题目内容
1.通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验,我们知道:在弹性限度内,弹簧弹力F与形变量x成正比,并且不同弹簧,其劲度系数也不同.某中学的探究学习小组从资料中查到:弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关.该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系,现有A,B,C,D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧.(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导,各自提出了自己的看法,其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比,乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比,甲、乙有一名同学的看法是正确的,正确的是乙(填“甲”或“乙”).就这一环节而言,属于科学探究中的哪个环节B(填序号).
A.分析与论证 B. 猜想与假设 C.进行实验与收集证据 D.制定计划与设计实验
(2)为验证甲、乙中谁的看法正确,可通过实验完成,实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外,还需要的实验器材是刻度尺.
(3)探究学习小组进行实验记录的数据如表所示.
实验数据记录(g=10m/s2)
| 原长(cm) | 钩码质量(kg) | 弹簧长度(cm) | 弹簧伸 长量x(cm) | 弹簧劲度 系数k(N/m) | |
| 弹簧A | 10.00 | 0.3 | 13.00 | 3.00 | 100 |
| 弹簧B | 15.00 | 0.1 | 16.49 | 1.49 | 67.1 |
| 弹簧C | 20.00 | 0.2 | 24.00 | 4.00 | 50 |
| 弹簧D | 30.00 | 0.1 | 32.99 | 2.99 | 33.4 |
分析 (1)两个同学先做出假设,后进行实验验证,是科学探究中的猜想与假设环节.
(2)弹簧的伸长量x=弹簧长度-原长,劲度系数k可由:F=kx求出.
解答 解:(1)由胡克定律可知:认为正确的是乙,
两个同学先做出假设,后进行实验验证,是科学探究中的猜想与假设环节.故选B
(2)弹簧的伸长量x=弹簧长度-原长:即:x=24.00-20.00=4.00cm=0.04m
拉力F=mg=0.2×10=2N
由:F=kx得:
k=$\frac{F}{x}$=50N/m
看一看其它三个弹簧弹力与劲度系数以及形变量的关系:
弹簧A:3=100×0.03
弹簧B:1≈67.1×0.0149
弹簧D:1≈33.4×0.0299
故结论为:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比
故答案为(1)乙;B (2)刻度尺
(3)4.00,50 在实验允许的误差范围内,弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比
点评 本题比较简单考查了胡可定律的应用,做题时需要结合数学知识求解,是一道考查数学与物理结合的好题目.
练习册系列答案
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16.
如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力Fl沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向.则两个过程( )
| A. | 合外力做的功相同 | B. | 物体机械能变化量不相同 | ||
| C. | Fl做的功与F2做的功相同 | D. | Fl做功的功率比F2做功的功率大 |
6.一质点先由静止开始做加速度为a1的匀加速运动,运动一段时间t后,加速的大小变为a2,方向与a1的方向相反,再经过一段时间0.5t后,物体恰好回到原位置,则加速度大小a1:a2为( )
| A. | 1:1 | B. | 1:3 | C. | 1:4 | D. | 1:8 |
13.
如图所示,在水平方向的匀强电场中,一初速度为v0的带电微粒沿着竖直平面内的直线由A点运动到B点的过程中( )
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| B. | A点的电势比B点的电势高,微粒的电势能一定增加 | |
| C. | 微粒的电势能一定减少,动能一定增加 | |
| D. | 微粒的电势能一定增加,动能一定减少 |
10.有一长为L,横截面积为S的均匀裸电阻丝,阻值为R,现把它均匀拉长到2L,这时它的电阻阻值为R1;若把它对折成$\frac{L}{2}$的导体,这时它的阻值为R2,则$\frac{R_1}{R_2}$的比值为( )
| A. | 4:1 | B. | 1:4 | C. | 16:1 | D. | 1:16 |
11.
如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是( )
| A. | 在以后的运动过程中,小球和槽的水平方向动量始终守恒 | |
| B. | 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 | |
| C. | 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒 | |
| D. | 被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处 |