第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系-【高考前沿】2023高考物理第一轮复习·超级考生备战高考

C正确：对球分析，如图，根据正弦定理列：[典例2][解析]木块在木楔斜面上匀速向跟踪训练 FT m g 式得品n0+0解得m,g=g故 下运动时，有 1.解析：(1)为了防止弹簧自重对实验的影响， mgsin 0=umgcos 6,u=tan 0. 实验中仅把弹簧竖直悬挂并稳定时测量弹簧 D错误. (1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动， 的长度，即为弹簧原长，选项A正确：固定刻 考点三 有 度尺时，保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端 知识点拨 Fcos a=ngsin0+F。 对齐且竖直并靠近弹簧，选项B正确；实验过 [例2][解析]物块缓慢下滑即物块时刻受 Fsin a+F、=ngcos0 程应使弹簧始终在弹性限度内，实验中不能 力平衡，F始终沿圆孤的切线方向，即F始终 F=uF 任意增加钩码的个数，以防止超过弹簧的弹 垂直于圆柱面支持力F、的方向，受力分析 2mgsin 0 性限度，选项C错误；实验数据处理时，应根 解得F= 如图甲、乙所示，因此总有F=ngsin0,F、 cos&十sina 据实验数据在坐标系内描出对应点，排除异 ngcos0,下滑过程中日增大，因此F增大， 2mgsin Ocos 0 常数据，然后作出图像，图像应是直线而不是 F、减小，A错误，C正确：对半圆柱体分析， cos a cos 0+sin a sin 折线，选项D错误， 地面对半圆柱体的摩擦力F一F、sin日 mgsin 20 (2)由图示图像可知，F=0时，L=0.05m= 1 c0s(0-a) 5cm,则弹簧的原长为5cm,弹簧的劲度系 mgcos 0sin 2 mgsin20,地面对半圆柱体 当a=0时，F有最小值，为Fmm 1.6 数k= 的支持力F、'=Mg十F、cos0=Mg十 mgsin 20. △Z0.13-0.05N/m=20N/m. (2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受 答案：(1)AB(2)520 mgc0s20,0从接近0°到90°变化的过程中，摩 擦力先增大后减小，支持力一直减小，B正 到地面的摩擦力等于F的水平分力，即F,= 2.解析：(1)在rm图像中，x表示禅簧的长度 而不是弹簧的伸长量，故他得出的结论是错 确，D错误， Fcos(a十8) 当a=8时，F取最小值ng sin20, 误的 F-Fmin cos 20-mg sin 20cos 20 (2)题图中图线在纵轴的截距表示拉力等于 0时弹簧的长度，即未放砝码时弹簧的长度： 2mgsin 40. 由△F=△mg=k△x可知，题图中图线的斜率 g 甲 乙 [答案](1)mgsin20(2)7 mngsin40 是，即重力加速度与弹簧的劲度养数 △m [答案]BC [典例3][解析]由题意可知，要想CD水 之比，由题图中图线对应数据可知，其斜率为 [例3][解析]以V为研究对象，受力情况 平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角 3 m/kg,解得弹簧的劲度系数为k=29.4N/m 如图甲所示，用水平拉力F缓慢拉动N的过 为60°结，点C受力平衡，受力分析如图所示， 程中，水平拉力F逐渐增大，细绳的拉力F (3)根据以上方法计算出劲度系数时，是否考 逐渐增大，A错误，B正确.对于M,受重力 则CD绳的拉力FT=mgtan30°= 虑砝码盘的质量对结果无影响，故结果相同 3 -mg.D GM、支持力FN、绳的拉力FT以及斜面对它 答案：(1)xm图像的纵坐标不是弹簧的伸长 点受绳子拉力大小等于F一，方向向左，要使 的摩擦力F,如图乙所示，若开始时斜面对 量(2)未放砝码时弹簧的长度29.4 CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合 M的摩擦力F,沿斜面向上，则Ft十F (3)相同 力为零，则绳子对D,点的拉力可分解为沿 Gsin0,FT逐渐增大，F,逐渐减小，当F,减 BD绳的F,,及另一分力F,,由几何关系可 创新拓展实验 小到零后，再反向增大.若开始时斜面对M [例3][解析](1)由胡克定律F=k(L一L,), 知，当力F,与BD垂直时，F。最小.而F,的 的摩擦力沿斜面向下，此时，F。=Gsin0十 结合题图甲中数据得L。=3.0cm,k=200N/m 大小即为拉力的大小，故最小力F=Frsin F,当F,逐渐增大时，F,逐渐增大，C错误， (2)由题图乙知指针所示刻度为1.50cm,由 D正确. 60°= 之mg,故C正确 F=(L一L),可求得此时弹力F=3N,故 所挂钩码的个数为3个. [答案](1)3.0200(2)1.503 [例4][解析](1)设橡皮筋与竖直方向的 M 夹角为日，重物重力为G,结，点N在竖直拉力 (等于重物重力G)、橡皮筋拉力F,和水平拉 7777 月7 力F作用下处于平衡状态，满足图示关系，则 [答案] YGN i