实验三 验证力的平行四边形定则（正文）-2021高考物理【衡中学案】1轮总复习（全国版）

(3)由图可知,弹簧的劲度系数 k = ΔF Δx =14.7 N/ m(14.5 ~15.0 均正确)。 类题演 练 1: ( 1 ) D 　 ( 2 ) 7. 95 ( 7. 94 ~ 7. 96 均 可) 　 ( 3 ) ΔF ΔL 　 (4) (L4 + L5 + L6 ) - (L3 + L2 + L1 ) 9 解析:本题考查刻度尺的估读、逐差法的使用。 (1)刻度尺读数时需要估读到下一位,故 L5 的数值记录是错误的,选 项 D 符 合 题 意。 (2) 由 图 乙 知,L3 = 7. 95 cm (7. 94 ~ 7. 96 cm 均 可)。 (3)由胡克定律知,弹簧的劲度系数 k = ΔF ΔL 。 (4) 由逐差法知,ΔL 的平均 值为ΔL = (L4 + L5 + L6 ) - (L3 + L2 + L1 ) 9 。 典例试做 2:(1)B　 (2)CD 解析:本题考查利用传感器绘制 F - x 图象,测定弹簧劲度系数的方法。 (1)实验中可以用砝码的质量来表示力,不需要求出具体的数值,故 A 错误;若用 L 代替伸长量,则 F = k(L - L0 ),可知 F - L 图象一定不过原点, 故 B 正确;在 F - L 图象中图线的斜率表示劲度系数的大小,故利用 F - L 直线可以求出 k 值,故 C 错误;实验时并非把所有点连到线上,而是让直线 尽量多地穿过各点,不能穿过的点尽量均匀分布在图线的两侧,同时剔除 误差比较大的点,故 D 错误。 (2)根据胡克定律可知 F = k(l - l0 ) = kx,即弹簧弹力与弹簧的形变量 成正比,与弹簧长度不成正比,故 A 错误,根据 F = kx,k 一定,有 ΔF = kΔx, 可知弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比,故 B 错误;F - x 图象 上,图象的斜率表示劲度系数,由此可知该弹簧的劲度系数是 200 N / m,故 C 正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的特性决定,当该弹簧受到反向压力 时,劲度系数不变,故 D 正确。 类题演练 2:(1)D　 (2)5. 695(5. 693 ~ 5. 697)　 (3) 4k0 L πd2 解析:本题考查杨氏模量的测量。 (1)根据表达式 k = Y S L 得 Y = kL S 。 已知 k 的单位是 N / m,L 的单位是 m,S 的单位是 m2 ,所以 Y 的单位是 N / m2 ,故选 D。 (2)由图乙可知,螺旋测微器的主尺刻度为 5. 5 mm,螺旋尺刻度为 19. 5 × 0. 01 mm = 0. 195 mm,所以橡皮筋的直径 d = 5. 5 mm + 0. 195 mm = 5. 695 mm。 (3)根据 F = kx 可知,图象的斜率大小 k0 等于劲度系数大小,根据 k = Y S L 可知 Y = 4k0 L πd2 。 2 年高考模拟训练 1. 3. 775　 53. 7 解析:标尺的游标为 20 分度,精确度为 0. 05 mm,游标的第 15 个刻度与 主尺刻度对齐,则读数为 37 mm + 15 × 0. 05 mm = 37. 75 mm = 3. 775 cm。 弹簧形变量 x = (3. 775 - 1. 950) cm = 1. 825 cm, 砝码平衡时,mg = kx, 所以劲度系数 k = mg x = 0. 100 × 9. 80 1. 825 × 10 - 2 N / m≈53. 7 N / m。 2. (1)C　 (2)等于 解析:本题考查关于探究弹力与弹簧伸长量实验的注意事项,及 F - x 图 象的理解。 (1)弹簧放在水平桌面上使其自然伸展时的长度为 L0 ,把弹簧竖直悬挂 起来后,由于弹簧自身重力的作用,弹簧自然伸长量大于 L0 ,故不挂钩码 时,即 F = 0 时,x 不为零,选项 C 正确,选项 A、B、D 错误。 (2)若将指针固定在 A 点的下方 P 处,弹簧的劲度系数不变,即图象斜率 不变,在正确测出弹簧原长的情况下,不影响图象的斜率,所以弹簧劲度 系数的测量值等于实际值。 3. (1)11. 4　 (2)无影响　 (3)将横轴 h 的单位设置成 mm 解析:本题考查利用光电测距仪和 F mg - h 图象测定弹簧的劲度系数。 (1)由图象可知,托盘上无砝码时,弹簧的长度为 0. 28 m,每次添加砝码 后系统静止,由平衡关系可得,托盘上砝码总重量 F = k(0. 28 - h),即 n = F mg = k mg (0. 28 - h),故该图象的斜率为 - k mg ,即0 - 6. 5 0. 28 = - k mg ,解得 劲度系数 k = 11. 4 N / m。 (2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力,这一疏漏