高三物理一轮实验复习题
高考物理一轮复习 专题08 探究弹力与弹簧伸长之间的关系(测)(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题08 探究弹力与弹簧伸长之间的关系【总分为:110分时间:90分钟】实验题〔共10小题,每题11分〕1.在“探究弹力和弹簧伸长关系〞的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端,进展测量,根据实验所测数据,利用描点法做出了所持钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,根据图象回答以下问题。
〔1〕弹簧的原长为______.〔2〕弹簧的劲度系数为______.〔3〕分析图象,总结出弹簧力F跟弹簧长度L之间的关系式为.【答案】〔1〕10cm 〔2〕 1000N/m 〔3〕F=1000L-100 〔N〕【名师点睛】此题比拟简单,结合图象考查了胡克定律的根底知识,是一道考查根底知识的好题.在研究弹簧的伸长与拉力的关系问题时,一定要特别区分“弹簧的长度〞与“弹簧的伸长〞的不同。
2.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的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明Sk YL,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量〔1〕在国际单位中,杨氏模量Y 的单位应为A 、NB 、mC 、N/mD 、2N /m〔2〕某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F 与伸长量x 之间的关系图像如下列图,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =______________ N/m〔3〕假设橡皮条的原长为10.0cm ,面积为1.02mm ,如此该橡皮筋的杨氏模量Y 的大小是_________〔只填数字,单位取〔1〕中正确单位,结果保存两位有效数字〕【答案】〔1〕D 〔2〕2510/N m ⨯〔3〕725.010/N m ⨯3.某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图2所示,取g =10m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图1所示,指针指示的刻度值为cm 〔刻度尺单位为:cm 〕.(2)从图2可求得该弹簧的劲度系数为N/m 〔结果保存两位有效数字〕;(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B.实验中未考虑小盘的重力C.读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D.在利用x-m图线计算弹奏的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【答案】(1)18.00 (2)0.3 (3)AC【名师点睛】此题考查探究弹国和弹簧伸长之间的关系实验,要注意明确实验原理与实验中的须知事项,并正确根据图象分析实验数据.4.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图1所示,如此由图线可知:〔1〕弹簧的劲度系数为N/m.〔2〕为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案.①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案更合理.②假设A和B的重力分别为10.0N和20.0N.当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,b 的示数为11.0N,c的示数为4.0N,如此A和B间的动摩擦因数为.【答案】〔1〕300/N m;〔2〕①甲;②0.3【解析】〔1〕由图读出,弹簧的弹力0F=时,弹簧的长度为10L cm=,即弹簧的原长为10cm,由图读出弹力为60F N=,弹簧的长度为5L cm=,弹簧压缩的长度004020200.2x L L cm m=-=-==;由胡克定律得弹簧的劲度系数为600.2/300/k N m N mxF===。
高三物理一轮总复习 专题2.1 重力 弹力(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题2.1 重力弹力1. 判断正误,正确的划“√〞,错误的划“×〞(1)自由下落的物体所受重力为零(×)(2)重力的方向不一定指向地心(√)(3)地球上物体所受重力是万有引力的一个分力.(√)(4)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力〔×〕(5)物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不可能不在这个物体上〔×〕(6)同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且方向也变了〔√〕(7)弹力一定产生在相互接触的物体之间(√)(8)相互接触的物体间一定有弹力(×)(9)F=kx中“x〞表示弹簧形变后的长度(×)(10)弹簧的形变量越大,劲度系数越大(×)(11)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定(√)(12)只要物体发生形变就会产生弹力作用.(×)(13)物体所受弹力方向与自身形变的方向一样.(×)(14)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆.(×)2. 如下关于力的说法中,正确的答案是( )A.有的力有施力物体,有的力没有施力物体B.任何物体受到力的作用后形状都发生改变C.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点【答案】D3. (多项选择)如下四个图中,所有的球都是一样的,且形状规如此质量分布均匀。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。
关于这四个球的受力情况,如下说法正确的答案是( )A.甲球受到一个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用【答案】AC4. (多项选择)关于弹力的方向,如下说法中正确的答案是( )A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体【答案】AD【解析】放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A正确;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错误。
高三物理一轮总复习 专题2.5 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题2.5 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系1. (多项选择)在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,以下说法正确的答案是( )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衡状态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【答案】AB2.某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系〞的实验,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L0,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-L0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是( )【答案】C【解析】由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,所以选C.3.一个实验小组在“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下列图。
