内容正文:
物理
训练02 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
1.(2021·山东省济南市新高考物理一模考)某同学在做“探究弹力与弹簧长度关系”的实验中,根据实验数据描点画出F-L图像如图所示。若弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g取10m/s2,请回答以下两个问题:
(1)由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=_____N/m(保留三位有效数字);
(2)由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________,对应的函数关系图线与横轴(长度L)的交点表示____。
【答案】156 F=156(L-0.02) 弹簧原长
【解析】
(1)[1]弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像的斜率表示劲度系数,则劲度系数
(2)[2][3]由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式
分析图像可知,图线与横轴的夹点表示弹簧的原长
9. (2021· 四川省资阳、眉山、遂宁、广安、自贡、广元等六市高三第一次诊断性考试 )某实验小组利用轻弹簧测量物体间的动摩擦因数,设计了如下实验:
(1)如图甲,在弹簧的下端悬挂小木块,用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L1
(2)将一长木板平放在水平面上,同一小木块放置于木板上表面,如图乙,将图甲中的弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端拴接小木块,使弹簧水平,用力向右拉动长木板,长木板与小木块发生相对运动,当小木块稳定时,测出此时弹簧的长度L2
(3)为了测量出物体间的动摩擦因数,实验小组还只需要获取的一个物理量是___________。
A.弹簧的劲度系数k B.弹簧的原长L0 C.小木块的质量m D.当地重力加速度 g
(4)实验中对动摩擦因数测定的表达式是μ=___________(使用题中相关物理量字符表示)。
(5)在本实验中,请写出一条提高测量动摩擦因数准确度的方法:___________。
【答案】 (1). B (2). (3). 见解析
【解析】(3)[1]由题意可知,竖直放置时,弹簧长为L1,则
放在木板上且拉动木板时
解得
则为了测量出物体间的动摩擦因数,实验小组还只需要获取的一个物理量,即弹簧的原长L0,故选B。
(4)[2]实验中对动摩擦因数测定的表达式是
(5) [3]提高测量动摩擦因数准确度的方法:重复试验多次,得到多个动摩擦因数测量值求其平均值