2022年探究弹力和弹簧伸长量的关系-高考物理一轮复习精品资料实用技术.pdf

2021考纲解读】1.探究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的关系；2.验证力的平行四边形定就2021高考在线】1.2021浙江卷】在 探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图 1连接起来进行探究第21题图1第21题表1钩码数1234L A/c m15.7119.7123.6627.76L b/citi29.9635.7641.5147.36(1)某次测量如图(2)在弹性限度内2所示，指针示数为 c m.，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A.B的示数La和LB如表1.用表1数据运算弹簧I的劲度系数为 N/m 1重力加速度 g取10 m/s2簧.由表I数据(选填能或不能”计算出弹II的劲度系数第21题图2【答案】15.9516.05)c m,有效数字位数正确(12.2-12.8)N/m 能【解析】11)由图2可知刻度尺能精确到0.1 c m,读数时需要往后估读一位.故指针示数为16.00 40.05 c m.(2)由表1中数据可知每挂一个钩码，弹簧I的平均伸长量 Axi-4c m,弹簧II的总平均伸 长量Ax2弋5.80c m,依据胡克定律可求得弹簧I的劲度系数为 12.5 N/m,同理也能求出弹簧II的劲度系数2【2021新课标H卷】某试验小组探究弹簧的劲度系数 k与其长度（圈数）的关系.试验装置如图（a）所示：匀称长弹簧竖直悬挂,7个指针P0.P1.P2.P3.P4P5.P6分别固定在弹簧上距悬点0.10.20.30.40.50.60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P。指向。刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为飞;挂有质量为0.100 kg的祛码时，各指针的位置记为x.测 量结果及部分运算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80m/s2）已知试验所弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为 11.88 c m.联日图（a）（1）将表中数据补充完整：；.PiP2P3P4P5P6xo(c m)2.044.066.068.0510.0312.01x(c m)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8（曲/N）0.00610.01790.02290.02960.0347（b）给出的坐标纸上画5-n图像.112）以n为横坐为纵坐标，在图 标图（b，（3图（b）中画出的直线可近似认为通过原点.如从试验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的 劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为该弹簧的劲度系数 k与其自由长度I。单位为 m）的关系的表达式为k=_N/m.【答案】（1）81.70.0122（2）略电75Xl（f在.67X IO,1 83X IO,之间均同样给分）项7在331 强之间均同样给分）n n n.（Io Io0 looy，【解析】I-芋61 x(s.264.06)*10-整=1 mN=0.01：2mN由作出的图像可知直线的斜率为i&KL，故直娃方程三.Cl。mN,即胃口生、m在I 61 1纥J型x 13之间均正确:学科即由于60圈弹簧的原长为11 SS rm.加 国弹簧的旗长满足三=77T.代入数值，得：:=&R在.11.00 A IU 41 71*6。一二之I砒3正确.【重点学问梳理】【试验目的】1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.2.学会利用列表法.图象法争论物理量之间的关系.【试验原理】1.弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关.沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳固时，弹簧产生的 弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的2.用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等3.弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原先的长度进行运算.这样就可以争论弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.即寻求F=kx的关系.【试验器材】弹簧.毫米刻度尺.铁架台.钩码如干.坐标纸.【试验步骤】1.将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 I。，即原长.2.如图2-4-1所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下 端，在平稳时测量弹簧的总长度并测出钩码的重力，填写在记录表格里.此一4一11234567F/NL/c mx/c m3.转变所挂钩码的质量，重复前面的试验过程多次.【试验数据的处理】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变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数.第一尝试一次函数，假如不行就考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，说明函数表达式中常数的物理意义.