- 探究弹力和弹簧伸长的关系
- 共23题
21.(1) 小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力与伸长量的关系,由实验绘出与的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为( )N/s。
(2)小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”,用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后,其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:
A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置;
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置,记录细绳套、的( )及两弹簧称相应的读数。图丁中弹簧称的读数为( )N;(保留两位小数点)
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力、的大小和方向如图丁所示,请你用作图工具在图戊中作出、的合力;
D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力如图戊所示;
E. 最后观察比较和,得出结论。
正确答案
(1)125 (2)方向 11.40(11.38~11.42) 如图所示
解析
(1)图线斜率为弹簧劲度系数,由图可得:
125N/m。
(2)两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置,记录两拉力的大小和方向,即细绳套、的方向及两弹簧称相应的读数弹簧秤读数要估读一位,由图得图丁中弹簧称的读数为11.40N(11.38~11.42N)选定合适的标度,以两个分力为邻边做平行四边形,合力为平行四边形的对角线,作图如答案图。
知识点
8.(1)某同学在”探究弹力和弹簧伸长的关系”时,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l1。如图1所示,图2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l1=( )cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=( ) N(当地重力加速度),要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是( )。作出曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系。
(2)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:
电流表A1(量程0 – 30mA);
电流表A2(量程0 – 100mA);
电压表V(量程0 – 6V);
滑动变阻器R1(阻值0 –5Ω);
滑动变阻器R2(阻值0 –300Ω);
开关S一个,导线若干条。
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路。
Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图4所示的图线。
Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条图线,图线与横轴I的交点坐标为,与纵轴U的交点坐标为。
回答下列问题:
①电流表应选用( ),滑动变阻器应选用( );
②由图4的图线,得电源内阻( ) Ω;
③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx( ),代入数值可得Rx;
④若电表为理想电表, Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围( ),电压表示数变化范围( )。(选填”相同”或”不同”)
正确答案
(1)25.85(2分) 0.98(2分) 弹簧的原长(2分)
(2)①A2 (2分) R2 (2分) ②25 (2分) ③-r (3分)④相同(1分)不同(1分)。
解析
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知识点
22.(1)用如图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,旁边附有一竖直刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图cd虚线所示。已知每个钩码质量均为50g,重力加速度g=9.8m/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。(刻度尺最小格为1 mm)
(2)某同学用“伏安法”测量一个额定功率为1W、阻值约为5Ω的电阻Rx。
实验室中现有如下实验器材:
正确答案
19.(1)小明和小红同学对如图所示的自制“橡皮筋测力计”进行标度(均在橡皮筋的弹性范围内进行)。
①小明测量了不挂钩码和挂1个钩码时的指针指在刻度尺上的位置分别为5.00cm和5.60cm,然后根据所学弹簧弹力的知识,经过类比,按弹簧测力计的刻度规律在刻度尺上依次进行了标度,则小明应在刻度尺( )cm处标示挂5个钩码的指针位置。
②小红分别测量了不挂钩码、挂1个钩码、挂2个钩码……指针在刻度尺上的位置,并按实际测量进行标度,其数据如下表:
请在右图坐标上画出指针在刻度尺上的所指的刻度x与所挂钩码个数的关系图像。
③请你分析小明和小红的标度方法谁更科学(说明理由)( )。
(2)某同学进行测量电阻R的阻值的实验。他先用多用电表进行粗测,电表示数如图。然后用伏安法进行较精确的测量,现已选定滑动变阻器(阻值0~200Ω),开关一只,导线若干,另有如下备选器材:
请回答如下问题:
①多用电表的读数( );
②用伏安法测量还应选用的器材为( );(请填写器材前的符号)
③请在右边的方框图中画出实验电路原理图。
正确答案
解析
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知识点
22.某同学利用如图(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(b)所示的弹力大小,与弹簧长度戈的关系图线,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。
正确答案
(1)竖直;
(2)4.0 50.0;
(3)10.0
解析
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知识点
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