粤教版物理 必修一 第三章 第一节 第二节 第2课时 实验 探究弹簧弹力与形变量的关系 同步练习word版含答案

第2课时　实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 INCLUDEPICTURE "必备知识·基础练JS.TIF" 一、选择题 ·题组一　实验步骤、原理 1．在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，关于操作步骤的先后顺序，下列说法正确的是(　　) ①先测量原长，后竖直悬挂 ②先竖直悬挂，后测量原长 ③先后顺序对实验结果无影响 ④先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重 A．①③　　 B．①④　　 C．②③　　 D．②④ 【解析】选D。为了准确测量弹簧的原长，并消除重力带来的影响，应先将弹簧悬挂，再测原长，故②④正确，故选D。 2．关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列说法正确的是(　　) A．实验中k的具体数值必须计算出来 B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F?L图线也是过原点的一条直线 C．利用F?x图线可求出k值 D．实验时要把所有点连到线上，才能探索到真实规律 【解析】选C。因为是同一条弹簧，劲度系数一样，无需具体计算k值，A错误；用弹簧长度L代替x，F?L图线不过原点，B错误；在F?x图像中图像的斜率表示劲度系数的大小，故利用F?x图线可以求出k值，C正确；实验时并非把所有点连到线上，而是让直线尽量多的穿过各点，不能穿过的尽量分布在图像的两侧，这样可以剔除误差比较大的点，D错误。 ·题组二　图像法处理实验数据 3．某同学在探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系的实验中，用图像法处理数据时，误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，其他步骤都正确，则作出的图像可能是(　　) 【解析】选C。误把弹簧的总长度作为横坐标，根据F＝kΔx，则有F＝k(L－x)，L是弹簧的总长度，而x是弹簧的原长。当不挂钩码时，无弹力，但有长度，但弹力与长度的关系仍是线性关系。 二、非选择题 4．某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 (1)在安装刻度尺时，刻度尺零刻度线应在_____(选填“上”或“下”)。 (2)他通过实验得到图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0＝_____cm，劲度系数k＝_____N/m。(结果均保留两位有效数字) 【解析】(1)安装刻度尺时，刻度尺的零刻度线在上。 (2)当F＝0时，弹簧处于原长，即横轴截距表示原长， 则x0＝4.0 cm，图线的斜率表示劲度系数，则 k＝＝ N/m＝50 N/m。 答案：(1)上　(2)4.0　50 5．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验。 (1)实验中还需要的测量工具有_____。 (2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图乙可知：图线不通过原点的原因是由于_____；弹簧的劲度系数k＝_____N/m(g取10 m/s2)。 (3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F?L图像。下列正确的是_____。 A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比 【解析】(1)需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺； (2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则有k＝， 代入数据解得k＝5 N/m，由乙图可知，当F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长量，是由于弹簧自身的重力造成的； (3)在图像中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；在图像中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选B。 答案：(1)刻度尺　(2)弹簧自身重力　5　(3)B 6．某同学用长度、粗细等完全相同的A、B、C三根弹簧(可能材料不同)来探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系，根据所测数据绘出了如图所示伸长量x与拉力F的关系图(A、C可认为重合)，并将三根弹簧 ... ...