2015届高考物理知识点总复习限时检测题35.doc

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1．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图实Ⅱ－8所示．下列表述正确的是
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
解析　由F＝k(l－l0)可知，当F＝0时，l＝l0，即图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确、C错误；图象不过原点，D错误．
答案　B
2．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图实Ⅱ－9上标出．(g＝9.8 m/s2)

(1)作出m－l的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________ N/m.
解析　(1)画一条直线尽量通过较多的点，如图所示．

(2)在画出的图象上选取较远的两点，用于计算劲度系数．
选(11.5,0.75)及(19.0,2.75)两点，有k＝＝ N/m＝0.261 N/m.
答案　(1)见解析图　(2)0.261(在0.248～0.262间均可)
3．某同学利用如图实Ⅱ－10(a)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实Ⅱ－10(b)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把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝__________ cm.
解析　图线在横轴上的截距等于弹簧的原长x0＝4.00 cm，图线斜率等于弹簧的劲度系数k＝50 N/m.把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数为3.0 N时，弹簧伸长Δx＝6 cm.该弹簧的长度x＝x0＋Δx＝10 cm.
答案　(1)竖直　(2)4.00　50　(3)10
4．英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长量与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这一发现为后人对材料的研究奠定了基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4 m，横截面积为0.8 cm2，设计要求它受到拉力后伸长不超过原长的1/1 000，问它能承受的最大拉力为多大？由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，因此，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：
长度/m
拉力/N

250
500
750
1 000
1
0.05
0.04
0.08
0.12
0.16
2
0.05
0.08
0.16
0.24
0.32
1
0.10
0.02
0.04
0.06
0.08
(1)测试结果表明金属丝或金属杆受拉力作用后其伸长量与材料的长度成________比，与材料的截面积成________比．
(2)上述金属杆所能承受的最大拉力为________N.
解析　(1)取截面积相同、长度不同的两组数据来研究受拉力后伸长量与长度的关系，由两组数据可得出它们成正比的关系；取长度相同、截面积不同的两组数据来研究受拉力后其伸长量与截面积的关系，由数据分析不难得出它们成反比．
(2)由以上分析可总结出伸长量Δl与长度l、截面积S以及拉力F的关系：Δl∝，变成等式有：Δl＝k，其中k为常数，根据表格数据可得k＝8×10－12 m2/N.故当l＝4 m，Δl＝4×10－3 m，S＝0.8×10－4 m2时．金属杆所能承受的最大拉力Fmax＝＝104 N.
答案　(1)正　反　(2)104
5．用如图实Ⅱ－11甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.

解析　对钩码进行受力分析，根据平衡条件，得mg＝kΔx
k＝＝ N/m＝70 N/m
挂三个钩码时，可列方程(m＋m＋m)g＝kΔx′
Δx′＝＝ m＝21×10－3 m＝2.10 cm.
答案　70　2.10
6．(2014·皖南十校联考)某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的长度x/cm
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
(1)根据表中数据，在图实Ⅱ－12所示的坐标系中作出F－x图线；

(2)由此图线可得，该弹簧的劲度系数k＝________ N/m；
(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是___________________________________.
解析　(1)直接描点作图即可．
(2)在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比．由ΔF＝kΔx得k＝，即图线的斜率为弹簧的劲度系数．
(3)由于弹簧有一定重量，将其自然悬挂时的长度与平放时的长度不一样，平放时稍短一些．量取L0时，应将弹簧一端固定在铁架台上的铁夹上，让其自然下垂，再用毫米刻度尺量得自然状态下的原长．
答案　(1)如图所示

(2)50　(3)弹簧自身重力的影响

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