如下表述正确的答案是〔〕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【答案】B【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。
4. (多项选择) 在“探究弹力与弹簧伸长量的关系〞实验中,关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序,如下说法正确的答案是( )A.先测量弹簧的原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量弹簧的原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重量【答案】BD5. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如下列图,如此由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为_________。
(2)弹簧的弹力为5N时,弹簧的长度为__________。
河南省郑州外国语学校2023届高三物理一轮复习试卷:电学实验

郑州外国语学校一轮复习-电学实验复习1.(1)小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径,刻度如图甲所示,读数为________mm;用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度,部分刻度如图乙所示,读数为________cm。
(2)①接0~3V量程时读数为_________V;接0~3A量程时读数为_________A。
②接0~15V量程时读数为________V;接0~0.6A量程时读数为________A。
(3)图为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为___________Ω。
②如果是用直流10mA档测量电流,则读数为___________mA。
③如果是用直流5V档测量电压,则读数为_____________V。
2.某同学描绘一个标识为“3V、1.5W”的某电学元件的伏安特性曲线,他从实验室找来如下实验器材:直流电源(电动势为3.0V、内阻忽略不计)、滑动变阻器(阻值0∼20Ω,额定电流2A)、电流表A1(量程0∼3A,内阻约为0.1Ω)、电流表A2(量程0∼600mA,内阻约为5Ω)、电压表V1(量程0∼3V,内阻约为3kΩ)、电压表V2(量程0∼9V,内阻约为200kΩ)、开关一个、导线若干;(1)为了完成实验且减小实验误差,该同学应选择电流表_____和电压表_____。
(2)实验要求能够实现在0∼3V的范围内对该元件的电压进行测量,帮他在下面的虚框内画出实验电路原理图(待测元件用电阻符号表示)。
(3)根据该元件的伏安特性曲线可知,随电压的升高其电阻_____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)假设将两个完全相同的该元件与一个阻值为6.0Ω的定值电阻串联接入题中所给的电源两端,则一个元件消耗的实际功率为_____W(结果保留两位有效数字)。
3.在飞行器仪表上使用的电阻器和电位器,要求具有电阻温度系数低,电阻率大,耐磨等性能。
实验小组测量一个由新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验,其操作如下:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示,可知其长度为L=_______mm;用螺旋测微器测出其直径D如图2所示,则D=_______mm。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编:运动的图像

2023届高三物理一轮复习最新试题汇编:运动的图像一、单选题(共10题;共20分)1.(2分)某人从同一点P以相同的速度先后竖直向上抛出两小球A、B,两球的v−t图像分别如图中A、B 所示,不计空气阻力,g取10m/s2。
下列说法正确的是()A.B球上升0.15m时和A球相遇B.若抛出两球的时间差合适,A球可以在上升过程中和B相遇C.t=0.2s和t=0.3s时,两球的间距相等D.t=0到t=0.3s,A球运动的平均速度大小为56m/s2.(2分)甲、乙两物体从t=0时刻出发,其运动的位置随时间变化的x-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲物体做匀加速直线运动,乙物体做曲线运动B.t2时刻甲物体的速度大于乙物体的速度C.t1~t2时间内,甲物体通过的路程小于乙物体通过的路程D.t1~t2时间内,甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度3.(2分)一个物体沿直线运动,其v−t图像如图所示,下列说法正确的是()A.物体在0~2s的加速度最大B.物体在6s时运动方向发生改变C.物体在6~8s的平均速度为4m/sD.物体在0~2s与6~8s的加速度方向相反4.(2分)如图所示,某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的v−x图像,汽车刹车过程可视为匀减速运动,下列说法正确的是()A.汽车刹车过程的时间为1sB.汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2C.当汽车的位移为5m时,运动速度小于5m/sD.当汽车运动速度为5m/s时,位移大于5m5.(2分)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体不能回到初始位置的是()A.B.C.D.6.(2分)龟兔赛跑的s−t图像如图所示,根据图像所提供的信息来分析,下列说法正确的是()A.0∼t1兔子的加速度大于乌龟的加速度B .t 2时刻乌龟与兔子相遇,t 龟时刻乌龟与兔子不相遇C .0∼t 3乌龟的平均速度与兔子的平均速度之差为s终点t 龟−s0t 1D .t 3∼t 龟兔子的平均速度与乌龟的平均速度之差为s 终点−s0t 兔−t 3−s 0t 17.(2分)一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图象如图所示。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理

实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“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乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________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测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力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展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)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.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6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 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实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k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )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.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
