2022年新高考物理一轮复习练习：专题20　实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 （含解析）.docx

1、专题专题 20实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 12021四川江油测试某同学利用如图(a)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，必须使刻度尺保持_状态 (2)他通过实验得到如图(b)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. (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该 弹簧的长度 x_ cm. 2如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成， 主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标

2、刻度线准确对齐的装置，简化为图中 的指针 现要测量图(a)中弹簧的劲度系数当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准 指针，此时标尺读数为 1.950 cm；当托盘内放有质量为 0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使 其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为_ cm.当地的重力加速度大小为 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_ N/m(保留 3 位有效数字). 3某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验 (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 7.73 cm；图乙是在弹簧下 端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l 为_cm； (2)

3、本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中 规范的做法是_；(填选项前的字母) A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l 与弹力 F 的关系图线，图线的 AB 段明显偏离直 线 OA，造成这种现像的主要原因是 _ _. 42021广东深圳高级中学测试某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下 实验： 如图甲所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在 O 点，另一端 A 系一小段轻 绳(带绳结)；将制图板竖直固定在铁架台上

4、 将质量为 m100 g 的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置 A0；用水平力 拉 A 点，使 A 点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置 A1；逐步增大水平力，重复 5 次； 取下制图板，量出 A1、A2、各点到 O 的距离 l1、l2、；量出各次橡皮筋与 OA0 之间的夹角1、2 在坐标纸上做出 1 cos l 的图像如图乙所示完成下列填空： (1)已知重力加速度为 g，当橡皮筋与 OA0间的夹角为时，橡皮筋所受的拉力大小为 _(用 g、m、表示). (2)取 g10 m/s2，由图乙可得橡皮筋的劲度系数 k_N/m，橡皮筋的原长 l0 _m 专题专题 20实验：探究弹力和

5、弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1(1)竖直(2)450(3)10 解析：(1)由实验原理可知 mgkx，弹簧应竖直放置，刻度尺测弹簧的长度也应竖直 (2)F0 时 xx04cm， F 与 x 的函数关系式 Fk(xx0)kxkx0， 斜率等于 k， kF x 8N （204）10 2m50N/m. (3)由 Fk(xx0)得，3N50N/m(x410 2) m，x0.1m10cm. 23.77553.7 解析：实验所用的游标卡尺最小分度为 0.05mm，游标卡尺上游标第 15 条刻度线与主尺 刻度线对齐，游标卡尺读数为 3.7cm150.05mm3.7cm0.075cm3.77

6、5cm；托盘中放有 质量为 m0.100kg 的砝码时，弹簧受到的拉力 Fmg0.1009.8N0.980N，弹簧伸长量为 x3.775cm1.950cm1.825cm，由胡克定律 Fkx，解得弹簧的劲度系数 kF x53.7N/m. 3(1)6.93(2)A(3)钩码重力超过弹簧弹性限度 4(1) mg cos (2)1000.21 解析：(1)由平衡条件得 mgFcos，即 F mg cos； (2)由 F mg cos得， 1 cos k mg(ll 0)，由题图乙知， k mg 2.80.4 0.238m0.214m，解得橡皮筋的劲 度系数 k100N/m，图线延长线与横轴的交点横坐标就是橡皮筋的原长，则 l00.21m