高中物理《探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系》物理同步練習(xí)(人教版必修1)
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111 課后階度練習(xí) A級 基礎(chǔ)鞏固題 1.在該實(shí)驗(yàn)中關(guān)于操作步驟“測量彈簧原長和豎直懸掛彈簧”的先后順序,下列說法正確的是 ( ) A.先測量原長,后豎直懸掛 B.先豎直懸掛,后測量原長 C.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無影響 D.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重 答案:BD 2.以下是做“探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,所需的部分器材:鉤碼、彈簧、鐵架臺(tái)、刻度尺、三角板,還需要的器材是__________. 答案:坐標(biāo)紙和重錘 解析:坐標(biāo)紙作圖探索F-x關(guān)系;調(diào)整刻度尺豎直要用重錘. 3.做“探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F(xiàn))對應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連接起來 B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí).其下端在刻度尺上的刻度L C.將鐵架臺(tái)固定在桌子上(也可在橫梁的另一端掛上一定的配重),并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺 D.依次在彈簧下端掛上2個(gè),3個(gè),4個(gè)……鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對應(yīng)的刻度,并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼 E.以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與伸長量的關(guān)系式.首先嘗試寫成一次函數(shù),不行寫成二次函數(shù) F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義 G.整理儀器 請將以上步驟按操作的先后順序排列出來,為:__________ 答案:CBDAEFG 4.下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是 ( ) A.實(shí)驗(yàn)中k的具體數(shù)值必須計(jì)算出來 B.如果沒有測出彈簧原長,用彈簧長度L代替x,F(xiàn)-L圖線也是過原點(diǎn)的一條直線 C.利用F-x直線可求出k值 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連到線上,才能探索得到真實(shí)規(guī)律 答案:C 解析:本實(shí)驗(yàn)是探究彈力F和彈簧伸長量x之間的關(guān)系,若畫出F-x圖象,則斜率為k值,若用彈簧長度L代替x,則圖線不過原點(diǎn),會(huì)與橫軸L有一截距L0,L0為彈簧原長,所以A、B錯(cuò),C對.把描出的各點(diǎn)連線時(shí),不一定把所有的點(diǎn)都連在線上.只要使不在線上的各點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)即可,D錯(cuò). B級 能力提升題 5.在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)數(shù)據(jù)作出F-Δx圖象如圖實(shí)線所示,可能的原因是 ( ) A.懸掛的鉤碼多,拉力超過了彈簧的彈性限度 B.用直尺測量彈簧的長度時(shí),讀數(shù)小了 C.有的數(shù)據(jù)不是彈簧的伸長,而是彈簧的長度 D.所有數(shù)據(jù)都是用彈簧長度進(jìn)行處理的 答案:A 解析:彎曲部分顯示:當(dāng)Δx達(dá)到某一值后,F(xiàn)與Δx不再成正比,以前數(shù)據(jù)成線性分布,說明不是讀數(shù)問題,而是形變超出了其彈性限度. 6.(2008山東泰安模擬)某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,測出其自然長度;然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度L,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如下圖所示.(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的) 由圖可知該彈簧的自然長度為__________cm;該彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m. 答案:10 50 解析:當(dāng)外力F大小為零時(shí),彈簧的長度即為原長,得原長為10cm;圖線的斜率是其勁度系數(shù),k==50N/m. 7.某小組在做“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)測出數(shù)據(jù)如下表所示. 彈簧長度l/(cm) 2.50 3.01 3.49 4.02 4.50 5.12 砝碼重力(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 同學(xué)甲、乙、丙分別作出如圖甲、圖乙、圖丙所示三個(gè)圖象. 甲 乙 丙 (1)試分析三位同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系,并比較三個(gè)函數(shù)關(guān)系適用條件及區(qū)別. (2)三個(gè)函數(shù)關(guān)系中的比例系數(shù)各是什么物理意義,其單位是什么? 