当前位置:首页 > 江西省都昌县第一中学2016届高考物理二轮复习专题限时训练15力学实验与创新
专题限时训练(十五) 力学实验与创新
(限时45分钟)
实验题(第1题10分,其余每小题14分,共80分)
1.(2015·百校联盟押题卷)某中学物理兴趣实验小组在完成“探究弹力和弹簧长度的关系”的实验后测出了弹簧的劲度系数,操作过程如下:该小组的同学按照图甲组装好实验装置,调节滑轮的高度使细线呈水平状态,测出不挂钩码时弹簧的长度,然后在细线的下端逐个增加钩码并测出对应的弹簧长度,将测量的数据描绘在图乙的坐标系中,已知纵坐标为每次弹簧所受的拉力,横坐标为每次所对应的弹簧长度.已知每个钩码的质量为m=0.04 kg,取重力加速度g=10 m/s2.
根据上述操作完成下列问题:
甲
乙
(1)根据图乙中描出的数据点画出F-L图线.
(2)根据作出的图线可知,弹簧的自然长度L0为______cm,该弹簧的劲度系数k为________N/m.
(3)该实验与弹簧呈竖直状态相比较,优点是:_____________________________________________________________________________________________________________________;
缺点是:___________________________________________. 答案:(1)如图所示 (2)5 20 (3)见解析
解析:(1)用平滑的曲线将各点连接起来,如答案图所示. (2)弹簧的原长L0,即弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,l0=5×10-2 m=5 cm.弹簧的劲度系数等于F-L图象直线部分的斜率,k=20 N/m.
(3)优点:避免弹簧自身所受重力对实验的影响;缺点:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在摩擦使实验的误差增大.
2.(2015·山东理综)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.
甲
实验步骤:
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向. ②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示.
F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FOO′.
乙
④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB.
完成下列作图和填空:
(1)利用表中数据在坐标纸上画出F-l图线,根据图线求得l0=________cm.
(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则FOA的大小为________N. (3)根据给出的标度,在图丙中作出FOA和FOB的合力F′的图示.
丙
(4)通过比较F′与________的大小和方向,即可得出实验结论. 答案:(1)如解析图甲所示 10.0(9.8~10.1均正确) (2)1.80(1.70~1.90均正确) (3)如解析图乙所示 (4)FOO′
解析:(1)在坐标系中描点,用平滑的曲线(直线)将各点连接起来,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.如图甲所示,由图线可知与横轴的交点为弹簧原长,即l0=10.0 cm.
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