高三物理 一轮复习 《实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系》(含详解)

注意事项
1.操作:弹簧竖直悬挂,待钩码静止时测出弹簧长度。 2.作图:坐标轴标度要适中,单位要标注,连线时要使各数据点均匀分布在图线的
两侧,明显偏离图线的点要舍去。 3.适量:弹簧下端所挂钩码不要太多以免弹簧伸长量超出弹性限度。 4.多测:要使用轻质弹簧尽可能多测几组数据。 5.统一:弹力及伸长量对应关系及单位应统一。
解析:(1)实验时需要将测得的数据描点绘图,所以在测量时要逐一增挂钩码, 记下每增加一个钩码后指针的标尺刻度和对应的钩码总重,故选 A。
(2)由胡克定律 F=kΔx 可得,弹簧的劲度系数为 k=Δ ΔFx =10×2.150--20-0 N/m
=25 N/m。 (3)弹簧在其弹性限度范围内,弹簧所受的弹力与弹簧的形变量成正比,超过
数据处理
1.列表法:将实验数据填入表中,研究测量的数据,可发现在实验误差允许的范围 内,弹力与弹簧伸长量的比值不变。
2.图像法:根据测量数据,在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力 F 为 纵轴,弹簧的伸长量 x 为横轴,根据描点的情况,作出一条经过原点的直线。
实验02步——透析常见考法,明确常考点
(3)图 3 是该同学描绘的弹簧的伸长量 x 与弹力 F 的关系图线,图线的末段明
显偏离直线,造成这种现象的主要原因是_________________________________ ______________________________________________________________________。
e.重复上述第 4 步操作;
f.作出钩码数量 n 及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度 x 的关系图像,如
图所示。
根据 n x 图像,回答以下问题: (1)不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为 x0=______; (2)该橡皮绳的劲度系数 k= ______ N/m(取 g=9.8 m/s2);
高三物理一轮复习专项训练

高三物理一轮复习专项训练高三物理一轮复习专项训练(5)班级姓名1.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定打算,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.B.他们打算利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时刻变化的规律,以验证假设.C.在相同的实验条件下,同学们第一测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的位移一时刻图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时刻图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示.D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是_____.(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做_____运动,表中X处的值为.(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始时期做_____运动,最后“小纸杯”做:运动.(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时刻段内,速度随时刻变化关系的差异:_________________________________________________。
时刻(s) 下落距离(m)0.0 0.0000.4 0.0360.8 0.4691.2 0.9571.6 1.4472.O X2.如图,A、B两物体在同一直线上,A在原点东,B在原点西,由图线可知,下列说法中正确的是()A.A、B两物体同时开始相向运动,动身时相距15米B.A的速度大小为2.5米/秒C.A 、B 两物体在运动的6秒内不能通过原点D.A 、B 两物体经4秒相遇,相遇位置在原点西方5米处3.如图所示,I 、II 分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t 图线,依照图线能够判定 ( ) A .甲、乙两球作的是初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同,方向相反B .图线交点对应的时刻两球相距最近C .两球在t =2s 时速率相等D .两球在t =8s 时发生碰撞4.一物体沿直线运动,其v - t 图象如图所示,则关于该物体的运动情形,下述正确的是:( )A 、第1s 末物体的位移和速度都改变方向B 、第2s 末物体的位移和速度都改变方向C 、前4s 内物体的位移为零D 、第1s 末、第3s 末、第5s 末物体所在的位置相同5.在一条宽马路上某一处有甲、乙两车,它们同时开始运动,取开始运动时刻为计时零点,它们的v-t 图象如图所示,在0~t 4这段时刻内的情形是( )A .甲在0~t 1时刻内做匀加速直线运动,在t 1时刻改变运动方向B .在t 2时刻甲车速度为零,然后反向运动,现在两车相距最远C .在t 3时刻甲车追上乙车D .在t 4时刻,两车相距最远6.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时刻t 的关系和物块速度v 与时刻t 的关系如图所示。
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高三物理《实验》复习题1.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。
打点计时器的工作频率为50 Hz。
纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是:(用字母填写)。
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_______。
(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 。
2. “研究共点力的合成”的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.甲乙(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是力________.(2)本实验采用的主要科学方法是()A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验中可减小误差的措施有()A.两个分力F1、F2的大小要尽量大些B.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些C.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些3.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O点时,两根细绳相互垂直,下图所示。
这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N。
