探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则试卷.docVIP

考点8　探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则 考点细研究：本考点考查要点是：(1)图象法、逐差法求弹簧的劲度系数；(2)测力计的读数；(3)实验操作、力的合成作用、误差分析。其中考查到的如：2014年浙江高考第21题、2014年全国卷第23题、2014年广东高考第34题、2014年江苏高考第24题、2012年浙江高考第24题等。 备考正能量：“探究弹力和弹簧伸长的关系”应注重复习实验数据处理，图象斜率、截距等考点，“验证平行四边形定则”重点抓实验原理和实验步骤的理解。 基础与经典 1．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图所示。下列表述正确的是(　　) 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　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。 2．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端打好绳套，如图所示，实验中用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下步骤正确的是(　　) A．两根细绳必须等长 B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计拉力方向与木板平面平行，且弹簧测力计中的弹簧不能与其外壳接触 D．同一次实验中，橡皮条结点拉到的位置O允许变动 E．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计的拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点 答案　C 解析　两根细绳只是起到传递力的作用，不必等长，选项A错误；本实验不必让两个分力大小相等，橡皮条不必与两绳夹角的平分线在同一直线上，选项B错误；选项C可以减小误差，选项C正确；同一次实验中，必须让合力和分力的作用效果相同，橡皮条结点拉到的位置O不允许变动，选项D错误；实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计，容易让已达到最大量程的弹簧测力计超过量程，选项E错误。 一、基础与经典 3．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________(填“水平”或“竖直”)方向。 (2)弹簧自然悬挂，待弹簧________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： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值/cm 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有1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)下图是该同学根据表中数据作的图象，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(填“L0”或“Lx”)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2位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2) 答案　(1)竖直　(2)稳定　L3　1 mm　(3)Lx　(4)4.9　10 解析　(1)弹簧受砝码盘和砝码竖直方向的拉力，所以测量弹簧的长度时，为减小误差，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。 (2)只有当弹簧稳定时，刻度尺读数才准确。题中数据L3只保留了小数点后1位，应与其他数据保持一致，保留2位，所以L3记录不规范。数据小数点后的第1位为精确值，第2位为估读值，所以刻度尺的最小分度为1 mm。 (3)根据胡克定律可知ΔF＝mg＝kx，即新增加砝码的质量m(或重力mg)应与引起的相应形变量x成正比，也与题图相符合，所以x＝L－Lx。 (4)题图m-x图象中，图象的斜率为＝0.5，即弹簧的劲度系数k＝4.9 N/m。砝码盘的质量m0满足m0g＝k(Lx－L0)，代入数据解得m0＝10 g。 4. 为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，小明同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象。则： (1)图象不过坐标原点的原因是___________________ _____________________________________________________； (2)从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲线，图象上端弯曲的原因是_________________________ _______________________________________________； (3)若将重为2 N的物体