2024年新教材高中物理第三章相互作用实验：探究弹簧力与形变量的关系作业含解析粤教版必修第一册.doc
PAGE
PAGE4
试验：探究弹簧力与形变量的关系
1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”试验中，弹簧弹力的大小为F，弹簧的形变量（伸长量或压缩量）为x，下列说法正确的是（）
A.试验中k的详细数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有其他的方法
B.假如没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F-L图线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
答案：C
2.在探究一根轻质弹簧的弹力与伸长量的关系的试验中，依据测量数据作出了弹力F和弹簧的形变量x的关系图像.下列说法正确的是（）
A.图线是经过坐标原点的曲线，说明F与x成正比
B.图线是经过坐标原点的直线，说明F与x成正比
C.弹簧的劲度系数与弹力成正比
D.图线的斜率的倒数就是弹簧的劲度系数
答案：B
3.如图所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”试验装置，小东仔细操作、正确读数后得到的数据记录如下表.由表可知（）
物理量
1
2
3
4
F/N
0
0.98
1.96
2.94
L/cm
12.0
14.0
16.0
18.0
x/cm
0
2.0
4.0
6.0
A.每个钩码的质量为0.98kg
B.试验所用刻度尺的分度值是1mm
C.每挂一个钩码，弹簧伸长12.0cm
D.试验时弹簧伸长量未超过弹性限度
答案：D
4.某同学做“探究弹簧弹力和形变量的关系”的试验.
（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.75cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为cm.
（2）本试验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来变更弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是（填选项前的字母）.
A.逐一增挂钩码，登记每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应钩码的总重
B.随机增减钩码，登记增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应钩码的总重
（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要缘由是___
_____________________________________________________.
解析：（1）由题图乙标尺刻度可知l2＝14.65cm，Δl＝l2－l1＝6.90cm.
（2）为防止弹簧超出弹性限度，应逐一增挂钩码，即渐渐增加钩码的重量，故A正确.
（3）由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，主要缘由是弹簧弹力超出弹簧的弹性限度.
答案：（1）6.90（6.88～6.92均可）（2）A（3）弹簧弹力超出弹簧的弹性限度
5.某同学用如图所示装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的试验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，同时测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g取9.8m/s2）
钩码质量m/（×102g）
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度x/（×10－2m）
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
（1）依据所测数据在下图坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.
（2）依据所测得的数据和关系曲线可以推断，在N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满意胡克定律.弹簧的劲度系数为N/m.
解析：（1）依据表格中的各组数据在x-m图像上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图像如图所示.
（2）依据作出的图线可知，钩码质量在0～500g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满意胡克定律.在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝eq\f(Δmg,Δx)＝eq\f(5×102×10－3×9.8,（34.60－15.00）×10－2)N/m＝25.00N/m.
答案：（1）见解析图（2）0～4.925.00
6.（1）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”试验中，将弹簧悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应有方向（选填“水平”或“竖直”）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L7，数据如下表示：
代表符合
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
数值/cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
41.41
（2）甲同学用图像法处理试验数据，如图是该同学依据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，则横轴应是弹簧长度与的差值（填