【试验误差的来源】1.弹簧长度的测量误差.2.描点画线的作图误差.【留意事项】1.所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度.要留意观看，适可而止.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确.3.测弹簧长度时，肯定要在弹簧竖直悬挂且处于平稳状态时测量，以免增大误差.4.描点画线时，所描的点不 肯定都落在一条曲线上，但应留意肯定要使各点匀称分布在曲线的两侧5.记录数据时要留意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位【高频考点突破】考点一试验操作及原理的考查例1.(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，以下说法正确选项()A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平稳状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L。,再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度 L,把L-Lo作为弹簧的伸长量X,这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最终画出的图线可能是图 2-4-2中的1)【解析】本题主要恚查使用弹黄时应注意的问题,任苜用图雳法生描述弹簧的强力与其伸长量间的关系.1，实验中应I以所研究的一根理簧为实验7彖.在弹性限度内通过噌魔钩码的裁目未改变对弹簧的拉力,以 探索弹力与强簧伸长的关系,并且拉力和。学科网力m所以选A、3由于号港弹簧自身重力的餐响,当不挂钩尸，簧的伸长气.0,所以选C【答察】1,A3 121C考点二：试验数据的处理例2.在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的试验中，试验装置如图2-4-3所用的每个钩码的重力相当于对弹簧供应了向右恒定的拉力.试验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度.L；2-43(1)有一个同学通过以上试验测量后把 6组数据描点在坐标图中，请作出F-L图线.由此图线可得出该弹簧的原长 Lo=c m,劲度系数k=N/m.(3)该同学试验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.优点在于：.缺点在于：.【解析】I】,用平滑的曲娃将各点连接起来,如图所示:U，弹簧的原长工即弹力为零时理二的长度，亡图徵可知：=5xlCi m=5cm劲度系载为图象直线部分的耕军,；一出、m声优点是：避免弹黄自身所受5时实验M费响；莪点是：强黄与桌面及绳亍与滑轮I间存在的国限造成实验的误差.t答案】T)见解析12)5 20口见解析考点三 创新试验设计 例3.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的YS长度L.横截面积S有关，理论与试验都说明仁丁其中丫是-个由材料打算的常数，材料力学上称之为杨氏模 量.(1)在国际单位中，杨氏模量丫的单位应当是 A.N B.mC.N/mDPa(2)有一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图2-4-6甲所示的试验装置可以测量出它的杨氏模量 丫的值.第一 利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00 c m,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径 D=4.000 mm,那么测量工具a应当是;测量工具b应当是.甲埠246(3)用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的记录.丫值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力 F与伸长量x的试验(4)这种橡皮筋的杨氏模量 丫=.(保留一位有效数字)【解析】由题量格公式二方等芦.寸L,将各户，量的国际单位代入.并整理可知的重位为 Pa(l N/=l Pa).(2)20.00 5淮确到量米.故测量工具为堂半刻度尺，而数据4.0的所数据准确到1/100 mm.估适到1/1000 所，必为蟒旋测微器(又名千分尺).学车俩(3)图象的科率为橡皮筋的劲度A曲,约 代入题述公式有JtBXIO,Pa.【答案】(DD(2)至半刻度尺 螺旋测激生(3)图象略 3.1X10；(4)5X10 Pa考点四.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系【例1】某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数 k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作 Lo,弹簧下端挂个50 g的祛码时，指针指示的刻度数值记 作弹簧下端挂两个50 g的祛码时，指针指示的刻度数值记作 L2；;挂七个50 g的祛码时，指针指示的刻度数值记作L-下表记录的是该同学已测出的 6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和.测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/c m1.703.405.108.6010.312.1试验中，1_3和1_2两个值仍没有测定，请你依据上图将这两个测量值填入记录表中为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别运算出了三个差值：di=L4-Lo=6.9Oc m,d2=Ls-Li=6.90 c m,d3=Le-l_2=7.00c m.