试验02验证力的平行四边形定则探究弹力和弹簧伸长的关系.docVIP

【备战2013】高考物理 考前30天冲刺押题系列实验02 验证力的平行四边形定则 探究弹力和弹簧伸长的关系 实验目的 1 ．探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系． 2 ．学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法．． 实验原理 1． 如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等. 2．用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系．． 实验器材 轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板． 实验步骤： 1．如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为 mm ）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直． 2．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 L0 . 3．在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度 Ll. 4．用上面方法，记下弹簧下端挂 2 个、 3 个、 4 个 … … 钩码时，弹簧下端所对应的刻度 L2 ：、 L 3：、 L4 ……，并将所得数据记录在表格中． 5 ．用 xn＝Ln－ L 0计算出弹簧挂 1 个、 2 个、 3 个 … … 钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值 g ，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填人表格． 数据处理: 1．建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位； 2．标度：标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系； 3．描点：描点时要留下痕迹； 4．连线: 让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃； 5．根据图象做出结论. 【2013高考突破】 1．某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成该实验，下列操作中必需的是________． a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长 c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，要采用的方法是________． 【答案】　(1)bcd　(2)更换不同的小重物 2．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列哪些方法可减小实验误差(　　) A．使用弹簧秤拉橡皮条时不应超过其量程，且使用前要校准零点 B．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点 C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小 D．拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向要尽可能远些 【解析】　对选项B，第一个弹簧秤有可能超过量程而损坏；两个分力间的夹角只要不过大或过小就行，故选项C错；D项中可以更准确的确定拉力方向，故选AD. 【答案】　AD 3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要两次拉伸橡皮条：一条是通过细绳用两个弹簧互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，在这两次拉伸中(　　) A．只要求将橡皮条拉到相同的长度 B．要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度 C．将弹簧秤拉到相同的刻度 D．将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置 4．(6分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是(　　) A．先测量原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量原长 C．先后顺序对实验结果无影响 D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重 5．(6分)下列结论中正确的是(　　) A．弹簧的弹力与弹簧的长度成正比 B．弹簧的弹力总是同弹簧的伸长量成正比 C．弹簧的弹力总是同弹簧被压缩的长度成正比 D．在弹性限度内，弹簧产生的弹力与弹簧的形变量成正比 【解析】　由实验探究得出“在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比”．故只有D项正确． 【答案】　D 6．(6分)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验．他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个(　　)【解析】　原长的测量值小于真实值，设误差为Δl，弹簧的实际伸长量x′＝x－Δl，弹力与伸长量成正比，即F＝k(x－Δ