内容正文:
实验6 测弹簧的劲度系数(解析版)
—6年高考物理实验题分项解析
第1题. 2022年高考湖南卷第11题.
小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图(a)所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:
(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为;
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度,记录数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
硬币数量/枚
5
10
15
20
25
长度
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;______
(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示,此时橡皮筋的长度为______;
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______(计算结果保留3位有效数字)。
第2题. 2019年高考海南物理卷第12题.
某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直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),弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出,实验步骤如下:
①在绳下端挂上一个硅码,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)中补齐数据点并做出图像______;
l
1
2
3
4
5
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示,表达式为_____;若g取,则本实验中____(结果保留3位有效数字)。
第1题. 2021广东卷(新高考)第11题.
某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
n
1
2
3
4
5
6
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,______cm,压缩量的平均值______cm;
(2)上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留3位有效数字)
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实验6 测弹簧的劲度系数(解析版)
—6年高考物理实验题分项解析
第1题. 2022年高考湖南卷第11题.
小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图(a)所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:
(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为;
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度,记录数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
硬币数量/枚
5
10
15
20
25
长度
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点,绘制图线;______
(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示,此时橡皮筋的长度为______;
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______(计算结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①见解析 ②15.35 ③ 127
【解析】
(3)[1]根据表格标点连线如图
(4)[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm,故读数;
(5)[3]设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0,则
则橡皮筋的劲度系数为k
从作的l-n图线读取数据则可得
,
设冰墩墩的质量为m1,则有
可得
第2题. 2019年高考海南物理卷第12题.
某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直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),弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在