第二章 课时作业(十一)探究弹簧弹力与形变量的关系(课时作业)-【一线调研】2024年高考物理一轮复习

第二章相互作用 课时作业（十一） 探究弹簧弹力与形变量的关系 1.某同学用图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长 擦转动，与齿条C完全啮合，在齿轮上固定指 的关系。弹簧的上端固定在铁架台支架上， 示示数的轻质指针E,两根完全相同的弹簧 弹簧的下端固定一水平纸片（弹簧和纸片重 将横杆H吊在秤的外壳I上。他想根据指针 力均忽略不计)，激光测距仪可测量地面至水 偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托 平纸片的竖直距离h。 盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上 的位置。若放上质量为m的物体指针偏转了 纸片 0弧度(0<2x),齿轮D的直径为d,重力加速 度为g,则 激光 激光测距仅 甲 ↑hlem 120.0 118.0 乙 116.0 (1)指针偏转了0弧度的过程，弹簧变长了 114.0 (用题干中所给的参量表示)： 112.0 (2)每根弹簧的劲度系数表达式为 110.0 0.501.001.502.002.503.00350 乙 (用题干所给的参量表示)： (1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂 (3)该同学进一步改进实验，引入了角度传感 一个钩码，待弹簧 时，记录所挂钩码 器测量指针偏转角度，先后做了六次实验，得 的重力和对应的h: 到数据并在坐标纸上作出图丙，可得到每根 (2)根据实验记录数据作出h随弹簧弹力F 弹簧的劲度系数为 N/m (d= 变化的图线如图乙所示，可得未挂钩码时水 5.00cm,g取9.8m/s,结果保留三位有效 数字)。 平纸片到地面的竖直距离h。 cm. ↑0rad 弹簧的劲度系数k N/m(结果都保 0.80 0.70 留到小数点后一位)。 0.60 050 2.(2023·潍坊月考)某同学探究如图甲中台秤 0.40 030 020 的工作原理。他将台秤拆解后发现内部简易 0.10 00.10.20.30.40.5060.7 mg 结构如图乙所示，托盘A、竖直杆B、水平横 丙 杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D可无摩 ·321·答案详解 3.13 力G不变，力F方向不变，可知直角三角形的F边和F、边减 (120.0-110.0)×10Nm-3L.3N/m 小，故墙对小球的弹力F,木概对小球支持力F《减小，由于支 2.20 0 特力F、是直角三角形的斜边，救支持力但大于重力。恨据牛 (3)154(151159) 颜第三定徐可知，小球对墙的压力F'=F,对木板的压力Fx'= 解析：(1)由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿条C下降的距 F,故小球对墙面的压力逐新减小，对木板的压力逐满减小且 离，由于齿轮D与曹条C啮合，所以齿条C下降的距离等于齿 恒大于球的重力，故A、B,C错误，D正确 影D转过的装长：根摆载华知识可得：=0·号 年殊凭的克长△=5=0·号 G (2)对托盘A,垦直杆B,水平横杆H与齿条C和重物整体研 究，根据平衡条件得mg=2F G 弹簧弹力的胡克定律公式，F=k△r, 甲 8.BD解析：设弹簧与竖直方向的先角为a,F 联立解得友一股 现保证b不动，使()P向左缓慢平移一小授 (8)根据4-贤所以0-后·m 距离，则a增大，以为研究对象，受力分 折物图，根器平衡条件得F,一。0用 所以0一m因像是一条过原高的頓斜数线，其斜率'=品 g 由题图两可得 大，o5a减小，则F。增大，压缩弹黄，长度 变短，OP对a的弹力F=g tan a,a增大，Fw增大，对a -品 rud/kg■1.27 rad kg 弹黄和b整体研究，水平方向F=F。,则推力F格增大，AC错 将d=5.00cm…g=9.8m/代入是'， 误，B正确。D,坚直方向OQ对的支持力为Fa=(m。十m。) 解得k≈154N/m. g不变，根帮牛顿第三定律可知，对(Q的压力不变，D正确。 课时作业（十二）探究两个互成角度的 9.B解析：末状态时，左边小球a在 力的合成规律 最低点，细线：处于竖直方向，小 1,(2)同一位置4.0N(3)①见解析图②平行四边形 球口处于平衡状态，合外力沿水平方 解析：(2)用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到同一 向的分量为零，则北时轻杆上的弹力 位置)，记下细绳的方向，由题图乙可读得弹簧测力计的示数 为罩，故右侧小球山受到重力，细线 F=4.0N. O站的拉力和力F作用处于平衡状 (3)①作出力F的图示如图所示。 态，如图所示，由几何关系可知，当拉力F方向与O始垂直时拉 ②F:,F:和F的箭头端连接后如图所示，围成的图形是平形四 方F辰小，可得最小拉为下-mg血60-号g,走须B正瘦， 边形 AC,D错误 10.AC解析：对小球进行受力分析，小球始终 F=40N 处于平衡状态，构建力的失量三角形，如图 所示，音自=子时，F,取得最小值，此时 0十9，=受，放=名，当0，=0时，F: 2.(1)C