A將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線B在其中一根細(xì)線上掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：_、_、_.C將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使_，記

10、錄_(2)如果“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中_.答案(1)B步驟：鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O細(xì)線的方向(說(shuō)明：能反映細(xì)線方向的其他記錄也可以)C步驟：橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向(2)解析(2)豎直方向：4mgsin3mgsin5mg；水平方向，4mgcos3mgcos.12以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)(1)下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)是_A以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)B記下彈簧不掛鉤

11、碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0C將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺D依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系式F解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義(2)下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：彈力(F/N)0.51.01.52.02.5彈簧的原來(lái)長(zhǎng)度(L0/cm)1515151515彈簧后來(lái)長(zhǎng)度(L/cm)16.217.318.519.620.8彈簧的伸長(zhǎng)量(x/cm)1.22.33.54.65.8 在如圖坐標(biāo)紙上作出Fx圖線；寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式(x用cm作