请你给出第四个差值：d4=c m.依据以上差值，可以求出每增加50 g祛码的弹簧平均伸长量 L用&.d2.d3.d4表示的式子为：L=,代入数据解得 L=c m.运算弹簧的劲度系数 k=N/m.(g取9.8 m/s 2)【解析】读数时应估漉一位，所以其中A、上两个数值在记录时有误：根据实验敷据规律,可得L-和L-的菽据；题中三组数据在寻求多挂4个正码的长度故d=_l：=(14.056.85)ca=7.20cm每值加441码弹簧的平均伸4：=合1二中一 则母噌加一个狂码强簧的平均伸法AZ=匚代入数据得A bl-攵m 4x4由)可知,弹力F和弹簧伸牝量乂底 尢,却满足尸-.3,代人物据得.F 50 x10-3x9 S v、2仃k=-；-w=-S?w 学科RAZ 1.75x10-：-6.85(6.84-6.86)14.05(14.Q4-14.06)匚一&7.20(7.18-7.22)_(d、+d、+d：+da)-：=1.75 284x4【变式探究】九江大桥撞船事故后，佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与修理，其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工，置换了大桥上全部的斜拉悬索.某校争论性学习小组的同学们很想知道每 2根长50m横截的圆面积为 400c m的新悬索能承担的最大拉力.由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们就取来了同种材料制成的样品进行试验探究 由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度.横截面积及材料有关.因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律.(1)同学们预备象探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系的试验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本试验.但有同学说悬索的重力是不行忽视的，为了防止悬索所受重力对试验的影响你认为可行的措施应当是：(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积，某次测量的结果如下列图，就该样品的直径为.(3)经过同学们充分的争论，不断完善试验方案，最终试验取得数据如下分析样品C的数据可知，其所受拉力F单位N)与伸长量一X单位m遒循的函 数关系式是.样品长度仰长量拉力200 N400 N600 N800 N样品A1m0.50c m0.02c m0.04c m0.06c m0.08c m样品B2m0.50c m20.08c m0.16c m0.24c m0.32c m样品C1m1.00c m20.01c m0.02c m0.03c m0.04c m样品D3m0.50c m20.18c m0.36c m0.54c m0.72c m样品E1m0.25c m20.04c m0.08c m0.12c m0.32c m对比各样品的试验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度成正比.与悬索的横截面积的成正比.【解析】本题考查挥元弹簧弹力与魂弋同长量庆系才实鸵的迁移能力、游标卡尺的泛葩原理和从图表归纲所需信息.考查逻辑推理能力、运二数字W、解决物二向题能力和实验探完能力.【答案】(1)格悬索样品水平放置在光滑水平面上,用眉甘.J竖直向下的重力变为水平的拉力.(2)0.830am(3)(Df=2X10X(N)平方的倒款.一次方【经典考题精析】(2021 新课标II卷)22.(8分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，-轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示.向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和运算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能.b(a)回答以下问题：1)本试验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能 Ek相等.已知重力加速度大小为 g.为求得Ek,至少需要测量以下物理量中的 填正确答案标号).A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离 sC.桌面到地面的高度 h D.弹簧的压缩量 xE.弹簧原长Io(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=.(3)图(b)中的直线是试验测量得到的s-ax图线.从理论上可推出，假如h不变.m增加，sZx图线的斜率会填增大减小或 不变”如：果m不变,h增加,s图线的斜率会一1填 增大臧小”或 不变”.由图(b)_中给出的直线关系和 Ek的表达式可知，Ep与 x的 次方成正比.k【答案】ABC mgS(3)减小 增大2(4h|2)=-77no【解析】1)依据小球被抛出时的动能表达式：，需要测量小球的质量，A麻确；依据平抛运动的5=V,/公/为 收规律可以求出小球的初速度：水平方向：，竖直方向：，解得:，所以需要测量小球抛出点到落地点的水平距离 s和桌面到地面的高度 h.(2)由(1)间所述可知:=.，1=1g1,E=*联立以上各式可得E .、图线的斜率与成正比.若h不变m喈加，则斜率减小，音m不变b增加，则斜率 Z.由于一图线为直线,故E：/(厂.【学科网考点定位】力学成蛉(2021广东)(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.