高中物理胡克定律实验练习

胡克定律是研究弹簧在弹性限度内,伸长量或压缩量和产生的弹力之间的比例关系的,通过实验验证,证明这个关系的存在。

一、单项选择题

1.下列关于“探究弹力和弹簧形变量的关系”实验的说法中正确的是()

A.实验中k的具体数值必须计算出来

B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,FL图线也是过原点的一条直线

C.利用Fx图线可求出k值

D.实验时要把所有点连到线上,才能探究得到真实规律

答案 C

2.某同学做“探究弹力与弹簧形变量的关系”的实验中,先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展,用刻度尺测出其长度L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码,平衡后测出其长度L,令x=L-L0。改变钩码个数,进行多次测量,用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力,则下列Fx图线,你认为符合实际情况的是()

答案 C

3.一个实验小组在“探究弹力与弹簧形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示,下列表述正确的是()

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

答案 B

二、多项选择题

4.如图所示,将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上,然后将分度值是1毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐,使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50g的钩码时,指针示数为L1=3.40cm,当弹簧下端挂两个50g的钩码时,指针示数为L2=5.10cm。g取9.8m/s2。由此可知()

A.弹簧的原长是1.70cm

B.仅由题给数据无法获得弹簧的原长

C.弹簧的劲度系数约为28.8N/m

D.由于弹簧的原长未知,无法算出弹簧的劲度系数

答案 AC

5.在“探究弹力与弹簧形变量的关系”的实验中,以下说法正确的是()

A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C.用直尺测的弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧分别测出几组拉力与伸长量,得出的拉力与弹簧的伸长量之比相等

答案 AB

三、非选择题

6.如图甲所示为某同学用力传感器去探究弹簧弹力与形变量的关系的实验情景。用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧,读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出)。所得数据记录在表格中:

(1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为________cm。

(2)根据所测数据,在图丙坐标纸上作出F与x的关系图像。

(3)由图像求出该弹簧的劲度系数为________N/m,弹簧的原长为________cm。(均保留三位有效数字)

答案 (1)63.60(63.55~63.65)

(3)24.1(24.0~25.0)55.2(55.0~55.5)

7.某同学做“探究弹力和弹簧形变量的关系”的实验,设计了如图(1)所示的实验装置。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,待静止时,测出弹簧相应的总长度。每个钩码的质量都是10g。实验数据见下表。(弹簧始终未超过弹性限度,g取10N/kg)

(1)试根据这些实验数据,在给定的如图(2)所示的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的函数关系图像。

(2)图像跟横坐标轴交点的物理意义是________。该弹簧的劲度系数k是________N/m。

答案 (2)弹簧原长 20

8.(·辽宁沈阳期末)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l,作出Fl图线如图乙所示。

(1)由此图线可得出的结论是____________________。

(2)弹簧的劲度系数为________N/m,弹簧的原长l0=________m。

答案 (1)在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比

(2).15



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