(PPT)第二章 第3节 实验探究：弹簧的弹力与伸长量的关系-2011-2020十年高考物理真题分类解析与应试策略

考情概览 试题类编 试题类编 第3节　实验:探究弹簧的弹力与伸长量的关系 考点10实验:探究弹簧的弹力与伸长量的关系　 1.(2019·海南,12,12分,难度★★)某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和刻度尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为m=50.0 g)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在刻度尺上读出。实验步骤如下: 图(a) 考情概览 试题类编 试题类编 ①在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触; ②系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置; ③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内); ④用n表示砝码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题: (1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并作出l-n图像。 n 1 2 3 4 5 l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40 考情概览 试题类编 试题类编 (2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l-n图线的斜率α表示,表达式为k=　　　　。若g取9.80 m/s2,则本实验中k=　　　　N/m(结果保留3位有效数字)。  图(b) 考情概览 试题类编 试题类编     考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 2.(2018·全国1,22,5分,难度★)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。 现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为　3.775　cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为　53.7　N/m(保留3位有效数字)。  科学探究 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 3.(2015·四川,8(1),6分,难度★)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=　25.85　cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=　0.98　N(当地重力加速度g取9.8 m/s2)。要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是　弹簧原长　。作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系。  考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 解析由毫米刻度尺读数可知l1为25.85 cm;挂2个钩码时,F2=2mg=0.98 N;弹簧伸长量为现长减去原长,故还需测量弹簧原长。 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 4.(2015·福建,19(1),6分,难度★)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为　6.93(6.92~6.94)　 cm;  考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是　A　;(填选项前的字母)  A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是 　超过弹簧的弹性限度　。  解析(1)题图甲示数为7.73 cm,题图乙示数为14.66 cm,弹簧的伸长量Δl=(14.66-7.73) cm=6.93 cm。(2)逐一增挂钩码,弹簧的伸长量逐渐地增大,不会出现超过弹性限度的情况,选项A正确。(3)当超过弹簧的弹性限度时,弹力与弹簧伸长量不再成正比。 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点