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 方向填水平”或竖直”)弹簧自然悬挂，待弹簧 时，长度记为L。,弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为Lx；在硅码盘中每次增加10g硅码，弹簧长度依次记为 J至1_6,数据如下表表：表中有.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长度为.代表符号LoLxLil_2l3L4l_5l_6数值(c m)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30图16是该同学依据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与 的差值填匕。或LJ).由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;通过图和表可知祛码盘的质量为 g(结果保留两位有 效数字，重力加速度取9.8m/s2).【答案】竖直 稳固 L3 1mm Lo 4.9 10g【解析】测量仪器是10分度的需要估读到最小精度的下一位，就此刻度尺的最小精度应为 1mm,故L3读数错误.曲轴表示的是弹簧的形受量.故为弹簧4董与二管妾值.k 10 5由nig fcv得图像的制辜k-二 =-=0 5 拉k48：m工 g-/：U.挂了睁盘后弹簧伸长了二CH,？=心知其，由量为乂三（2021 江苏）某同学用如下列图的试验装置来验证“力的平行四边形定就”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于。点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计 A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录。点的位置和拉线的方向.e 本试验用的弹簧测力计示数的单位为 N,图中A的示数为 N.0以下不.必:要 的试验要求是（请填写选项前对应的字母）（A）应测量重物M所受的重力（B）弹簧测力计应在使用前校零（C）拉线方向应与木板平面平行（D）转变拉力，进行多次试验，每次都要使O点静止在同一位置0 某次试验中，该同学发觉弹簧测力计 A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决方法.【答案】（1）3.6（2）D（3）改变弹簧测力计B拉力的大小；羸小重物M的质量,（或将A更抻成较大量程的强蓄洌力计、改变弹蓄测力计f.力的方向等）.【解折】本题考查验证“力的平行四边九定则”（1二-，：科刖测力计的刻度不是10分度的，其果，I卅度 为。.2N，故不需要估读.（2）实验辽程应脸一石强簧拉力的自力与物体的重力等大反向.我需要两力的大 小方向，及物体的重力，实嗓过程中位置对飞:上没有曷吗.（3）可以通过送小合力（重物质篁）的 大小市改变拉力的方向,以滥”理簧测力计.的拉力士小.也向工换用大量程的弹簧;则力计.（2021 新课标）-根轻质弹簧端固定，用大小 匕的力压弹簧的另一端，平稳时长度为L；改用大小为F2的 为力拉弹簧，平稳时长度为|2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A F2 B F?良l2-h l2+I1 l2互 hI答案：c解析：依据胡克定律有：Fi=k _h）,（I F20=k-Io），解得：k二（I2F2+F|2 Il12021年福建）某试验小组争论橡皮筋伸长与所受拉力的关系.试验时，将原长约200 mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码 质量均为20 g）,每增挂一只钩码均登记对应的橡皮筋伸长量；当挂上 10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也登记对应的橡皮筋伸长量.依据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量 AI与拉力F关系的图象如图2-4-8所示.从图象中可以得出（）L2OO-aWIMH时的!*物研时的旧d图248A.增挂钩码时AI与F成正比，而减挂钩码时 AI与F不成正比B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度解析：选D.从图象看出，图线呈非线性关系，说明所挂钩码已使橡皮筋的形变超出弹性限度（2021年浙江）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的试验中，甲.乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为m=0.1 kg,取g=10m/s?）,并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数），然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标 X%,绳下端坐标的平均值 Xi=（X加i+X减i）/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一橡皮绳的 X t o i X减i大于或小于)；(2)同学的数据更符合试验要求(甲或乙)；(3)挑选一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数 k(N/m);(4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些.般折,I，由甲.乙西同字的学中尾看，性；羯斯三粒力译近可超过了且却性屈运.且归复的力造差一些,而且拉伸越长恢复能力越差.故H T 卜于z乙同字的效据更符合实验要求，弓增加一个锭I码橡皮绳形变量大致相同，而甲同学所用橡皮绳的形变量 差别非常大，表明已郑过了弹性隹度.