高考物理一轮总复习精品课件 第2章 相互作用 课时规范练 第6讲 实验 探究弹簧弹力与形变量的关系 (2).ppt

123456解析(1)当拉力继续增大时,图像变弯曲,可能是因为拉力超过了弹簧的最大弹性限度。本课结束第6讲实验探究弹簧弹力与形变量的关系1234561.(2022湖南卷)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图甲所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:甲(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05g。(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如下表:序号12345硬币数量n/枚510152025橡皮筋长度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56123456(3)根据表中数据在图乙上描点,绘制图线:乙如图所示123456(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示,此时橡皮筋的长度为cm。?(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为g(计算结果保留3位有效数字)。?丙15.35127123456解析(4)由题图丙可知,刻度尺的分度值为1mm,读数为15cm+3.5mm=153.5mm=15.35cm。(5)设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0,则n1mg=k(x1-x0)n5mg=k(x5-x0)设冰墩墩质量为m1,则有m1g=k(l-x0)联立各式代入数据解得m1=127g。1234562.在我们的生活中常常用到弹簧,弹簧的“软硬”程度其实是由弹簧的劲度系数决定的。为了测量实验室两根弹簧的劲度系数,两实验小组分别做了以下实验。(计算结果均保留三位有效数字)(1)甲组:如图所示,毫米刻度尺的0刻度线与弹簧上端对齐,实验中通过改变弹簧下端所悬挂钩码的数量,改变弹簧弹力。多次实验,记录数据后描点连线得到F-l图像,由此可知该弹簧的劲度系数k=N/m。?200123456(2)乙组:如图所示,将另一根轻质弹簧下端固定于铁架台上,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得弹簧的劲度系数k=N/m。(g取9.80m/s2)?砝码质量/g50100150弹簧长度/cm8.627.636.66(3)某共享电动车的减震弹簧的劲度系数为20000N/m,相比于实验小组的弹簧,减震弹簧是(选填“软”或“硬”)弹簧。?50.0硬123456解析(1)根据胡克定律可知F=k(l-l0),结合图像可知弹簧原长为l0=3.0cm=0.03m,将图像中数据代入上式可得k=200N/m。(3)根据弹簧的“软硬”程度定义,通过比较20000N/m200N/m50.0N/m,故相比于实验小组的弹簧,减震弹簧是硬弹簧。1234563.(2023湖南长沙模拟)如图所示,有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置,下端系在一个轻质钩上。两绳在同一竖直面内,不缠绕。绳1的长度比绳2短,绳1自然伸长时,绳2处于松弛状态。每个钩码质量为100g,g取10m/s2。现测量这两条弹性绳的劲度系数。进行以下操作:①测量短绳的自然长度L0;②下端逐个加挂钩码。测量短绳1的长度L,并记录对应钩码数量n。两条弹性绳一直处于弹性限度内;③在坐标纸上建立坐标系。以L为纵坐标,以所挂钩码数为横坐标,描出部分数据如图所示;④根据图像求出弹性绳的劲度系数k1、k2。123456(1)加挂第个钩码,弹性绳2开始绷紧;?(2)弹性绳1、2的劲度系数分别为k1=N/m,k2=N/m。?3515解析(1)弹性绳2绷紧前,根据胡克定律有nmg=k1(L-L0),弹性绳2绷紧后,同理有nmg=k1(L-L0)+k2(L-L0)=(k1+k2)L-k1L0-k2L0,比较以上两式可知,弹性绳2绷紧前相邻两数据点连线的斜率应比绷紧后大,由图可知加挂第3个钩码,弹性绳2开始绷紧。1234564.如图所示,某同学设计了可以测量物体质量的“天平”。首先把两根完全一样的弹簧上端吊挂在盒子上顶面,托板A、杆B、齿条C、水平横杆D串联在一起,杆B通过小孔穿过盒子上顶面,水平横杆D与两弹簧下端点相连。另固定一齿轮,齿轮可绕自己的轴近似无摩擦转动,并与齿条C完全契合,齿轮上固定一轻质指针,指针可随齿轮转动,齿轮上方有一表盘可读出指针转过的角度。经过调校,使得托板A上不放物品时,指针恰好指在竖直向上的位置。(1)若在托板A上放上物体,读出指针