(只须读到0.1 N)(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
4.某同学用如下图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.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O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O 点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________.(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.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.①②⒌某实验小组利用下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是________(填正确答案标号)。
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量。
(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码、在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到右图中甲、乙两条直线。
设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲________m乙,μ甲________μ乙。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)6、图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。
砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是( )A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( )A.M=200g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.M=200g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.M=400g,m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD.M=400g,m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。
量出相邻的计数点之间的距离分别为s AB =4.22cm 、s BC =4.65cm 、s CD =5.08cm 、s DE =5.49cm 、s EF =5.91cm 、s FG =6.34cm 。
已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a =________m/s 2(结果保留2位有效数字)。
7、某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50Hz 。
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点和 之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s (保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s 2,若用ga 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.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。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧 时,长度记为L 0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x ;在砝码盘中每次增加10 g 砝码,弹簧长度依次记为L 1至L 6,数据如表:代表符号 L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6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。
(3)右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“L x”)的差值。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)。
9.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出F-l变化的图线如图乙所示。
(1)由此图线可得出的结论是。
(2)弹簧的劲度系数为N/m,弹簧的原长l0=m。
(3)该同学实验时,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:。
10.某学习小组做探究动能定理实验的装置如图所示,图中小车在1条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、________和________;(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜以平衡掉摩擦阻力,则下列验证摩擦阻力已被平衡的操作正确的是()A.轻推一下小车,能够自由下滑即可B.轻推一下小车,能够匀速下滑即可C.轻推一下拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D .轻推一下拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( )A .橡皮筋处于原长状态B .橡皮筋仍处于伸长状态C .小车在两个铁钉的连线处D .小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据如图S5-9所示的纸带回答).图S5-911.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如实图5-3所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A 、B 点时的速度大小,小车中可以放置砝码.(1)实验主要步骤如下:①测量________和拉力传感器的总质量M 1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.②将小车停在C 点,________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A 、B 点时的速度.③在小车中增加砝码或________,重复②的操作.(2)下列表格是他们测得的一组数据,其中M 是M 1与小车中砝码质量之和,|v 22-v 21|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE ,F 是拉力传感器受到的拉力,W 是F 在A 、B 间所做的功.表格中的ΔE 3=________,W 3=________.(结果保留三位有效数字)次数M /kg 2122v v (m/s)2 ΔE /J F /N W /J 10.500 0.76 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.650.413 0.840 0.42030.500 2.40 ΔE 3 1.220 W 3 41.0002.40 1.200 2.420 1.210 5 1.000 2.84 1.420 2.860 1.430(3)根据表格,请在图中的方格纸上作出ΔE-W 图线.12.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。