分析:數(shù)學(xué)工具是表達(dá)物理規(guī)律的簡潔的語言,數(shù)學(xué)工具有代數(shù)方法和幾何方法兩種.所作函數(shù)圖象如何轉(zhuǎn)換為代數(shù)式就是完成這兩種工具的轉(zhuǎn)換.所作圖象若是一條直線,則代數(shù)式應(yīng)為一次函數(shù). 解析:(1)甲同學(xué)的函數(shù)關(guān)系為 F=100Δx, 在Δx為[0,0.02m]范圍內(nèi)適用. 乙同學(xué)的函數(shù)關(guān)系式為 F=100(x-0.025), 在x為[0.025m,0.045m]范圍內(nèi)適用. 丙同學(xué)的函數(shù)關(guān)系式為 Δx=F, 在F為[0,2.0N]范圍內(nèi)適用. 三個(gè)同學(xué)所列函數(shù)式的區(qū)別在于選擇的自變量和因變量不同,甲和丙的為正比例函數(shù),應(yīng)用比較簡便;乙為一次函數(shù),使用不簡便.甲同學(xué)的函數(shù)式為胡克定律. (2)甲、乙同學(xué)函數(shù)式的比例系數(shù)表示:彈簧伸長1m所需拉力的大小,單位是N/m.丙同學(xué)函數(shù)式的比例系數(shù)表示:1N的力作用在彈簧上,彈簧能伸長的長度,單位是m/N. 8.用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料,其性質(zhì)與處理前相比會(huì)發(fā)生很多變化,如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加,對光的反射能力會(huì)變得非常低,熔點(diǎn)會(huì)大大降低,甚至有特殊的磁性質(zhì).現(xiàn)有一種納米合金絲,欲測定出其伸長量x與所受拉力F、長度L的關(guān)系. (1)測量上述物理量需要的主要器材是:__________、__________等. (2)若實(shí)驗(yàn)中測量的數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出x與F、L間的關(guān)系式:x=__________.(若用到比例系數(shù),可用k表示.假設(shè)實(shí)驗(yàn)中合金絲直徑的變化可忽略) 長度L/cm 伸長量x/cm 拉力F/N 5.00 0.20 50.0 5.00 0.40 100.0 10.00 0.40 50.0 (3)在研究并得到上述關(guān)系的過程中,主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是__________(只需寫出一種). (4)若有一根由上述材料制成的粗細(xì)相同的合金絲的長度為20cm,使用中要求其伸長量不能超過原長的百分之一,那么這根合金絲能承受的最大拉力為__________N. 答案:(1)測力計(jì) 刻度尺 (2)kFL (3)控制變量法 (4)12.5 解析:(1)用測力計(jì)測量力的大小,用刻度尺測量長度. (2)由題目所給數(shù)據(jù)分析可知:當(dāng)力一定時(shí),伸長量和長度成正比;當(dāng)長度一定時(shí),伸長量和力成正比,故有x=kFL(取一組數(shù)據(jù)驗(yàn)證,式中的k不為零). (3)研究伸長量與拉力、長度的關(guān)系時(shí),可以先控制某一個(gè)量不變,如長度不變,再研究伸長量和拉力的關(guān)系,這種方法稱為控制變量法.這是物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要研究方法. (4)代入表中數(shù)據(jù)把式中的k求出,得k=1250,再代入已知數(shù)據(jù),L=20cm,x==0.2cm,可求得最大拉力F=12.5N. 9.下表是某同學(xué)為探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù): 彈力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 彈簧的伸長x/cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4 (1)請你在圖中的坐標(biāo)紙上作出F-x的圖象. (2)寫出曲線所代表的函數(shù).(x用m作單位) (3)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義. 答案:(1)如圖 (2)F=20x (3)使彈簧每伸長(或壓縮)1m所產(chǎn)生的彈力大小為20N 解析:根據(jù)已有數(shù)據(jù)選好坐標(biāo)軸每格所代表的物理量的多少是作好圖象的關(guān)鍵.作圖象的方法:用平滑的曲線(或直線)將坐標(biāo)紙上的各點(diǎn)連接起來.若是直線,應(yīng)使各點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè),偏離直線太大的點(diǎn),應(yīng)舍去. 所以:(1)將x軸每小格取為1cm,y軸每一小格取為0.25N.將各點(diǎn)描到坐標(biāo)紙上,并連成直線. (2)由圖象得:F=20x. (3)函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)為彈簧的勁度系數(shù),表示使彈簧每伸長(或壓縮)1m所需的彈力大小為20N. C級 高考模擬題 10.(2009高考廣東卷)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示.下列表述正確的是 ( ) A.a(chǎn)的原長比b的長 B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大 C.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小 D.測得的彈力與彈簧的長度成正比 答案:B 解析:由胡克定律F=k(l-l0)知 a的勁度系數(shù)比b的大,選B. 111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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