微点突破(12) 力学实验——“弹簧”“橡皮筋”类-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

第二部分加练重点·补短板 微点突破（十二） 力学实验 —“弹簧”“橡皮筋”类 精研一题 深得一法 [典例]某同学从废旧的弹簧测力计上拆下 解答“弹簧”“橡皮筋”类实验的两点注意 弹簧，用它来做“探究弹力和弹簧伸长量的关系” :1.首先分清所涉及的实验 实验。 (1)“弹簧”类实验往往涉及探究弹簧弹力与伸长量 的关系、测量弹簧的劲度系数、验证机械能守恒 (1)在贴有瓷砖的墙面，用铅垂线测量，发现瓷 定律等实验 砖之间的竖缝是竖直的，将刻度尺平行于竖缝周定 (2)“橡皮筋”类实验往往涉及探究力的合成规律，探 在墙面上，将弹簧挂在墙面的挂钩上，并使刻度尺： 究功与动能的关系等实验。 的零刻度与弹簧上端平齐，如图甲所示： 2.提取有效信息抓关键点 (2)在弹簧下端依次悬挂”个槽码： 通过题目信息理解具体实验的原理、操作步骤、数 (n=1,2,3,…),当槽码静止时，测出弹簧拉力Fm 据处理的方法及误差分析等要素，结合题目的具 与指针所指的刻度尺示数L,在FL坐标系中描 体要求解答有关问题。 点，如图乙所示： 全取一类 F/N 1.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中， (1)某位同学将一根弹簧竖直悬挂， 待弹簧自由下垂并静止后，依次在 弹簧下端挂上100g钩码、200g钩 码、300g钩码…每次当钩码处于 10.0 20.030.040.050.0L/cm 甲 静止状态时测出弹簧的长度1。当 ①初始时弹簧下端未挂槽码，竖直弹簧的自然长！ 所挂钩码为300g时，如图甲所示，指针所指位置的 刻度尺读数为 cm。 度为Lo cm(结果保留2位有效数字)： (2)以弹簧弹力F(大小等于钩码重力，重力加速度 ②实验中，若在测得图乙中P点的数据(27.0m, g取10m/s2)为纵坐标，弹簧长度1为横坐标，建 10,78N)后，取下弹簧下端悬挂的所有槽码，则弹： 立坐标系。将相应数据在坐标系上描点，如图乙所 簧静止时 (选填“能”或“不能”)恢复到： 示，其中5个对应的点已标出，将问题(1)读取的数 自然长度Lo: 据也描到图乙中，并作出图像。根据所得图像，可 ③在弹簧弹力从0增大至17.64N的过程中， 知弹簧处于原长时指针的读数为 cm: 弹簧劲度系数变化情况是 弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留 (3)本次实验的部分数据如下： 三位有效数字) 1F/N 槽码个数n 1 3 4 7.0 6.0H F(N) 0.98 1.96 2.94 3.92 5.0 La(cm) 2.5 3.7 4.9 6.1 4.0H 3.0 弹簧伸长量 2.0 I=Ln-2-Ln (cm) 2.4 2.4 1.0 0 10.0020.0030.0010.0050.001/cm 用逐差法计算弹簧的劲度系数k N/m (3)另一位同学又找来一根完全相同的 (结果保留2位有效数字)。 弹簧，并将两根弹簧并联悬挂，如图丙所 [解题关键] 示。经正确操作后将测得数据在图乙中 切入点研究FL坐标系中，图线的特点。 绘制F(图线，则所得图线将出现在 隐藏，点 L的含意不是仲长量，而是弹簧的实际长度。 丙 (选填“区域1”“区域Ⅱ”或 障碍点 对超出弹性限度的理解 “原图线位置”) C63 新高考方案系列丛书一书三用物理 2.某同学在家利用身边器材做“探究两个互成角度：OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确， 的力的合成规律”的实验。他找了木板、白纸，图： 则 钉、橡皮筋、细绳套、一把弹簧测力计和一根弹簧。 A.弹簧的长度可能先变长后变短 为完成实验他进行了如下步骤的操作： B.弹簧的长度可能先变短后变长 (1)先测量找来的那根弹 ↑F/N C.弹簧测力计的示数一直增大 簧的劲度系数。他通过 D.弹簧测力计的示数可能先减小后增大 实验得到如图甲所示的 3.(1)甲小组利用弹簧测力计探 弹力大小F与弹簧的伸 究两个互成角度的力的合成规 长量x的关系图像，由此 123456x/八×102m): 甲 律，装置如图甲所示。 图像求得该弹簧的劲度系数k N/m(保留： ①甲小组先用一个弹簧测力计 8 两位有效数字)。 施加一个力把结点拉至O点 (2)将木板放在水平桌面上，再用图钉把一张白纸 记下这个力。再用两个弹簧测力计分别钩住细绳 钉在木板上、将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸 套仍将结点拉至O点，记录下这两个力。这里采 上的A点，另一端拴两个细绳套，分别被弹簧测力： 用的实验方法是 计和弹簧钩住，将结点拉到某一合适位置。弹簧测力： A.微元法 B.理想实验法 计的指针位置如图乙所示，其读数为F1= C.等效替代法 D.控制变量法 (保留三位有效数字)：同时利用上一问中的结果获：②甲小组实验中，下列操作正确的是 得弹簧上的弹力值F2=2.50N.记下这两个力的：A.应保证角a与角3始终