知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某同学用图\(a\)的装置完成“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，部分实验步骤如下：

A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据\((x,F)\)对应的点，作出\(F-x\)图线
B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度\(L_{0}\)
C.依次在弹簧下端挂上\(1\)个、\(2\)个、\(3\)个、\(4\)个\(…\)钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
D.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
\((1)\)实验步骤的正确顺序为： ______
\((2)\)若他通过实验得到如图\((b)\)所示的弹力大小\(F\)与弹簧长度\(x\)的关系图线\(.\)由此图线可得该弹簧的原长\(x_{0}=\) ______ \(cm\)，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秤，当弹簧秤上的示数如图\((c)\)所示时，该弹簧的伸长量\(x=\) ______ \(cm\)．

难度：较易

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2． \((1)\)用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得\(AB{=}7{.}65cm{,}BC{=}9{.}17cm{.}\)已知交流电频率是\(50Hz\)，则打\(B\)点时物体的瞬时速度为______\(m{/}s{.}\)如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是______ ．

\((2)\)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为\(m\)的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

\((1)\)为完成实验，还需要的实验器材有：______。
\((2)\)为完成该实验，设计实验步骤如下：
A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组\((x{,}F)\)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度\(l_{0}\)；
C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D.依次在弹簧下端挂上\(1\)个、\(2\)个、\(3\)个、\(4\)个、\({…}\)钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F.解释函数表达式中常数的物理意义；
G.整理仪器。
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：______。
\((3)\)图乙是弹簧弹力\(F\)与弹簧伸长量\(x\)的\(Fx\)图线，由此可求出弹簧的劲度系数为______ \(N{/}m\)。

难度：较难

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3．在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图甲对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图乙进行探究\(.\)在弹性限度内，将质量为\(m=50 g\)的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图甲、图乙中弹簧的长度\(L_{1}\)、\(L_{2}\)如下表所示．

钩码个数

\(1\)

\(2\)

\(3\)

\(4\)

\(L\)\({\,\!}_{1}\)\(/cm\)

\(30.00\)

\(31.04\)

\(32.02\)

\(33.02\)

\(L\)\({\,\!}_{2}\)\(/cm\)

\(29.33\)

\(29.65\)

\(29.97\)

\(30.30\)

已知重力加速度\(g=9.8 m/s^{2}\)，要求尽可能多地利用测量数据，

\((1)\)计算弹簧甲的劲度系数\(k=\)________\(N/m(\)结果保留两位有效数字\()\)．

\((2)\)若甲和乙弹簧并联后等效劲度系数\(k_{并}=k_{甲}+k_{乙}\)，则\(k_{乙}=\)______\( N/m(\)结果保留两位小数\()\)

难度：难

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4．
某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图\(1\)所示的实验装置\(.\)所用的钩码每只的质量都是\(30g\)，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将\(5\)个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中\(.(\)弹力始终未超过弹性限度，取\(g=9.8m/s^{2})\)

砝码质量\((g)\) \(0\) \(30\) \(60\) \(90\) \(120\) \(150\)

弹簧总长\((cm)\) \(5.00\) \(6.16\) \(7.34\) \(8.48\) \(9.64\) \(10.81\)

\((1)\)试根据这些实验数据在图\(2\)给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小\(F\)跟弹簧总长\(L\)之间的函数关系图线．
\((2)\)该弹簧的劲度\(k\)是 ______ \(N/m\)

难度：难

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5．
如图所示是探究某根弹簧的伸长量\(x\)与所受拉力\(F\)之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是 ______ \(N/m\)；当弹簧受\(F=800N\)的拉力作用时，弹簧的伸长量为 ______ \(cm\)；当拉力从\(800N\)减小为\(600N\)时，弹簧的长度缩短了 ______ \(cm\)．

难度：较易

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6．

在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离\(d\) 和小球在粗糙水平面滚动的距离\(s\)如下表所示\(.\)由此表可以归纳出小球滚动的距离\(s\)跟弹簧压缩的距离\(d\)之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能\(E_{P}\)跟弹簧压缩的距离\(d\)之间的关系分别是\((\)选项中\(k_{1}\)、\(k_{2}\)是常量\()(\)　　\()\)

实验序号	\(1\)	\(2\)	\(3\)	\(4\)
\(d(cm)\)	\(0.50\)	\(1.00\)	\(2.00\)	\(4.00\)
\(s(cm)\)	\(4.98\)	\(20.02\)	\(80.10\)	\(319.50\)

A．\(s=k_{1}d\)，\(E_{P}=k_{2}d\)

B．\(s=k_{1}d\)，\(E_{P}=k_{2}d^{2}\)

C．\(s=k_{1}d^{2}\)，\(E_{P}=k_{2}d\)

D．\(s=k_{1}d^{2}\)，\(E_{p}=k_{2}d^{2}\)

难度：中等

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7．

某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验\(.\)他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：\((\)重力加速度\(g=9.8m/s^{2})\)