(3以乙同学数据作图象如图所示.学科网由得：-=63XmT，尽可能使橡皮强伸长在弹性限度内,同时苜足够大的伸干量，以诫4%度测鬃误差.答案：“小于乙口吃情门7。、工之间都有：，7)见解析【当堂巩固】1.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中关于操作步骤的先后次序，以下说法正确选项 1)A.先测量原长，后竖直悬挂B.先竖直悬挂，后测量原长C.先后次序对试验结果无影响D.先后次序对试验结果的影响程度取决于弹簧的自重解析：由于弹簧自身有重力，悬挂时的长度大于水平放置时的长度，所以测量其竖直悬挂时的长度为弹簧原长答案：BD2.以下关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”试验的说法中正确选项()A.试验中F的详细数值必需运算出来B.假如没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x,F-L也是过原点的一条直线C.利用F-x图线可求出k值D.试验时要把全部点连到线上，才能探究得到真实规律解析：i友实验研究弹簧弹力马耳伸长量N I间的关系,可以用一个钩码的重力作为弹力的单位,因此弹力F 的具体款值没必要计苴出来.A情.通】匚验可知8.伸长或，是过坐标庾点的一条直线,而用二代替后则三一工图不过原点.故3蓿.F-巴找关系显于，式是劲度系轨;:，故C对，实验中的某些盘据可能存在较大淫差,所以减图时可以舍去,不 上,故DU.答案I C3.如图2-4-7所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力 1拉力或压力）时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）.就以下判定正确选项 图 2-4-7A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是 200 N/mD.该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析：由题图知，F-x是一个过原点的直线,k=N/m可知A错BCD正确 0.10 1答案：BCD4.在“探究求合力的方法”的试验中，合力与分力的作用成效相同，这里作用成效是指（）A.弹簧测力计的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C.细绳套受拉力产生形变D.使橡皮条在某一方向上伸长到某一长度解析：选D.合力与分力之间是等效替代关系，所以在试验中的作用成效相同，是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一-位置.5.在“探究求合力的方法”的试验中，以下哪些方法可减小试验误差）A.两个分力Fi.F2间的夹角要适当大些B.两分力F 1尸2应尽可能大C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.试验中结点必需拉到同一位置解析，选AC。如果两个分力F、三的大小适当,则两个分力测量的相对误差就会，J一些，结果就会傕遍一 些,但不是越大越好.拉律皮型的细堀科工一些，则由一二。的方向就准确些：实验中,为保证效果相同,必须使结点到达同一位置.故ACD正确.6.在“探究求合力的方法”的试验中，某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某-位置0；其次步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结点到达同一位置 0.其次步中必需记录的是（）A,两细绳的长度和两细绳的方向B,橡皮条伸长的长度和两细绳的方向C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数解析：选D.力的合成与分解都要满意平行四边形定就，因此必需要知道力的大小和方向，才能作出力的平行四边形，A.B.C错误，D正确.7.在做“探究求合力的方法”的试验中，以下说法中正确选项 1）A,用两只弹簧秤拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必需为 90。,以便求出合力的大小B.用两只弹簧秤拉橡皮条时，结点的位置必需与用一只弹簧秤拉时结点的位 置重合C.如用两只弹簧秤拉时合力的图示 F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示 F不完全重合，说明力的合成的平行四边形定就不肯定是一般成立的D.同一试验过程中，结点O的位置答应变动辞析：选3理论上.细绳之间的夹角是任戴的.不需要计尊,可以用弹簧秤和量角器测邕力的大小和方向.A错误：前后两次结点的位置相同，力的件7效果才相同正确，。错误：由于测篁和作图存在误差 F 殖窠肾前砂印艮物和懒栩搬，蠢遢彳,解瓣簧虚整翱粽僧麝建立映！I僦露长 度；然后在其下部施加外力 F,测出弹簧的总长度 L,转变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长 度L的关系图线如图2-4-9所示.（试验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为c m;该弹簧的劲度系数为N/m._ 10 00解析当外力r=1时,强簧的长度即原长；.j r=1 口也,图线的持率就是弹黄的劲度系数.即；=-x*U10N m=?0 N m.苔痂10 509.以下是一位同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验（1）以下的试验步骤是这位同学预备完成的，请你帮这位同学按操作的先后次序，用字母排列出来：.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，并用平滑的曲线连接起来B.登记弹簧不挂钩码 时，其下端在刻度尺上的刻度 LoC.