第3章 第2节 第2课时 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第一册教用课件(教科版)

课后 达标检测 1 1．(2024·山东高一联考)某同学设计实验探究橡皮筋的弹力和其伸长量之间的关系，但在实验中，该同学使用了一条拉伸一定长度后粗细会明显变化的橡皮筋。该同学利用量程为2.5 N的弹簧测力计测量橡皮筋弹力的大小，利用刻度尺测量出橡皮筋的长度。 课后 达标检测 4 5 1 2 3 (1)在某次测量橡皮筋的弹力时，弹簧测力计的示数如图甲所示，则其读数为________N。 解析：根据弹簧测力计读数的规则可知，弹簧测力计的读数为1.30 N。 (2)该同学根据实验测得的橡皮筋的弹力 F 与橡皮筋的伸长量Δx的数据作出 FΔx图像，如图乙所示。从图上可以看出，在弹力较小时，橡皮筋的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，这时橡皮筋的劲度系数为________N/m。 1.30　 12　 课后 达标检测 4 5 1 2 3 (3)由图乙可以看出，当拉力较大时，橡皮筋的弹力与伸长量的比值发生了明显的变化，这时拉力越大，橡皮筋越________(选填“容易”或“不容易”)发生形变。 解析：由题图乙可以看出，当拉力较大时，图线的斜率增大，表明增大一定的伸长量，需要的拉力变大，因此橡皮筋更不容易发生形变。 不容易 课后 达标检测 4 5 1 2 3 2．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______(选填“水平”或“竖直”)方向。 解析：弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向，这样可以消除弹簧因自重伸长而产生的长度测量误差。 竖直　 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (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，数据如表所示： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 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最小分度为________。 稳定(静止)　 L3　 1 mm 4 5 2 3 1 课后 达标检测 解析：弹簧自然悬挂，待弹簧稳定(静止)时记录长度为L0，避免产生误差。数值记录不规范的代表符号为L3，有效数字位数不对，应估读到毫米的下一位。表中数据估读到0.1 mm，故所用刻度尺的最小分度为1 mm。 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(选填“L0”或“Lx”)的差值。 解析：图线过原点，横轴表示由于悬挂砝码而产生的伸长量，应把悬挂砝码盘而产生的伸长量扣除掉，故横轴是弹簧长度与Lx的差值。 Lx　 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (4)由图可知弹簧的劲度系数为____________N/m。(g取9.8 m/s2) 4.9 4 5 2 3 1 课后 达标检测 3．(2024·广东江门市新会第一中学校考期中)某同学用图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (1)当弹簧下端所挂钩码为50 g时弹簧弹力大小为________N(g取10 m/s2)。 解析：当弹簧下端所挂钩码为50 g时弹簧弹力大小F＝mg＝0.5 N。 (2)实验中未考虑弹簧在自身所受重力下的形变量，这会导致弹簧劲度系数的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 0.5 不变　 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (3)以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F－L图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度L0＝________cm，弹簧的劲度系数k＝________N/m。 8.00 25 4 5 2 3 1 课后 达标检测 4．(2024·北京九中期中)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验所测得的几组数据如表所示，请根据表中数据解决下面问题。 (1)关于本实验，下列说法不正确的是________。 A.悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数 B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 √ 4 5 2 3 1 课后 达标检测 解析：为了减小误差，悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数，故A正确； 为了保护弹簧，应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，故B正确； 弹簧竖直悬挂，故在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故C正确； 本实验是用重力来测弹簧的弹力跟弹簧伸长量的关系，在实验中弹簧始终处于竖直状态，在测量弹簧原长时，如果在水平条件下测量，则会忽略因弹簧自身重力而产生的形变量，对实验造成误差，故D错误。 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (2)算出第三次弹簧的形变量，并将结果填在表的空格内。   弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 弹簧原长L0/cm 15.0 15.0 15.0 15.0 弹簧长度L/cm 16.0 17.1 17.9 19.0 弹簧形变量x/cm 1.0 2.1   4.0 解析：根据表中数据可知，第三次形变量为2.9 cm。 2.9　 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (3)将数据点用“×”在图中描绘出来，并作出Fx 图像。 解析：描点连线，得到的Fx图像如图所示。 答案：图像见解析 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (4)Fx图像斜率的物理意义是_____________________________； 其值的大小为________。 弹簧的劲度系数　 50 N/m 4 5 2 3 1 课后 达标检测 5．(2024·重庆巴蜀中学期中)某实验小组在实验室“探究弹簧弹力与形变量的关系”。 (1)弹簧甲竖直自然悬挂，下方悬挂砝码盘，待弹簧__________时，长度记为L0；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L11至L16。数据如表一所示。 表一 砝码个数 1 2 3 4 5 6 L/cm 30.00 31.04 32.02 33.02 34.01 35.00 解析：弹簧甲竖直自然悬挂，下方悬挂砝码盘，待弹簧静止时，长度记为L0。 静止　 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (2)由表格一中的数据可知，每增加一个砝码，弹簧长度的增加量Δx＝__________cm，重力加速度g取9.80 m/s2，则弹簧甲的劲度系数为__________N/m(结果保留2位有效数字)，由于砝码盘有重力，上述方法测出的劲度系数__________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 1.0　 9.8　 无影响 4 5 2 3 1 课后 达标检测 4 5 2 3 1 课后 达标检测 (3)接下来，该实验小组将自然长度和甲相等的乙弹簧，按如图所示的方式并在一起进行实验探究。在弹簧的弹性限度内，将质量m＝10 g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得弹簧的长度L如表二所示。 表二 钩码个数 1 2 3 4 5 6 L/cm 29.33 29.65 29.97 30.30 30.61 30.93 重力加速度g取9.80 m/s2，由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。 20.8 4 5 2 3 1 课后 达标检测 4 5 2 3 1 课后 达标检测 $