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2022届新高考物理一轮微专题复习限时训练
探究弹簧弹力与形变量的关系
一、选择题
1、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( )
2、如图所示,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的关系图像。则下列说法中正确的是( )
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
3、橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明k=Yeq \f(S,L),其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.在国际单位中,杨氏模量Y的单位应为( )
A.N B.m
C.N/m D.N/m2
4、一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中:
乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示.下列表述正确的是( )
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.测得的弹力与弹簧的长度成正比
5、下列关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验的说法中正确的是( )
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,才能探究得到真实规律
6、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是 ( )
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. 测得的弹力与弹簧的长度成正比
7、(多选)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时.在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象(如图乙).则下列判断正确的是( )
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C.该弹簧的劲度系数是200 N/m
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变
二、非选择题
8、某同学用图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长的关系。弹簧的上端固定在铁架台支架上,弹簧的下端固定一水平纸片(弹簧和纸片重力均忽略不计),激光测距仪可测量地面至水平纸片的竖直距离h。
甲
乙
(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码,每增挂一个钩码,待弹簧__________时,记录所挂钩码的重力和对应的h;
(2)根据实验记录数据作出h随弹簧弹力F变化的图线如图乙所示,可得未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离h0=__________cm,弹簧的劲度系数k=________ N/m(结果都保留到小数点后1位)。
9、在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为________cm。
(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(重力加速度g取10 m/s2)。由表中数据________(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。
钩码数
1
2
3
4
LA/cm
15.71
19.71
23.66
27.76
LB/cm
29.96
35.76
41.51
47.36
10、如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系.
(1)为完成实验,还需要的实验器材有: ____________________.
(2)实验中需要测量的物理量有: ____________________.
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧形变量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点是由于________.
(4)为完成该实验,设计实验步骤如下:
A.以弹簧形变量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0
C.将铁架台固定在桌子上,并将弹簧的一端系在横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码
E.以弹簧形变量为自变量,写出弹