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧邻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，并分别登记钩码静止时，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.说明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：-5,-XO,-X5.-2JD5弹籥埠先长底 fl 0/rml弹篝后来长席（L/c m）1 01A 21 017&13佯A1 019 61 02。只弹篝伸长量（x/c ml1 22 33 54 65 8在如图2-4-10的坐标上作出F-x图线.写出曲线的函数表达式（x用c m作单位）：.函数表达式中常数的物理意义：.答案：CBDAEF如图10.“探究求合力的方法”的试验如图 2-5-5甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点QB和0C为细绳.图乙所示是在白纸上依据试验结果画出的图甲 乙图 2-5-5(1)图乙中的 是力Fi和F2的合力的理论值；是力Fi和F2的合力的实际测量值(2)在试验中，假如将细绳也换成橡皮筋，那么试验结果是否会发生变化.答:.(选填“变”或“不变”)(3)本试验采纳的科学方法是.A.抱负试验法 B.等效替代法C.掌握变量法D.建立物理模型法解析：用平行四边形定则作图得到的导二y垃的丁壮值，即.：直接测量得到的是可乐洌量值，即三I一细绳的作用是对结点。施加不同方向的拄力，、三，七，即换用橡皮筋技结果是一样的.3)力的合成与分解雯用的是等效替代3正确答富：F 不变(?)511.将橡皮筋的一端固定在 A点,另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连接着一个量程为 5 N.最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到。点时，两根细绳相互垂直，如图2-5-6甲所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出图 2-5-6(1)由图甲可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和 N(只需读到0.1 N).(2)在如图乙所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力解析：透嘴瞽测力计示葩时，应拄苣菖先行飞刻度一匚苴是FLi放置的那个强替测力计是倒置的，它的适 故是2:而不是:5水平成直的弹替测力计浮数是4答塞 1H0 15二就图所示12.如图2-5-7所示，某小组同学利用 DIS试验装置争论支架上力的分解.A.B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动.B 固定不动，通过光滑较链连接长 0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端。点构成支架.保持杆在水平方向，按如下步 骤操作：测量绳子与水平杆的夹角Z AOB=6对两个传感器进行调零用另一绳在。点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数取下钩码，移动传感器A转变9角 重复上述试验步骤得到表格.-Fi-0.580-1.002F2e-U.ouo30-u.2yi6。U.oub150(1)依据表格A传感器对应的是表中力 (选填或F2”.钩码质量为 kg(保留一位有效 数字.(2)本试验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确选项.A.由于事先遗忘调零B.何时调零对试验结果没有影响C.为了排除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全排除试验的误差解析一艮传感器中的力均为正值，故热器K二的是表.力.：，平尚时，讴=F,当走时,5.=1 001 N.可求得；n=0.05 kc在挂钩码之前,对传感器进行凋零.匕的是为了唱产自身重力对结果的景响,故C正确.色希的书器材废对曦争论三力平稳的规律.器材：三根完全相同的轻质弹簧(每根弹簧的两端均接有适当长度的细绳套)，几个小重物，一把刻度尺，一块三角板，-枝铅笔，一张白纸，几枚钉子.(1)按以下步骤进行试验，请在横线上将步骤补充完整：用两枚钉子将白纸(白纸的上边沿被折叠几次)钉在竖直墙壁上，将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚 钉子上，另一端的细绳套与第三根弹簧一端的细绳套连接.待装置静止后，用刻度尺测出第三根弹簧两端之间 的长度，记为Lo;在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一个重物，待装置静止后，用铅笔在白纸上登记结点的位置 0和三根弹簧的方向.用刻度尺测出第一.二.三根弹簧的长度 Li.l_2.l_3,就三根弹簧对结点 0的拉力之比为;取下器材，将白纸平放在桌面上.用铅笔和刻度尺从。点沿着三根弹簧的方向画直线，依据肯定的标度作出 三根弹簧对结点 0的拉力F1.F2.F3的图示.用平行四边形定就求出 Fi.F2的合力F.测量发觉F与F3在同始终线上，大小接近相等，就试验结论为：；(2)如钉子位置固定，利用上述器材，转变条件再次验证，可采纳的方法是；(3)分析本试验的误差来源，写出其中两点：_；_.【至案】小上一上在实嚎误差范圉内，结点。受三个力的作用处干静止状二合力为零M换不同重量的小重物3.，未考虑弹簧自身的重量 记录。、二14.做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验步骤如下工及弹簧子方向时产生误差或白纸未被完全固定等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，并用平滑的曲线连接起来;B.