高中物理必修一暑假寒假假期每日针对训练 第6天

高中物理必修一暑假寒假假期每日针对训练 第6天 教材版本：人教版必修一 内容：第一章《运动的描述》 第二章《匀变速直线运动》 第三章《相互作用》 第四章《牛顿运动定律》 完成时间：10天 作业时长：35分钟 作业分值：60分 知识点梳理和记忆（5分钟） 实验专项：探究弹力与形变量的关系 数据处理 (1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图。连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图像。由实际作出的F-x图像可知,图像为过原点的直线。 (2)以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系。 实验结论 在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F＝kx,这个规律叫作胡克定律。 教材原始实验题4题，每空2分，共32分。（15分钟） 1.以下是小明同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。 （1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是： 。 A、以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连结起来。 B、记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0 C、将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺 D、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码 E、以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式. F、解释函数表达式中常数的物理意义. （2）下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据： 弹力（F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧原来长度（L0/cm） 15 15 15 15 15 弹簧后来长度（L/cm） 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8 弹簧伸长量（x/cm） ①算出每一次弹簧伸长量，并将结果填在上表的空格内 ②在右图的坐标上作出F-x图线。 ③写出曲线的函数表达式。（x用cm作单位）： ④函数表达式中常数的物理意义： 2.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验. （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________（选填“水平”或“竖直”）方向. （2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由图线可得弹簧的原长x0=________cm，劲度系数k=________N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度△x=________cm. 3.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态。 （2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0=________cm，劲度系数k=________N/m。 （3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=________cm。 4.小明同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时，实验装置如图甲所示，所用钩码每个质量是30 g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中．实验中弹簧始终未超过弹性限度，g取10 m/s2．试根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力F与弹簧长度L之间的函数关系图线． 甲　　　　　　　　乙 钩码质量/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长/cm 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 (1)写出该图线的数学表达式：F＝________N． (2)图线与横轴的交点的物理意义是_________________________________． (3)该弹簧的劲度系数k＝________ N/m． (4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是________． 创新实验题4题，每空2分，共28分。（15分钟） 5.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示． （1）画出所挂钩码的F-L图线． （2）由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m. （3）试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格________(不必填写其实验测得的具体数据)． （4）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点：________.缺点：________. 6.小明同学在学了胡克定律及探究弹簧弹力与形变量的关系后,利用如图器材,测量锻炼所用拉力器弹簧的劲度系数。实验步骤如下: A.将弹簧拉力器一端固定在支架上,另一端系一个绳套 B.水桶装入一定量的水,用体重计测量水桶和水的总质量m,并记录 C.将水桶系在绳套上,缓慢释放水桶,稳定后测量弹簧的长度l,并记录 D.改变水的质量,重复步骤B、C,并记录数据 E.绘制图像,并根据图像求拉力器弹簧的劲度系数 (1) 某次实验水桶及水总质量为10 kg时,弹簧长度如图(每次测量时读最后一圈弹簧下边缘刻度),读出弹簧的长度,并填在表格中; 水桶和水的总质量m 弹簧长度l 0 24.00 cm 5 kg 27.62 cm 10 kg 　　　　 15 kg 34.86 cm 20 kg 38.48 cm (2)在坐标纸中已经描绘了4组数据点,请将未描绘的数据点补充完整,并作出m-l图像; (3)根据图像计算可得拉力器(共五根弹簧)中每根弹簧劲度系数为　　　　 N/m(重力加速度g＝10 m/s2,结果保留两位有效数字);  (4)弹簧拉力器手柄和弹簧自身质量对弹簧劲度系数的测量结果　　　　　　　 (选填“有”或“无”)影响。  7.如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图,弹簧的上端固定在铁架台上,下端装有指针及挂钩,指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺。现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如表:(弹簧始终在弹性限度内) 钩码数n 0 1 2 3 4 5 刻度尺读数 xn/cm 2.62 4.17 5.70 7.22 8.84 10.43 已知所有钩码的质量相同且为m0＝50 g,当地重力加速度g＝9.8 m/s2。请回答下列问题: (1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k＝　　　　N/m;(结果保留两位有效数字)  (2)考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量,测量的弹簧劲度系数k的值与真实值相比　　　　(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。 8．(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图a所示的F­L图像，由图像可知：弹簧原长L0＝________cm，求得弹簧的劲度系数k＝________N/m． a　　　　　　　　　　　　b (2)按如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为________cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为________个． 参考答案 1.（1）实验步骤排列： C B D A E F （2.1）请计算出每一次弹簧伸长长度并将结果填在上表的空格内 弹力（F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧伸长量（x/cm） 1.2 2.3 3.5 4.6 5.8 （2.2）请你在下图坐标上作出F-x图线。 （2.3）曲线的函数式。（x用cm作单位）。F = 0.43x （2．4）函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长或压缩0.01m（1cm）所需的拉力，大小为0.43N。 2.（1）竖直 （2）4；50；6 3.（1）竖直 （2）4；50 （3）10 4.(1)30L－1.8 (2)弹簧的原长为6 cm (3)30 (4)弹簧被压缩了1 cm时的弹力为0.3 N 5. （1） （2）5 ；20 （3） （4）避免弹簧自身所受重力对实验的影响；弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 6.(1)31.24 cm(31.23~31.25 cm均可) (2)见解析图 (3)2.8×102 (4)无 7.(1)32 (2)没有影响 8.(1)3.0 200 (2)1.50 3 查缺补漏： 学科网（北京）股份有限公司 $$