实验专题卷2 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 探究两个互成角度的力的合成规律-2021-2022学年高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】素能双测卷（人教版）

实验专题卷2　实验：探究弹簧弹力与形变量的关系　探究两个互成角度的力的合成规律 1.【解析】　(1)按实验操作的先后顺序，步骤为CBDAEF. (2)①k＝x. N/cm，得F＝＝ ②常数为弹簧的劲度系数. 【答案】　(1)CBDAEF　(2)见解析 2.【解析】　(1)见答案图所示. (2)图线的斜率k＝ N/m≈51 N/m.＝ 此图线的斜率只与弹簧有关与所挂钩码的个数无关. 【答案】　(1)如图所示 (2)51(50～52均可)　无 3.【解析】　(1)描点作图，如图. (2)根据图像，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝＝75.0 N/m. 【答案】　(1)见解析图　(2)75.0 N/m 4.【解析】　(1)根据平行四边形定则作出合力的大小，如图所示： (2)图中小正方形的边长表示1 N，由图可知，F1＝3 N≈4.2 N，F＝8 N，根据几何关系知，F1与F的夹角为45°，θ1＞θ2，故B、C正确，A、D错误. (3)在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，故A正确；两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，即拉力的大小可以大于合力的大小 ，故B正确；两弹簧测力计拉力的合力与橡皮筋拉力等值反向，两弹簧测力计的拉力是分力，但是橡皮筋的拉力与合力等大反向，故C错误；两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同，故D正确；结点位置不变，合力不变，当一个弹簧测力计的拉力大小改变时，另一个弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故E错误. 【答案】　(1)见解析　(2)BC　(3)ABD 5.【解析】　(1)弹簧测力计的读数分别是4.00 N和2.50 N. (2)根据测量结果，每小格代表0.5 N，将保证力的图示较准确，力的图示如图所示. 【答案】　(1)4.00 　2.50 　(2)见解析图 6.【解析】　(1)用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力的方向沿AO方向即F，而F′是F1、F2合力的理论值，与实际值间存在误差，所以不一定沿AO方向. (2)本实验利用了一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法. (3)在本实验中两个分力F1、F2的大小及两个分力F1、F2间夹角适当大些就好，不是越大越好，所以A、B错误；作图时，是在白纸中作图，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出的图中的力的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，所以C正确；力大些，测量误差减小，所以D正确. 【答案】　(1)F　(2)B　(3)CD 7.【解析】　(1)如图1所示，由图像知图线与横轴交点横坐标即弹簧原长，故l0＝10.0 cm. (2)由图1知橡皮筋的劲度系数k＝50.0 N/m，OA、OB的长度之和是13.60 cm，原长10 cm，则形变量Δx＝3.60 cm，所以弹力T＝kΔx＝1.80 N. (3)合力F′的图示如图2所示. (4)橡皮筋搭在秤钩上拉至O点和把橡皮筋挂在秤钩上拉至O点效果相同，F′应与FO O′比较. 【答案】　(1)见解析图1　10.0(9.8、9.9、10.1均正确) (2)1.80(1.70～1.90均正确)　(3)见解析图2 (4)FO O′ - 169 - $ 实验专题卷2　实验：探究弹簧弹力与形变量的关系　 　　　　　 探究两个互成角度的力的合成规律 (本卷满分100分，考试时间45分钟) 1.(10分)以下是一位同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验. (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来：________. A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(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.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺 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.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F.解释函数表达式中常数的物理意义 (2)如表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据： 弹簧的弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的原长L0/cm 15 15 15 15 15 弹簧的长度L/cm 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8 弹簧的伸长量x/cm ①写出弹力F关于弹簧伸长量x的函数表达式(x用cm作单位)：_______________________________