登记弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 Lo；C.将铁架台固定于桌子上 也可在横梁的另一侧挂上肯定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧邻近竖 直固定一刻度尺D.依次在弹簧下端挂上 2个.3个.4个 钩码，并分别登记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.以弹簧伸长为自变量，写出弹力与伸长的关系式.第一尝试写成一次函数，假如不行就考虑二次函数F.说明函数表达式中常数的物理意义；G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后次序排列出来【答案】C.B.D,A.E.F.G15.为了探求弹簧弹力 F和弹簧伸长量x的关系.李强同学选了甲.乙两根规格不同的弹簧进行测试，依据测得的 数据绘出如下列图的图象.从图象上看，该同学没有完全按试验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为 曲线是由于.这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为 N/m,乙弹簧为 N/m.如要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧(填“甲”或“乙”).【毛栉】图象上端成为曲线是因力弹*超出弹如漫度，W”与伸长量不成正比了.据胡克定律得-e=66 m.；:：,=-m 学科网Xr X：要制作一个精硝度较高的弹簧泗力计,则由果数小的第算，印甲.【谷要】弹簧超出弹性限度，弹力与也工量不成正比了 66 r 20 甲16度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作 L。,弹簧下端挂一个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作 Li;弹簧下端挂两个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作 L2；挂七个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作 L7.(1)下表记录的是该同学已测出的 6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和 测量记录表：代衷符号-LoLiL2L3L4Lsl_6l_7试验中L刻度数值/c m和1_7两个值仍没41.70测定,3.40青你依据5.10卜图将这i百个测量隹8.60:填入10.3记录表中12.1(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别运算出了三个差值：di=l_4-Lo=6.90c m,d2=l_5-Li=6.90c m,d3=l_6-L2=7.00c m.请你给出第四个差值：d4=c m=c m.(4)依据以上差值，可以求出每增加50g祛码时弹簧的平均伸长量 IALJI1 d1.d2.d3.d4表示的式子为：fe 代入数据解得 E c m.(5)运算弹簧的劲度系数 k=N/m.(g取9.8m/s2)【就所】|1乙、L两组政据在戊敦时均没有估读值.仁晔F 座中三姐数据在等求多样Li佳码分成的弋度墓，*i=14 05-6 S5km=7 20cm.4)等增加4个硅码弹簧的平均俾长曼产.则每a为 1个球码弹簧的平均伸长量上=年di*4*玉-I*-/.叶台子,代人敷据求得上=179cm学科网4X4；5)由可知，弹力F和弹簧伸长鬓L成.%即满足*二L代入数据；：=：!JL 1.7*X IQ-2SX m.【叁娄】11U：仁论616.8”6 30 14 37s 14.04 14,06)辽一1：7 2CH7.187 22)17.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数 k.做法是：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作 L。；弹簧下端挂一个50 g的祛码时，指针指示的刻度数值记作 Li；弹簧下端挂两个50 g的祛码时，指针指示的刻度值记作 L2；;挂七个50 g的祛码时，指针指示的刻度值记作l_7.下表记录的是该同学已测出的 6个值淇中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和测量记录表：(2)试验中，|_3和1_7两个值仍没有测定，请你依据上图将这两个测量值填入记录表中(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别运算出了三个差值:di=L4-Lo=6.9Oc m,d2=L5-Li=6.90 c m,d3=L6-l_2=7.00 c m.请你给出第四个差值:d4=c m.依据以上差值，可以求出每增加50 g祛码的弹簧平均伸长量!_.”用d1.dzd3.d4表示的式子为：L=，代入数据解得 L=c m.o(5)运算弹簧的劲度系数 k=N/m.(g取9.8 m/s)【解析】(1 通过对6个值的分析可知记录有误的是L：、L口用最小刻度是量半的刻度尺测量用，正漏读放并记录到堇米的下一位,即上=6Stm,。=11比cm。，利用逐差法并殆合已求差值可知第四个科值d.=LL：=14 05:m-6 S5 cm=7 20 cm 学科刚4将增加Sg底码的弹簧平均伸长量二-+W+二+玉 6 90+6 9Q+7 00+7、。乂=-J7=-16-cm-，力曲.C；根据 A.=AZ 又 a5=”运和A:弋=争号mX工=二3皿【答案】(Dij Li12)6.85!6 846.86)1-14胸(Mf 7.20(7.187,22)(4-1.75(5)28