1. (2010年高考福建卷第19题).(2)(6分)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm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20g),每增挂一只钩码均记下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,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量 l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)
A.增挂钩码时 l与F成正比,而减挂钩码时 l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
答案:D
【解析】(2)本题属于中等题,解题的关键在于弄清问什么两条图像会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时恢复原长,两条图像才会出现差异。
2. (2010年高考浙江卷第21.Ⅰ题)(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,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,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数)。然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/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(X/mm)
甲乙
1216.5216.5
2246.7232.
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
答案:(1)小于 (2)乙
(3)由所给数据的该变量如下表所示
挂在橡皮绳下端的
勾码个数改变量(Xn-X1)/mm
甲乙
1
230.215.5
367.530.0
4118.547.7
5178.064.8
6245.584.5
由上表作图得
由图可得 k乙=57-70(N/m)
或
对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。
3. 2008年北京第22.⑵题: 探究弹力和弹簧伸长的关系
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L0,弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50 g的砝码时,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:
代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1
②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根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,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.
请你给出第四个差值:d4= = cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL= ,代入数据解得ΔL= cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2)
3. 【答案】
⑵①L5; L6 因为它们读数的位数少。
②6.85(6.84~6.86); 14.05(14.04~14.06)
③L7-L3;7.20(7.18~7.22)
④ ;1.75
⑤28
4. 测量一轻弹簧的劲度系数
2009高考 四川22.(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源( )、滑动变阻器( )、电流表( )、开关( )设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.
【答案与解析】
(1)①设计的电路如图。(只要电路能正常工作且电流表测量的是通过ab的电流,电路设计就算正确。)(3分)
② (3分)
5. 2005江苏省物理卷第11题(10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝码质量
m/10 g
01.002.003.004.005.006.007.00
标尺刻度
x/10 m
15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50
(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 N/m.
05江苏省11.【答案】1.(1)
(2) 25.0
6. ①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:
a
b
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为 ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有
答案:① a 平衡摩擦力 2分
b 钩码的重力远小于小车的总重力 2分
(或者:钩码的质量远远小于小车的质量;答m钩《M车 同样给分)
② 2分
A.增挂钩码时 l与F成正比,而减挂钩码时 l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
答案:D
【解析】(2)本题属于中等题,解题的关键在于弄清问什么两条图像会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时恢复原长,两条图像才会出现差异。
2. (2010年高考浙江卷第21.Ⅰ题)(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,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,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数)。然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/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(X/mm)
甲乙
1216.5216.5
2246.7232.
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
答案:(1)小于 (2)乙
(3)由所给数据的该变量如下表所示
挂在橡皮绳下端的
勾码个数改变量(Xn-X1)/mm
甲乙
1
230.215.5
367.530.0
4118.547.7
5178.064.8
6245.584.5
由上表作图得
由图可得 k乙=57-70(N/m)
或
对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。
3. 2008年北京第22.⑵题: 探究弹力和弹簧伸长的关系
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L0,弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50 g的砝码时,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:
代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1
②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根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,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.
请你给出第四个差值:d4= = cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL= ,代入数据解得ΔL= cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2)
3. 【答案】
⑵①L5; L6 因为它们读数的位数少。
②6.85(6.84~6.86); 14.05(14.04~14.06)
③L7-L3;7.20(7.18~7.22)
④ ;1.75
⑤28
4. 测量一轻弹簧的劲度系数
2009高考 四川22.(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源( )、滑动变阻器( )、电流表( )、开关( )设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.
【答案与解析】
(1)①设计的电路如图。(只要电路能正常工作且电流表测量的是通过ab的电流,电路设计就算正确。)(3分)
② (3分)
5. 2005江苏省物理卷第11题(10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝码质量
m/10 g
01.002.003.004.005.006.007.00
标尺刻度
x/10 m
15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50
(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 N/m.
05江苏省11.【答案】1.(1)
(2) 25.0
6. ①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:
a
b
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为 ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有
答案:① a 平衡摩擦力 2分
b 钩码的重力远小于小车的总重力 2分
(或者:钩码的质量远远小于小车的质量;答m钩《M车 同样给分)
② 2分