彈力實(shí)驗(yàn)題編輯

彈力實(shí)驗(yàn)題匯編1.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的硅碼.實(shí)驗(yàn)測(cè)得了硅碼的質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度1的相應(yīng)數(shù)據(jù)，7個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出.（取g=10m/s2）（1） 作出niT的關(guān)系圖線；（2） 彈簧的原長(zhǎng)為 cm；（3） 彈簧的勁度系數(shù)為 N/m（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）如右圖所示（2）&68.8（3）0.24~0.26【解析】試題分析：（1）描點(diǎn)連線，連成直線，讓可能多的點(diǎn)落在直線上或平分在直線的兩側(cè)（2）斜率就表示勁度系數(shù)大?。?）圖線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即為彈簧原長(zhǎng)（3）斜率就表示勁度系數(shù)大小考點(diǎn)：考查胡克定律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：描點(diǎn)連線看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題，平時(shí)如果沒(méi)有練習(xí)，真正考試或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中連線不規(guī)范引入的誤差就比較大為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的硅碼.實(shí)驗(yàn)測(cè)出了硅碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度I的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖中標(biāo)出.（g=9.8m/s2）￡.0 10.0 12.0 14.0Iti.O1S.0腫劇米⑴作出m—I的關(guān)系圖線；⑵彈簧的勁度系數(shù)為 o【答案】⑴如圖所示（2）0.259N/m（0.248?0.262）【解析】（1）描點(diǎn)連線，連成直線，讓可能多的點(diǎn)落在直線上或平分在直線的兩側(cè)（2）斜率就表示勁度系數(shù)大?。?0分）⑴在《探究求合力的方法》實(shí)驗(yàn)中，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后，先用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置0,此時(shí)學(xué)生需要記錄是: , , ,接著用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條，要特別注意的是 ?⑵某同學(xué)做“探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)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)L。，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上硅碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度 L（在彈性限度內(nèi)），把L-L。作為彈簧的伸長(zhǎng)X,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列所示圖線的【答案】⑴（10分）兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)，兩個(gè)細(xì)繩套的方向，橡皮條結(jié)點(diǎn)的位置.把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置0。⑵C【解析】本題考查的是“探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。由本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟可知，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后，先用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置0,此時(shí)學(xué)生需要記錄是兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)，兩個(gè)細(xì)繩套的方向，橡皮條結(jié)點(diǎn)的位置?接著用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條，要特別注意的是把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置0。因?yàn)閺椈捎袀€(gè)原長(zhǎng)，所以答案選C。一根彈簧在彈性限度內(nèi)，對(duì)其施加30N的拉時(shí)，其長(zhǎng)為20cm,對(duì)其施30N壓力時(shí)，其長(zhǎng)為14cm,則該彈簧自然長(zhǎng)度為 cm,其勁度系數(shù)為 N/m。［答案］17 cm1000N/tti【解析】根據(jù)F=KAx,當(dāng)受拉力時(shí)：30=k（20-/）,當(dāng)受壓力時(shí)：3Ok“-14）;00解得/=17cm,k=1000N/M0一根輕彈簧（不計(jì)彈簧自重），長(zhǎng)度是10厘米，用2N力拉時(shí)伸長(zhǎng)1厘米，若兩端各用1牛力壓縮時(shí)，則此時(shí)彈簧的總長(zhǎng)度為 厘米，彈簧的勁度系數(shù)為—N/m【答案】9.5 2002【解析】彈簧原長(zhǎng)為9cm,根據(jù)胡克定律F=kx,可知彈簧的勁度系數(shù)k= =2QQN/m,當(dāng)彈力為1X10-21N時(shí)，伸長(zhǎng)量減為原來(lái)的一半，即0.5cm,所以此時(shí)彈簧的總長(zhǎng)度為9.5cm故答案為：9.5 ,200在探究“彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)在懸掛的彈簧下面加鉤碼，逐漸使彈簧伸長(zhǎng)，得到以下數(shù)據(jù)：鉤碼個(gè)數(shù)123456彈簧彈力F/N0.501.001.502.002.503.00彈簧伸長(zhǎng)x/cm1.202.403.604.766.107.10（1）由數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出F—x圖像（坐標(biāo)系在答題紙上）（2） 由此得出結(jié)論 （3） 由圖像得彈簧的勁度系數(shù)為A?3.0omN/HLIli」』』1.0.021（2） 由此得出結(jié)論 （3） 由圖像得彈簧的勁度系數(shù)為A?3.0omN/HLIli」』』1.0.021u:::■■■■■■■"1:誥Is“KKiii6-0t3.0TsiMHinr3.04.0ss70x/cm［答案］（1）圖略⑺在彈性限度內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)與彈力戚正比；口）（40-44）【解析】：（1【解析】：（1）圖線如圖所示.