实验针对训练(三) 1.解析:(1)当F=0时,弹簧的长度即为原长,由题图(b)可知弹簧原长L0=4 cm;由胡克定律可知 F-L 图像的斜率表示劲度系数,由ΔF=kΔx得k= N/m=50 N/m。 (2)由题图(c)可知弹簧测力计的示数为3.0 N,则弹簧伸长量为x= m=0.06 m,则弹簧长度为L=x+L0,代入数据得L=10 cm。 答案:(1)4 50 (2)10 2.解析:(1)由题图甲可知,刻度尺的分度值为1 mm,要估读到分度值的下一位,已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐,则弹簧原长L0=7.00 cm。 (2)根据胡克定律F=kx可知,F-x图像的斜率表示劲度系数,由题图乙可知,A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数;由题图乙可得,B弹簧的劲度系数为 k= N/m=10 N/m。 (3)根据胡克定律有F=kx=10×(22-7)×10-2 N=1.5 N。 (4)由题图乙可知A弹簧的劲度系数为k'= N/m=25 N/m,明显k'>k,若把两个弹簧分别制作成弹簧测力计,由于B弹簧的劲度系数更小,B弹簧的形变量更明显,即B的灵敏度更高,故选B。 答案:(1)7.00 (2)A 10 (3)1.5 (4)B 3.解析:(1)从题图乙中可以看出为定值,即在弹性限度内,弹簧弹力大小和弹簧形变量成正比。 (2)当外力为零时弹簧的长度为弹簧原长,根据胡克定律可得F=k(h+l-l0)=kl+k(h-l0) 题图乙的斜率表示弹簧的劲度系数,故有 k= N/m=100 N/m 从题图乙中得出当l=0时,F=10 N 可得l0=0.15 m。 (3)该同学实验时,把弹簧水平放置,与弹簧竖直悬挂放置相比较,优点在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响。 答案:(1)在弹性限度内,弹簧弹力大小和弹簧形变量成正比 (2)100 0.15 (3)水平放置可以消除由弹簧自身重力造成的误差 4.解析:(1)悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数;本实验应在弹簧的弹性限度范围内进行测量;在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态;弹簧存在自重,本实验中在测量弹簧原长时,应竖直测量,故A、B、C正确,D错误。 (2)根据题表中数据描点连线,就能得到F-l图像,如图所示,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,解得k=20 N/m。 (3)在F-l图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,则b的原长大于a的原长,故A正确;F-l图线的斜率表示弹簧的劲度系数,则a的劲度系数大于b的劲度系数,故B错误,C正确;在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。 答案:(1)ABC (2)见解析图 20 (3)AC 5.解析:(1)由题意可知,未悬挂钩码时,弹簧长度为18.6 cm,悬挂4个钩码时,弹簧长度为22.8 cm,因此,由悬挂的所有钩码引起的弹簧伸长量为ΔL=22.8 cm-18.6 cm=4.2 cm。 (2)根据胡克定律ΔF=kΔL,由ΔF-ΔL的关系图像可知,斜率为弹簧劲度系数,可得 k= N/m≈77.4 N/m。 (3)取下所有钩码,用手托住位移发射器,使位移发射器恰对弹簧无拉力,此时为15.8 cm;无钩码时,只有位移发射器,此时弹簧长度为18.6 cm,因此弹簧长度变化量为ΔL'=18.6 cm-15.8 cm=2.8 cm=0.028 m 根据二力平衡及胡克定律可得位移发射器所受重力为G=F=kΔL' 解得G≈2.17 N。 答案:(1) 4.2 (2)77.4 (3)2.17 6.解析:(3)利用描点法得出图像如图所示。 (4)根据刻度尺读数规则知,橡皮筋的长度l=15.35 cm。 (5)由胡克定律可得nmg=k(l-l0),变化为l=n+l0。l-n 图像的斜率×10-2 m,解得k=20.0 N/m。代入数据解得橡皮筋原长l0≈9.00 cm。 挂上冰墩墩玩具,有Mg=k(l-l0),解得M=127 g。 答案:(3)见解析图 (4)15.35 (5)127 1/3实验针对训练(三) 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 说明:本
组卷网,总分42分 1.某同学利用如图(a)所示装置做“ 探究弹力与弹簧伸长量的关系” 的实验。 (1)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线 ... ...