2020版高考物理（陕西专用）一轮复习 探究弹簧的弹力与形变量的关系 课后作业10 Word版含答案

课时作业(十) 1．(2018·天津二模)利用如图1所示的装置探究弹簧的弹力与形变量的关系 ①对于该实验，下列操作规范的是_____．(填字母代号) A．固定刻度尺时，保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧 B．实验中任意增加钩码的个数 C．实验中仅把弹簧竖直悬挂待稳定时测量弹簧的原长 D．实验数据处理时，把所有的描点用折线连起来 ②实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L，测量后把6组数据描点在坐标图中，作出的F－L图线如图2所示．由此图线可得出该弹簧的原长L0＝_____ cm，劲度系数k＝_____N/m. 答案　①AC；②5；20. 解析　①A项，固定刻度尺时，保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧，故A项正确； B项，实验过程应使弹簧始终在弹性限度内，实验中不能任意增加钩码的个数，以防止超过弹簧的弹性限度，故B项错误； C项，为防止弹簧自重对实验的影响，实验中仅把弹簧竖直悬挂待稳定时测量弹簧的原长，故C项正确； D项，实验数据处理时，应根据实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像，图像应是直线而不是折线，故D项错误； 故选A、C两项． ②由图示图像可知，F＝0 N时L＝0.05 m＝5 cm，则弹簧的原长为5 cm， 弹簧的劲度系数：k＝＝ N/m＝20 N/m. 2．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力．实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图像如图乙所示．(重力加速度g＝10 m/s2) (1)由图乙可知该弹簧的劲度系数为_____N/m. (2)由图乙可求得小盘的质量为_____kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比_____．(填“偏大”“偏小”或“相同”) 答案　(1)200　(2)0.1　相同 解析　(1)F-x图线的斜率k的大小等于弹簧劲度系数的大小，即k＝2 N/cm＝200 N/m. (2)当小盘中砝码重力为零时，小盘重力使弹簧伸长量为0.5 cm，由F＝kx得，小盘重力大小为1 N，即小盘质量为0.1 kg，劲度系数是根据图线斜率计算出的，小盘的质量对结果无影响． 3．(2018·深圳调研)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50 g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像，由图像可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数k2＝_____N/m；(取重力加速度g＝9.8 m/s2) (3)图丙中，当弹簧Ⅰ的伸长量超过17 cm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)． 答案　(1)11.50　(2)28　(3)5　没有 解析　(1)刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为11.50 cm； (2)由图像中的数据可知，弹簧Ⅱ的形变量为Δx＝7.00 cm时，拉力：F＝4×0.05×9.8 N＝1.96 N．根据胡克定律知：k2＝＝N/m＝28 N/m； (3)由图像中的数据可知，当弹簧Ⅰ的伸长量为14 cm时，对应的拉力是1.96 N，所以其劲度系数：k1＝＝N/m＝14 N/m，弹簧Ⅰ的伸长量为17 cm时，对应的拉力F′＝k1·Δx″＝14×0.17 N＝2.38 N，n＝＝4.86，由此可知，挂上第5个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这时，弹簧Ⅱ的图线仍然是直线，说明对测量弹簧Ⅱ的劲度系数没有影响． 4．(2018·安庆模拟)甲、乙两个物理兴趣小组，利用如图所示的装置来探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系．两个小组用同一规格的弹簧分别做实验，得到如图所示的F-x图线．(忽略弹簧秤自重) (1)甲小组所做的图像的横坐标应是_____；乙小组 ... ...