- 力学实验
- 共463题
9．把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示．（1）未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上，记为 cm；（2）将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图丙所示的图象，由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ= N/m；（取重力加速度g=9.8m/s2（3）图丙中，当弹簧Ｉ的伸长量超过17cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第 个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数 （选填“有”或“没有”）影响（弹簧Ⅱ的弹性限度足够大）．
正确答案
(1)11.50
(2)28
(3)5、没有
解析
(1)读出刻度尺的精度为0.1mm，估读到下一位故为15.10mm
(2)从图像的可得m-x图像斜率K，根据簧弹力与伸长量的关系公式F=mg=kx，
得K=，所以k=Kg=28N/m。
(3)由图像可知当钩码数为5时图像不再沿直线变化，故达到弹性极限；这对弹簧劲度系数的测量并没有影响，这是因为计算弹簧劲度系数时只需要计算前面的直线斜率。
考查方向
1、考查刻度尺的读数，要估读到精度的下一位。
2、考查弹簧弹力与伸长量的关系公式F=kx。
解题思路
1、首先看刻度尺的分度值，读数后估读到精度的下一位。
2、从图像计算出m-x图像的斜率K，根据簧弹力与伸长量的关系公式F=mg=kx，计算得出弹簧的劲度系数。
易错点
1、在读数时容易忘记估读到精度的下一位。
知识点
9.填空
（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L0= cm，求得弹簧的劲度系数k = N/m。
（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。
正确答案
（1）3.0，200；（2）1.50，3
解析
（1）当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L0=3.0cm，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：
（2）刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：△x=3.0-1.50cm=1.50cm，根据胡克定律得弹簧的弹力为F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个; 故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出它的劲度系数；刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据弹簧形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数.
易错点
会区分弹簧的原长，实际长度和伸长量x，并明确三者之间的关系．在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.
教师点评
本题考查了探究弹力和弹簧伸长的关系，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与长度的测量、胡克定律等知识点交汇命题.
知识点
8．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系，其做法是： 将弹簧自然悬挂，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10 g砝码，弹簧长度依次记为L1，至L6.数据如下表．
I．下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____的
Ⅱ，由图可知弹簧的劲度系数为_ N/m；砝码盘
的质量为 -g．（重力加速度取9.8 m／s2）
正确答案
Ⅰ.
解析
横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差，所以横轴是弹簧长度与的LX差值．
由图可知弹簧的劲度系数为：
所以砝码盘质量：
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
弹簧自然悬挂，待弹簧静止后读出弹簧长度；把砝码盘挂在弹簧下面，记下此时弹簧长度；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差; 根据弹簧的伸长与所受到的拉力成正比进行求解.
知识点
某同学利用弹簧和小物块探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系，把弹簧放在带有刻度的水平桌面上，将弹簧的左端固定在桌面的“0”刻度处，弹簧的右端带有指针，弹簧处于自由状态时指针指示值
为16．00cm，在0～16cm范围内桌面光滑．该同学进行如下操作：
9.将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩，当指针在如图所示位置时，弹簧的长度为________cm．记下弹簧的压缩量△x，由静止释放物块，物块离开弹簧后，在桌面上滑行一段距离s停下，记下s值．
10.改变弹簧的压缩量△x，重复以上操作，得到多组数据如下表所示．
根据表格中的数据，请在坐标纸中做出
正确答案
15.50cm
解析
刻度尺的最小分度为0.1mm，则示数为15.50cm；
考查方向
长度的测量
解题思路
根据毫米刻度尺的读数方法可明确对应的读数.
易错点
注意毫米刻度尺测量长度时，读数时要估读到最小刻度的下一位数字.
正确答案
正比
解析
小物块离开弹簧后，由能量守恒定律可知：
考查方向
功能关系；探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
小物块离开弹簧后在桌面上滑行，最后静止，弹性势能完全转化为内能，可得弹性势能
易错点
明确实验原理，根据能量守恒定律得出弹性势能与在桌面上滑行的距离s之间的关系.
某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d0开始时讲模板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。
①木板的加速度可以用d、t表示为a = ________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）_____________。
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是_______________。
③ 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_________。
a可以改变滑动摩擦力的大小
b可以更方便地获取多组实验数据
c可以比较精确地测出摩擦力的大小
d可以获得更大的加速度以提高实验精度
正确答案
①
解析
①由于x =
②由于加速度a =
③bc
知识点
22．（5分）（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L0= cm，求得弹簧的劲度系数
k = N/m。
（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。
正确答案
【答案】（1）3.0（1分）， 200（1分）
（2）1.50（1分），3 （2分）
解析
当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长l0=3.0cm
由F=kx，知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即
由图b可知，该刻度尺的读数为：1.50cm
可知弹簧被压缩：△x=L0-L=3.0-1.50=1.5cm
弹簧的弹力：F=k△x=200×1.5×10-2=3N
已知每个钩码重G=1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个.
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
该图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数;刻度尺的读数要估读一位，由胡克定律求出弹簧的弹力，然后推测钩码的个数.
易错点
应用胡克定律时，要注意转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.
知识点
22．某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系实验中，按示意图所示 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l01= 5cm处，在弹簧挂钩上挂上200g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l02= lOcm处，在弹簧挂钩上挂上250g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l03=15cm处，在弹簧挂钩上挂上50g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：
根据实验步骤和列表数据，回答下列问题：
(1)重力加速度g取l0m/ s2。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____（弹簧处在弹性限度内）
A．不变
B．越大
C．越小
正确答案
（1）30 （2）C
解析
(1)重力加速度g取l0m/ s2。在实验步骤③中，弹簧的原长为15cm时，其劲度系数
(2)由表格实验数据同理可求得当原长是5cm时，其劲度系数为
考查方向
解题思路
根据胡克定律计算出当弹簧的原长为15cm时，其探究弹簧的劲度系数k与其原长l0的关系，根据表格数据分别求出不同弹簧的原长时，相应的劲度系数，然后比较即得出答案。
易错点
胡克定律中弹簧的拉力与形变量成正比，弹簧处在弹性限度内是适用条件。
知识点
22.某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F－L图象，由图象可知：弹簧原长L0＝_______cm，求得弹簧的劲度系数K＝________N／m。
23．按如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G＝1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为__________cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为_____________个。
正确答案
3.0（1分）， 200（1分）
解析
当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L0=3.0cm，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：
考查方向
探究弹力和弹簧伸长的关系；胡克定律
解题思路
根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出他和的劲度系数．
易错点
在应用胡克定律时，要首先转化单位，用国际单位制中的单位.
正确答案
1.50（1分）， 3 （2分）
解析
刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：
△x=3.0-1.50cm=1.50cm，
根据胡克定律得，弹簧的弹力为：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个．
考查方向
胡克定律
解题思路
刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数.
易错点
应用胡克定律时，在弹性限度内，注意是弹簧的形变量与受到的拉力成正比.
（1）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。
实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大，随其所带电荷量___________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)
（2）
如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
①为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。
②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小力车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化
正确答案
答案： （1） 减小 增大 控制变量法（2）匀速运动 0.1115 0.1105 0.015
解析
(2)
知识点
在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是__________（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用__________。
正确答案
①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码
②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。
解析
电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。
知识点
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