适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练10

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练10，共6页。试卷主要包含了775　53，75mm=3，50　0，227N/cm，45等内容，欢迎下载使用。

课时规范练10
1.如图甲所示,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。

现要测量图甲中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为　　　　　cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为　　　　　N/m(保留3位有效数字)。 
答案 3.775　53.7
解析 主尺读数3.7cm,即37mm,游标尺第15格与主尺某刻度对齐,
所以总读数为37mm+15×mm=37.75mm=3.775cm;
由F=kΔx得
k=N/m=N/m=53.7N/m。
2.(2023广东珠海模拟)用如图甲所示的装置来探究胡克定律,轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接,在右端水平拉力F的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长,弹簧与水平面不接触,通过刻度尺可以读出弹簧的伸长量x,通过拉力传感器可以读出F,测量多组F、x,作出F-x图像如图乙所示,回答下列问题:

甲

乙
(1)弹簧伸长量达到某个值后图像变弯曲,原因可能是　　　　　　　　　; 
(2)弹簧的劲度系数为　　　; 
(3)弹簧的伸长量分别为x2和x1时,拉力传感器的示数之差为　　　　。 
答案 (1)拉力超过了弹簧的最大弹性限度
(2)
(3)
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。
(2)F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则k=。
(3)设弹簧的伸长量为x1时,拉力传感器的示数为F1,由k=,结合k=,可得F1=,则F2-F1=。
3.(2023湖北武汉模拟改编)某同学用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。将弹簧竖直悬挂在铁架台上,指针固定在弹簧上P1处,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧,在弹簧下端依次悬挂2~7个砝码,当砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力Fn与指针所指的刻度尺示数Ln,实验记录如下:

砝码个数n
2
3
4
5
6
7
Fn/N
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
Ln/cm
17.65
19.82
21.98
24.15
26.32
28.45
弹簧伸长量
xn=(Ln+3-
Ln)/cm
6.50
①
6.47
—
—
—
回答下列问题:
(1)由表可知所用刻度尺的分度值为　　　; 
(2)将表中数据补充完整:①=　　　　; 
(3)根据逐差法计算出弹簧的劲度系数k=　　　　 N/cm(结果保留三位有效数字)。 
答案 (1)1 mm　(2)6.50　(3)0.227
解析 (1)表格中数据读到了毫米的下一位,所以所用刻度尺的分度值为1mm。
(2)根据公式xn=Ln+3-Ln,代入数据得①=L6-L3=26.32cm-19.82cm=6.50cm。
(3)根据ΔF=kΔx,结合逐差法计算出弹簧的劲度系数k=N/cm=0.227N/cm。
4.(2023河北石家庄模拟)如图所示,在弹簧的悬点和下端之间系一根橡皮条,某同学用该器材探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,将质量m=50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,测得图中弹簧的长度ln如下表所示。

钩码个数
1
2
3
4
5
6
7
8
ln/cm
30.00
31.04
32.02
33.02
33.64
34.02
34.43
34.82
已知重力加速度g取9.8 m/s2,由表中数据分析在挂第　　　　个钩码时橡皮条开始产生拉力,要求尽可能多地利用测量数据,计算弹簧的劲度系数k=　　　　 N/m(结果保留两位有效数字)。由表中数据　　　　(选填“能”或“不能”)计算出橡皮条的劲度系数。 
答案 5　49　能
解析 由表中数据分析可知,在挂前4个钩码时,每增加一个钩码,弹簧的长度增加约为1cm,在挂第5个钩码时弹簧长度增加约为0.6cm,而挂后面3个钩码时,每增加一个钩码,弹簧的长度增加约为0.4cm,所以在挂第5个钩码时橡皮条开始产生拉力。在挂前4个钩码时只有弹簧伸长产生拉力,要充分利用数据,由逐差法有Δx==1.0cm,由胡克定律ΔF=kΔx有k==49N/m。根据表中数据可知,挂后面3个钩码时,每增加一个钩码,弹簧的长度增加约为0.4cm,设橡皮条的劲度系数为k1,根据胡克定律有kΔx1+k1Δx1=mg,则可以求得橡皮条的劲度系数。
5.(2022福建德化模拟)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明k=,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是　　　　。 
A.N B.m
C.N/m D.N/m2
(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=　　　 N/m。 

(3)若该橡皮筋的原长是15.0 cm,横截面积是1.0 mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是　　　　　　　　　(结果保留两位有效数字)。 
答案 (1)D
(2)200
(3)3.0×107 N/m2
解析 (1)根据F=kx,k=可得Y=,将物理量间的换算关系变为单位间的换算关系,杨氏模量Y的单位应该是N/m2。故选D。
(2)根据图像得,劲度系数为k=N/m=200N/m。
(3)由k=整理得Y==3.0×107N/m2。
6.(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6.05 g。
(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
1
2
3
4
5
硬币数量n/枚
5
10
15
20
25
橡皮筋长度l/cm
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56
(3)根据表中数据在图乙上描点,绘制图线:

乙

丙
(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)。 
答案 (3)如图所示

(4)15.35　(5)127
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。