本文格式為Word版，下載可任意編輯——第4課時試驗一探究彈力和彈簧伸長的關系第4課時試驗一:探究彈力和彈簧伸長的關系

課后訓練加強訓練·技能達標

1.(2023惠州高三調研)某同學做“探究彈力與彈簧伸長的關系〞試驗.他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L,把L-L0作為彈簧的伸長量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最終畫出的圖線可能是以下所示圖線的哪一個(C)

解析:由于考慮彈簧自身重力的影響,當不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x≠0,所以選C.

2.如圖(甲)所示,一根彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連.當對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時,在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產生的彈力大小的關系圖象,如圖(乙)所示.則以下判斷不正確的是(A)

A.彈簧產生的彈力和彈簧的長度成正比

B.彈力增加量與對應的彈簧長度的增加量成正比C.該彈簧的勁度系數是200N/mD.該彈簧受到反向壓力時,勁度系數不變

解析:由題圖(乙)知,Fx是一個過原點的直線,k=知選項A錯,選項B、C、D正確.應選A.

N/m=200N/m,可

3.(2023安徽名校高三模擬)某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕彈簧一端固定于某一深度為h=0.25m、且開口向右的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內),如圖(甲)所示,假使本試驗的長度測量工具只能測量出距筒口右端彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變掛鉤碼的個數來改變l,作出Fl圖線如圖(乙)所示.

(1)由此圖線可得出的結論是;

(2)彈簧的勁度系數為N/m,彈簧的原長l0=m;(3)該同學試驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較,優點在于:;缺點在于:.

解析:(1)由圖(乙)可知F≥10N時,彈力與伸長量之間的函數關系為線性關系,故可知在彈性限度內彈力和彈簧的伸長量成正比;(2)由圖(甲)知,彈簧伸長量為h+l-l0,由胡克定律得

F=k(h+l-l0),Fl圖象的斜率表示彈簧的勁度系數,由圖(乙)得k=100N/m;

將l=0時,F=10N代入上式可得:l0=0.15m;

(3)由于彈簧水平放置故可以避免彈簧自身重力對試驗的影響;但是彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦會造成掛鉤的重力略大于彈簧的彈力而引起誤差.

答案:(1)在彈性限度內,彈力和彈簧的伸長量成正比;(2)1000.15

(3)避免彈簧自身重力對試驗的影響彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦造成試驗誤差

4.(2023重慶沖刺卷)某同學利用如圖(甲)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系〞的試驗.

(1)在安裝刻度尺時,必需使刻度尺保持狀態.

(2)他通過試驗得到如圖(乙)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線.

由此圖線可得該彈簧的原長x0=cm,勁度系數k=N/m.

解析:(1)為了減小測量誤差,刻度尺需和彈簧保持平行,所以要保持豎直狀態.

(2)在拉力為零的時候彈簧長度即彈簧的原長,由圖(乙)可知彈簧的原長為4cm.根據胡克定律F=kx可知,圖(乙)中圖線的斜率為彈簧的勁度系數,大小為k==

=50N/m.

答案:(1)豎直(2)450

5.為了摸索彈力和彈簧伸長的關系,某同學選了甲、乙兩根規格不同的彈簧進行測試,根據測得的數據繪出如下圖圖象.

(1)從圖象上看,該同學沒能完全依照試驗要求做,從而使圖象上端成

為曲線,圖象上端成為曲線是由于.(2)這兩根彈簧的勁度系數分別為N/m和N/m;若要制作一個確切程度較高的彈簧測力計,應選彈簧.(計算結果保存三位有效數字)

(3)從上述數據和圖線中分析,請對這個研究課題提出一個有價值的建議.

建議:.解析:(1)在彈性范圍內彈簧的彈力與形變量成正比,超過彈簧的彈性范圍,則此規律不成立,所以所給的圖象上端成為曲線,是由于形變量超過彈簧的彈性限度.

(2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數分別為:k甲=k乙=

==

N/m≈66.7N/mN/m=200N/m.

要制作一個確切程度較高的彈簧測力計,應選用一定的外力作用時