课时作业11 探究弹簧弹力与形变量的关系-（课时作业）【红对勾讲与练】2024版新高考物理大一轮复习全新方案

第二章 相互作用 3 课时作业11 探究弹簧弹力与形变量的关系 1.(2022·山东枣庄二模)某学习小组的同学用 图甲所示装置做“探究弹簧弹力与伸长量的关 系”实验,测量弹簧原长时,为了方便测量,他 们把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,弹簧顶 端与刻度尺零刻线对齐,用刻度尺测出弹簧的 原长如图乙所示。然后把弹簧悬挂在铁架台 上,仍使顶端的同一位置对齐刻度尺的零刻 线,将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的 下端,测出每次弹簧的长度,结合图乙测得的 原长,得出对应的伸长量x,测量数据见下表。 钩码质量m/g 10 20 30 40 50 60 弹簧伸长量x/cm 3.005.007.009.0011.0013.00 (1)由图乙可知,弹簧的原长为 cm; (2)在图丙给出的坐标纸上作出弹簧的伸长量 x 与钩码质量m 的关系图像; (3)由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重, 使得到的图像不过坐标原点0。那么,由于弹 簧自重而引起的弹簧的伸长量为 cm。 2.(2022·重庆第一次联诊)图1为某同学探究 “弹簧弹力与形变量关系”的实验装置,将轻弹 簧上端固定在铁架台的横杆上,分别在弹簧下 端挂上1个、2个、3个……质量为m 的钩码, 测得钩码静止时对应的弹簧长度l。下表是该 同学记录的数据,弹簧始终在弹性限度内,重 力加速度g 取10 m/s2,m=50 g。 钩码个数 1 2 3 4 5 6 弹簧长度l/cm15.8221.7227.6033.6139.5645.37 (1)根据表中数据在图2中作出弹簧弹力F 与 弹簧长度l的F l图像; (2)由F l图像可知,该弹簧的原长l0= cm,劲度系数k= N/m(保留两 位有效数字)。 3.(2022·辽宁抚顺一模)一兴趣小组想测量某 根弹性绳的劲度系数(弹性绳的弹力与形变量 遵守胡克定律)。他们设计了如图甲所示实 验:弹性绳上端固定在细绳套上,结点为O,刻 度尺竖直固定在一边,0刻度与结点O 水平对 齐,弹性绳下端通过细绳连接钩码,依次增加 钩码的个数,分别记录下所挂钩码的总质量m 和对应弹性绳下端P 的刻度值x,如下表 所示: 钩码质量m/g 20 40 60 80 100 120 P 点刻度值x/cm5.535.926.306.677.027.40 (1)请在图乙中,根据表中所给数据,充分利用 坐标纸,选择适当的坐标,作出m x 图像; (2)请根据图像数据确定:弹性绳的劲度系数 约为 N/m(重力加速度g 取10 m/s2, 结果保留三位有效数字); (3)若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上 端结点O,则由实验数据得到的劲度系数将 (选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)。 4.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验 研究弹力与弹簧伸长量的关系。他将实验数 据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹 性限度,g 取10 m/s2。 表 砝码质量与弹簧总长度 砝码质量m/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l/cm6.0 7.2 8.3 9.510.611.8 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -391- hh (1)根据实验数据在坐标纸上作出弹力F 跟弹 簧伸长量x 关系的F x 图像; (2)根据F x 图像计算弹簧的劲度系数k= N/m(保留2位有效数字)。 5.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在 弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在 (填“水平”或“竖直”)方向; (2)弹簧自然悬挂,待弹簧 时,长度记 为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx; 在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次 记为L1 至L6,数据如下表: 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30 表中有一个数值记录不规范,代表符号为 ,由表可知所用刻度尺的分度值为