微专题15 实验：探究弹力与弹簧伸长量之间的关系-【奇点物理】高中物理必修一专题讲练题库

微专题15 实验：探究弹力与弹簧伸长量之间的关系 母题1答案　AB 【解析】　本题主要考查使用弹簧时应注意的问题． 本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变弹簧的拉力，来探究弹力与弹簧伸长的关系，所以选A、B.[来源:学&科&网] 变式1【解析】　(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量；(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)；(3)取图象中(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量．(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG. 答案　(1)刻度尺　(2)弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)　(3)200　弹簧自身存在重力　(4)CBDAEFG 母题2【解析】 (1)弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向。 (2)由于表中测量值已经估读到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度应是1 mm。 (3)因为m0g＝k(Lx－L0)，nmg＋m0g＝k(Ln－L0)，整理得nmg＝k(Ln－Lx)，所以横轴应为弹簧长度与Lx的差值。 (4)从上式可以看出图象的斜率表示k的大小，即[来源:Z#xx#k.Com] k＝＝4.9 N/m，m0＝＝1.0×10－2 kg＝10 g。[来源:学。科。网] 答案：(1)竖直　(2)静止　L3　1 mm　(3)Lx　(4)4.9　10 变式2 [解析] (1)弹簧的劲度系数N/m=32 N/m； (2)设弹簧的原长为L0，实际长度为L，由胡克定律可得F=k(L-L0)，则劲度系数测量值为k=，与真实值相等。 母题3【答案】（15.95~16.05）cm（有效数字位数正确）； （12.2~12.8）； 变式3【答案】（1）①81.7 ②0.0122 （2）如图所示 （3）(N/m) (在之间均可) (在之间均可) 【解析】（1），故 （2）如图所示 （3）由图线可得其斜率为： 0 10 20 30 40 50 60 n 0.01 0.02 0.03 0.04 1/k(m/N) 故直线满足 即(N/m) (在之间均可) 由于60匝弹簧总长度为11.88cm；则n匝弹簧的为l0满足 代入得： (在之间均可)。 母题4答案　(1)见解析图　(2)5　20　(3)、(4)见解析[来源:Z.xx.k.Com] 【解析】　(1)F－L图线如图所示： F/N L/(×10-2m) 5 10 15 20 25 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 (2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm. 劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m. (3)记录数据的表格如下表 次数 1 2 3 4 5 6 弹力F/N 弹簧的长 度L/(×10－2 m) (4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响． 缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差． 母题5答案　(1)弹簧测力计的示数　(2)动摩擦因数的倒数(3)在误差允许的范围内，滑动摩擦力Ff与正压力FN成正比。 【解析】　实验中应测量木块和木块上砝码的总重力，为小车受到的正压力；记录弹簧测力计的示数，该示数等于小车所受的滑动摩擦力Ff.由Ff＝μFN可知，FN－Ff图线的斜率所表示的物理意义为动摩擦因数的倒数，通过实验得出的结论是：在误差允许的范围内，滑动摩擦力Ff与正压力FN成正比． 变式5 答案：①刻度尺、已知挂帅且质量相等的钩码。②钩码的个数。③同一根弹簧上截下的几段，越短的段，劲度系数越大（或越长的段，劲度系数越小）。 母题6答案： ①8.00②作图如图。否③小红的作法更科学。因为橡皮筋所受的拉力与其伸长量不成线性关系，所以不能与弹簧类比，要进行实际测量。 x/cm 钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5.00 13.00 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 变式6答案：（1）（2）控制变量法（3）2×104 【答案】（1）（2）控制变量法（3）2×104N 【解析】（1）金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力与伸长量的关系，涉及到线材的长度、横截面积和材料等多种变量，研究各变量与伸长的关系时，运用控制变量法。据此比较表中一、二两行实验数据可知，在横截面积相同时，伸长量与材料的长度成正比；比较表中四、五两行实验数据可知，当长度相同时，伸长量与材料的横截面积成反比。由胡克定