第4讲 弹簧弹力与形变量的关系 验证力的平行四边形定则实验（练）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)(1)无答案

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第4讲 弹簧弹力与形变量的关系 验证力的平行四边形定则实验（练）1．（2020·江苏扬州市·高三期中）小明同学研究按动签字笔中的小弹簧，用刻度尺测得其长度为，将其一端固定， 另一端施加沿弹簧轴线方向的力F，测其长度l，如图所示，F-l图像可能正确的是（　　）A．B．C． D．2．（2020·江苏泰州市·高三月考）如图所示是探究合力和分力关系的示意图，关于实验中两次拉伸橡皮条的说法中正确的是（　 　）A．要求图乙中两个弹簧测力计所成角度为90°B．要求图乙中两个弹簧测力计的拉力方向与橡皮条的夹角相同C．要求图乙中两个弹簧测力计读数相同D．要求将橡皮条和细绳的结点O拉到相同的位置3．（2020·江苏省滨海中学高三期中）某同学利用如图甲所示装置做“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乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的劲度系数k=______N/m；（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=______cm。4．（2020·江苏高三月考）实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验，采用如图甲所示的装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力。实验中作出了小盘中砝码重力随弹簧伸长量变化的图像如图乙所示。(1)利用图像乙，可求得该弹簧的劲度系数为______；(2)利用图像乙，可求得小盘的重为______，小盘的重力会使弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比______。5.（2021·江苏南通市·海门市第一中学高三一模）（1）小明同学做“探究弹簀弹力和弹簧形变量的关系”的实验。（1）实验装置如图甲，下列操作规范的是______。A．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长B．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重C．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重D．实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材（2）小明同学在实验后，根据记录的数据进行处理，描绘出弹簧的伸长量△l与弹力F相关的点如图乙所示，请你根据所学知识用一定的线来拟合这些点______(3)根据拟合的线，回答以下问题：①本实验中弹簧的劲度系数k=___N/m；②图线中后半部分明显偏离直线，你认为造成这种现象的主要原因是______。6．（2020·江苏省滨海中学高三期中）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确．乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中力______ （填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是______ （填正确选项前字母）；A．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小B．橡皮条沿同一方向伸长C．橡皮条伸长到同一长度D．橡皮条沿同一方向伸长同一长度7.（2020·常州市第一中学高三月考）在“互成角度的两个力的合成”实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，(1)本实验采用的科学方法是（________）A．理想实验法   B．等效替代法      C．控制变量法      D．建立物理模型法(2) 如图甲所示。两弹簧秤读数分别为F1和F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2，如图乙所示。以下说法中正确的是（________）A．O点位置不变，合力不变               B．合力必大于F1或F2C. 若不改变O和α1，F1增大，F2必减小D．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面(3)如果没有操作失误，图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。8.某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：(1)根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像______；l1234510.4810.9611.4511.9512.40(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为_____；若g取，则本实验中____（结果保留3位有效数字）。 9.（2021·河北高三二模）某实验小组通过如图甲所示装置探究轻质橡皮筋弹力与长度的关系，实验步骤如下：①将橡皮筋一端固定在长木板的左端，皮筋另一端系一段细线，细线跨过长木板右端的定滑轮与小桶相连；②向小桶内注入一定质量的细沙，稳定后测量橡皮筋的长度l；③取出细沙，并测量细沙的质量m；④重复（2）、（3）步骤，获得多组对应的m、l数值；⑤描点连线，得到1-m的关系图线如图乙所示。完成下列填空：（1）已知重力加速度为g，橡皮筋的劲度系数为______（2）乙图中纵截距的数值______橡皮筋的原长（填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）下列情况对劲度系数测量有影响的是______A．橡皮筋与长木板不平行B．定滑轮不光滑C．细线质量不可忽略D．未考虑小桶质量10．（2021·广东高三专题练习）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．(1)如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数___．取砝码质量50100150弹簧长度8.637.646.62(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小___．(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为___．(4)重复(3)中的操作，得到与的关系如图（c）．有图可知，与成___关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的___成正比．11．实验室中有5根一模一样的弹簧，小明想测量这批弹簧的劲度系数，将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上，如图甲所示，1号弹簧不挂钩码，2号挂1个钩码，3号挂2个钩码，依此类推，钩码均相同。计算结果保留3位有效数字。(1)为了更直观地呈现出弹力大小F与伸长量Δx的关系，小明以1号弹簧末端指针中点为原点，做出竖直的y轴及水平的x轴，其中y轴代表____________，x轴代表____________（选填“F”或“Δx”）。(2)为测量弹簧的伸长量，小明取来一把米尺，竖直放置在地上，米尺的100 cm刻度刚好与1号弹簧末端指针中点在同一水平线上，测量2号弹簧末端指针中点位置时，如图乙所示，则此时弹簧伸长量为_____________cm。(3)小明更换质量已知的钩码重新进行实验，根据测量的数据做出F-Δx图像，如图丙，则这些弹簧的劲度系数为__________N/m。(4)本实验能够很直观的呈现出弹力与伸长量的关系，但也存在不足，例如________。12．（2021·全国）实验小组做了如下两个实验，请回答下列问题：(1)一个实验小组在“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。则弹簧a的原长比b的______（选填“长”或“短”）；a的劲度系数比b的______（选填“大”或“小”）。(2)另一个实验小组利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验。下列说法中正确的是______A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为______N