（2） 根據(jù)圖象，該直線為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，即彈力與伸長(zhǎng)量成正比（3） 圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，k=41N/m.用彈簧測(cè)力計(jì)稱量一物體時(shí)，測(cè)力計(jì)指針?biāo)肝恢萌鐖D所示，這個(gè)力—_N.該彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度值是—用這個(gè)彈簧秤稱量的力的大小不能超 N.【答案】1.5 0.2N 5【解析】彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,量程為5N,測(cè)力計(jì)指針?biāo)肝恢萌鐖D所示，這個(gè)力是1.5N,該彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度值是0.2N,用這個(gè)彈簧秤稱量的力的大小不能超過(guò)5N故答案為：1.5 ,0.2N,5（1）請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟或結(jié)果補(bǔ)充完整：在“研究彈簧形變與外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中”，取一待測(cè)彈簧，將彈簧 測(cè)出其長(zhǎng)度，在其下端豎直懸掛鉤碼，穩(wěn)定后測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度，并記錄 .改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述步驟.某同學(xué)在右圖坐標(biāo)中，根據(jù)外力F與彈簧形變x的數(shù)據(jù)標(biāo)出了五個(gè)點(diǎn).請(qǐng)你在圖中描繪出相應(yīng)的F-x圖像，根據(jù)圖像求出彈簧的勁度系數(shù)為 N/m.（保留兩位有效數(shù)字）（2）某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱，采用如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確.若電流表內(nèi)阻阻值為R,則測(cè)量的方法與步驟是：A——I—SEr圖甲將電阻箱阻值R調(diào)到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后 ,使電流表中的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹?，記下此時(shí)電阻箱的阻值R「R?及對(duì)應(yīng)的電流與根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及 '芫律,建立方程乩血可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r.該方程組的表達(dá)式是： 、 .該實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)在手頭只有一個(gè)電流表，只知其內(nèi)阻很小，卻不知具體阻值.為了測(cè)出該電流表的內(nèi)阻，她們找來(lái)了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材.請(qǐng)你用筆畫線將圖中的實(shí)物連接成能測(cè)出電流表內(nèi)阻的電路.注意滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用，開(kāi)關(guān)閉合前其阻值應(yīng) .圖乙-【答案】）（1）（共&分）：自由懸掛遼分）；鉤碼個(gè)數(shù)、鉤碼總質(zhì)量、鉤碼總重量1或“彈簧長(zhǎng)度和鉤碼總質(zhì)量"）（2分）斤-JT圖線如圖（2分）；19（2 □⑵（共in分J再調(diào)節(jié)電阻箱：、i兀）.聞皆電路歐姆定律（2分）,7?=I鳥(niǎo)+&.+?I、 -7-'^2+ '遼分）【解析】（1）在“研究彈簧形變與外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中”，首先將彈簧自然懸掛測(cè)出其長(zhǎng)度，在其下端豎直懸掛鉤碼，穩(wěn)定后測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度，并記錄鉤碼個(gè)數(shù)、鉤碼總質(zhì)量.改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述步驟.根據(jù)圖像求出彈簧的勁度系數(shù)為￡= =19N/D1.Ax（2）A.將電阻箱阻值R調(diào)到最大，閉合S后觀察電流表示數(shù)，然后電阻箱電阻，使電流表中的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹?，記下此時(shí)電阻箱的阻值叫、R?及對(duì)應(yīng)的電流I?；B.根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及閉合電路歐姆定律，建立方程組：E=I（R+R+廠）、E=I（R+R+r）.聯(lián)立1 1A 2 2A即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)物圖如下某研究小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將不同數(shù)量的鉤碼掛在豎直彈簧下端進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出鉤碼的重力G與彈簧的總長(zhǎng)L的關(guān)系圖像，如圖所示請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：G/N【答案】(1)1.2cm (2分)(2)16.5N/m(2分)【解析】根據(jù)胡克定律寫出F與L的方程即可正確解答.解：(1)根據(jù)胡克定律可知：F二k(1-1q),由此可知橫軸截距為1°,故由圖象可知lo=12cm.故答案為：12. ° °(2)根據(jù)F=k(l-lo)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=16.5N/m.故答案為：16.5. °在"探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系〃的實(shí)驗(yàn)中。關(guān)于操作步驟先后順序，下列說(shuō)法正確的是先測(cè)量原長(zhǎng)，后豎直懸掛先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng)先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量"的關(guān)系，李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)??這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：甲彈簧為 N/m,乙彈簧為N/m0若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧 (填"甲"或"乙”)。