砝码质量 \(m/10^{2}g\)	\(0\)	\(1.00\)	\(2.00\)	\(3.00\)	\(4.00\)	\(5.00\)	\(6.00\)	\(7.00\)
标尺刻度 \(x/10^{-2}m\)	\(15.00\)	\(18.94\)	\(22.82\)	\(26.78\)	\(30.66\)	\(34.60\)	\(42.00\)	\(54.50\)

\((1)\)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量的关系曲线．
\((2)\)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 ______ 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律\(.\)这种规格弹簧的劲度系数为 ______ \(N/m\)．

难度：中等

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8．
\((I)\)在做“探究共点力合成的规律”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的\(O\)点。

\((1)\)以下操作中正确的是______。
A.同一次实验过程中，\(O\)点位置允许变动
B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D.实验中，把橡皮筋的另一端拉到\(O\)点时，两个弹簧秤之间夹角应取\(90^{\circ}\)，以便算出合力大小
\((2)\)本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 \(B.\)控制变量法\(C.\)等效替代法 \(D.\)建立物理模型法
\((3)\)如图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中\(F\)是用作图法得到的合力，\(F’\)是通过实验验证测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的是__________ \((\)填“甲”或“乙”\()\)。

\((II)\)在“研究匀变速直线运动”的实验中：电火花计时器使用______\((\) \(220v\)或\(4—6v)\)交流电源，得到一条清晰的纸带如图所示，每相邻两个计数点之间还有\(4\)个点未画出，测得相邻的计数点之间的距离如图所示，根据实验数据可以计算计数点\(3\)的瞬时速度为\(v_{3}=\)__________\(m/s\)，小车运动的加速度\(a=\)__________\(m/s^{2}(\)结果保留两位有效数字\()\)。

\((III)\)某同学在做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验\(.\)他通过实验得到如图所示的弹力大小\(F\)与弹簧长度\(x\)的关系图线\(.\)由此图线可得该弹簧的原长\(x_{0}=\)___\(cm\)，劲度系数\(k=\)______\(N/m\)。

难度：较难

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9．

某同学探究弹力和弹簧伸长的关系．

\((1)\)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧\(.\)弹簧轴线和刻度尺都应在________方向\((\)填“水平”或“竖直”\()\)．

\((2)\)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为\(L_{0}\)；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为\(L_{x}\)；在砝码盘中每次增加\(10 g\)砝码，弹簧长度依次记为\(L_{1}\)至\(L_{6}.\)数据如下表．

代表符号	\(L_{0}\)	\(L_{x}\)	\(L_{1}\)	\(L_{2}\)	\(L_{3}\)	\(L_{4}\)	\(L_{5}\)	\(L_{6}\)
数值\((cm)\)	\(25.35\)	\(27.35\)	\(29.35\)	\(31.30\)	\(33.4\)	\(35.35\)	\(37.40\)	\(39.30\)

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．

\((3)\)下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值\((\)填“\(L_{0}\)”或“\(L_{x}\)”\()\)．

\((4)\)由图可知弹簧的劲度系数为________\(N/m\)；通过图和表可知砝码盘的质量为________\(g.(\)结果保留两位有效数字，重力加速度取\(9.8 m/s^{2})\)

难度：较易

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10．
如图甲所示，在水平放置的气垫导轨左端因定一轻质弹簧，轨道上有一滑块\(A\)紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为\(m\)，打开气源，滑块与气垫导轨间的摩擦忽略不计。

\(①\)某同学为探究弹簧的弹性势能，用游标卡尺测出滑块\(A\)上的挡光片的宽度为\(d\)，打开气源，用力将滑块\(A\)压紧到\(P\)点，然后释放，滑块\(A\)上的挡光片通过光电门的时间为\(\Delta t\)，则弹簧的弹性势能的表达式为。\((\)用题中所给字母表示\()\)

\(②\)若关闭气源，仍将滑块\(A\)由\(P\)点释放，当光电门到\(P\)点的距离为\(x\)时，测出滑块\(A\)上的挡光片通过光电门的时间为\(t\)，移动光电门，测出多组数据\((\)滑块都能通过光电门\()\)，并绘出\(x-\dfrac{1}{{{t}^{2}}}\) 图像，如图乙所示，已知该图线的斜率的绝对值为\(k\)，重力加速度为\(g\)，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为。

难度：较难

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钩码个数	\(1\)	\(2\)	\(3\)	\(4\)
\(L\)\({\,\!}_{1}\)\(/cm\)	\(30.00\)	\(31.04\)	\(32.02\)	\(33.02\)
\(L\)\({\,\!}_{2}\)\(/cm\)	\(29.33\)	\(29.65\)	\(29.97\)	\(30.30\)

砝码质量\((g)\)	\(0\)	\(30\)	\(60\)	\(90\)	\(120\)	\(150\)
弹簧总长\((cm)\)	\(5.00\)	\(6.16\)	\(7.34\)	\(8.48\)	\(9.64\)	\(10.81\)