以下是一位同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟，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： .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)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái).記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度LO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依次在彈簧下端掛上丄個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4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)，然后取下鉤碼以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式。解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(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彈簧伸長(zhǎng)里（x/cm）請(qǐng)你算出每一次彈簧伸長(zhǎng)量，并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)；在圖口的坐標(biāo)上作出F-x圖線；并寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式（x用cm作單位）： ，其中常數(shù)的物理意義表示：【答案】①D；②表明彈簧已經(jīng)超過(guò)了彈簧的彈性限度；k甲=66.7N/m；k乙=200N/m；甲。CBDAEFF-x圖線如圖所示；曲線的函數(shù)式（x用cm作單位）：F=0.43x；函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)為彈簧的勁度系數(shù),表示使彈簧每伸長(zhǎng)或壓縮0.01m（lcm）所需的拉力，大小為0.43N.【解析】①先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重向上彎曲的原因是超出了彈性限度，注意該圖象中縱坐標(biāo)為伸長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)為拉力，斜率的倒數(shù)為勁度系數(shù)，由此可求出k^200N/m,由于甲的勁度系數(shù)小，因此其精度高.先組裝器材，即CB,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即D,最后數(shù)據(jù)處理，即AEF.所以先后順序?yàn)镃BDAEF.2、 根據(jù)圖象，該直線為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，即彈力與伸長(zhǎng)量成正比，即F=kx=0.43x.3、 式中的常數(shù)表示彈簧的勁度系數(shù).解決本題的關(guān)鍵掌握彈力與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)步驟，會(huì)描點(diǎn)作圖，掌握作圖的方法.會(huì)從圖象中分析數(shù)據(jù).本題考查了彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系的基礎(chǔ)知識(shí)，比較簡(jiǎn)單，是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題.TOC\o"1-5"\h\z11.在彈性限度內(nèi)，一彈簧受到10N的拉力時(shí)，它的長(zhǎng)度是11cm,受到5N的壓力時(shí)，它的長(zhǎng)度為5cm,那么彈簧的原長(zhǎng)是 cm,勁度系數(shù)是 o【答案】7 250N/m【解析】設(shè)彈簧原長(zhǎng)為1°。根據(jù)胡克定律：F=kx得F嚴(yán)（1兒） ①F?二k（10-12） ②將①②兩式代入數(shù)據(jù)得：10=k（0.11-1°） ③5=k（10-0.05） ④解③④組成的方程組得：k=250N/m,lo=7cm。豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為12cm；掛重為6N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為13cm,則彈簧原長(zhǎng)為 cm,勁度系數(shù)為 N/m.【答案】10200【解析】彈簧上懸掛物體時(shí)彈簧要伸長(zhǎng)，由胡克定律得知：受到的拉力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比，!PF=kx,其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧伸長(zhǎng)量，x在數(shù)值上等于伸長(zhǎng)后總長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)L。，即x=L-L°.改變懸掛重物的重力,伸長(zhǎng)量變化，這樣可以列出兩個(gè)方程,通過(guò)方程組可求出彈簧原長(zhǎng)和勁度系數(shù).設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)。,勁度系數(shù)為k,設(shè)掛6產(chǎn)4N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為掛G2=6N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則L=12cm,L2=13cm,由胡克定律得：G嚴(yán)(L冷)G2=k(L2-Lo)帶入數(shù)據(jù)解得:1^=10cm,k=200N/m.即彈簧原長(zhǎng)為10cm,勁度系數(shù)為200N/m.如圖3-2-6所示，一氫氣球被一細(xì)繩拉住漂浮在空中，試分析細(xì)繩所受彈力及施力物體圖3-2-6【答案】見(jiàn)解析【解析】細(xì)繩既受氣球的拉力，又受地面的拉力這兩個(gè)彈力的方向相反，都在沿繩的直線上地面對(duì)繩的彈力斜向下，球?qū)K的彈力斜向上.14..如圖3-2-5示，水平桌面上放一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)木板，開(kāi)始時(shí)木板全部在桌面內(nèi)靜止當(dāng)木板的2/3在桌面上靜止時(shí)，試說(shuō)明桌面對(duì)木板的彈力大小有無(wú)變化.圖3-2-5【答案】無(wú)變化【解析】在兩種情況下，木板的重力G不變，故所受彈力F也不變，其大小關(guān)系為F=G.15.如圖3-2-4所示，一個(gè)質(zhì)量分布均勻的小球放在互成120°角的兩塊光滑平面之間，保持靜止?fàn)顟B(tài)，球與水平面AB相切a點(diǎn)，與傾斜面AC相切于b點(diǎn).試分析球的受力情況，畫出球的受力示意圖.圖3-2-4【答案】如圖所示.【解析】產(chǎn)生彈力的必要條件是接觸，充分條件是擠壓產(chǎn)生形變?cè)趫D中與小球接觸的有兩點(diǎn)a和b,因此小球所受到的彈力只能來(lái)自這兩點(diǎn)，但