2021屆中考化學(xué)二輪備考實(shí)驗(yàn)精解訓(xùn)練（2）實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系1.某同事借助如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）某次在彈簧上端掛上鉤碼后，彈簧上端處的表針在刻度尺上的指示情況如圖乙所示，此時(shí)刻度尺的讀數(shù)（2）按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙的座標(biāo)紙上已描出了多次檢測(cè)的彈簧所受彈力大小F跟彈簧厚度圖線。（3）依據(jù)所做出的圖線，可得該彈簧的勁度系數(shù)/m。（保留兩位有效數(shù)字）2.“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，所用的每位鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了往右恒定的拉力.實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然寬度，再將5個(gè)鉤碼挨個(gè)掛在繩子的上端，測(cè)出每次相應(yīng)的彈簧總寬度L.（彈簧的彈力一直在彈性限度以內(nèi)）（1）某同事通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得到6組數(shù)據(jù)，并把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在座標(biāo)系圖中彈力大小的計(jì)算公式fkx，如圖2示，請(qǐng)?jiān)趫D2中做出F圖線.（2）由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)為，勁度系數(shù)為/m.（3）該朋友實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧豎直懸掛放置比較，優(yōu)點(diǎn)在于：，缺點(diǎn)在于：.3.某同事用如圖甲所示裝置探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)步驟如下：測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然寬度；個(gè)鉤碼挨個(gè)掛在彈簧的上端，重復(fù)。
（1）該朋友檢測(cè)后把數(shù)據(jù)描點(diǎn)在座標(biāo)圖乙中，請(qǐng)你幫助該朋友做出F圖線。（2）由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)/m。（結(jié)果保留一位小數(shù)）4.某同事做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。步驟如下：（1）將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧兩側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在方向（填“水平”或“豎直”）。（2）彈簧自然懸掛，待彈簧時(shí)，寬度記為；在砝碼盤(pán)中每次降低10g砝碼，彈簧寬度依次記為，數(shù)據(jù)如表。代表符/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為。由表可知所用刻度尺的分度值為（3）如圖所示是該朋友依照表中數(shù)據(jù)作的圖，橫軸是砝碼的質(zhì)量，縱軸是彈簧寬度與的差值（填“（4）由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為/m；通過(guò)圖和表知砝碼盤(pán)的質(zhì)量為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取9.8N/kg）5.用金屬絲制成的線材（如鋼絲、鋼筋）遭到拉力會(huì)伸長(zhǎng)。17世紀(jì)荷蘭化學(xué)學(xué)家胡克發(fā)覺(jué)：金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它伸長(zhǎng)的寬度與拉力成反比，這就是知名的胡克定律，這一發(fā)覺(jué)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)。
現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為5m，橫截面積為0.4cm，設(shè)計(jì)要求它深受拉力后伸長(zhǎng)的寬度不超過(guò)原長(zhǎng)的1000，問(wèn)最大拉力可為多大？因?yàn)檫@一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接檢測(cè)有困難，但可以選用同種材料制成的樣品進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下：（1）測(cè)試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長(zhǎng)量與材料的厚度成比，與材料的橫截面積成比。（2）上述金屬桿能承受的最大拉力為。6.如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)中還須要的檢測(cè)工具有：。（2）如圖乙所示，按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，橫軸表示的是鉤碼質(zhì)量m，縱軸表示的是彈簧的形變量x。由圖可知彈簧的勁度系數(shù)k（3）如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫(huà)出彈簧彈力F與彈簧寬度L的關(guān)系圖象。則下述說(shuō)法中正確的是。A.aB.a的勁度系數(shù)比bC.a的勁度系數(shù)比bD.彈力與彈簧寬度成反比7.某同事用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）圖乙是該朋友描畫(huà)的彈力的關(guān)系圖線，圖線的AB段顯著偏離直線OA，導(dǎo)致這些現(xiàn)象的緣由是。
（2）若另一名朋友最終實(shí)驗(yàn)只曉得掛1個(gè)50g的鉤碼彈簧總長(zhǎng)是11cm，掛3個(gè)50g彈簧總長(zhǎng)是13cm，則彈簧的原長(zhǎng)是，彈簧的勁度系數(shù)是（重力加速度8.如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還須要的實(shí)驗(yàn)器材有：。（2）實(shí)驗(yàn)中須要檢測(cè)的數(shù)學(xué)量有：。（3）圖乙是彈簧彈力的關(guān)系圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為/m。圖線不過(guò)原點(diǎn)是因?yàn)椤＃?）為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.以彈簧伸長(zhǎng)量為橫座標(biāo)，以彈力為縱座標(biāo)，描出各組（x關(guān)系圖象；B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其上端對(duì)應(yīng)的刻度尺上的刻度C.將鐵架臺(tái)固定于書(shū)桌上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一個(gè)刻度尺；D.依次在彈簧上端掛上1個(gè)??鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧上端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，之后取下鉤碼；E.以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系式，首先嘗試寫(xiě)成一次函數(shù)式，倘若不行，則考慮二次函數(shù)式；F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的數(shù)學(xué)意義；G.整理儀器。
請(qǐng)將以上步驟按操作的先后次序排列下來(lái)：。答案以及解析1.答案：（1）1.85cm（11.83~11.87cm均可）（2）圖象看法析圖（3）49解析：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，其示數(shù)為：11.85cm；（2）按照座標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)做出圖象如圖所示：（3）由圖示圖象可知，彈簧的勁度系數(shù)為：2.答案：（1）如圖所示（2）5；20（3）防止彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在磨擦導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的偏差解析：（1）用平滑的曲線將各點(diǎn)聯(lián)接上去，如圖所示.（2）彈簧的原長(zhǎng)10cm系數(shù)為圖像直線部份的斜率，20（3）優(yōu)點(diǎn)在于：防止彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；缺點(diǎn)在于：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在磨擦導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的偏差.3.答案：（1）圖看法析（2）5.0；25.0（24.9~25.1均可）解析：做出4.答案：（1）豎直（2）靜止；（4）4.9；10解析：（1）為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤(pán)的重力導(dǎo)致，所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在豎直方向。（2）彈簧靜止時(shí)，記錄原長(zhǎng)不規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)讀至分米位的后兩位，最后一位應(yīng)為恐怕值，精確至mm位彈力大小的計(jì)算公式fkx，所以刻度尺的分度值為1mm。
（3）由題圖知所掛砝碼質(zhì)量為0（4）由胡克定律Fkx(6010)10kg9.8N/kg4.9(27.3525.35)109.8N/kg0.解析：（1）由題表可知：當(dāng)遭到的拉力F、橫截面積S一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與樣品厚度L成反比；當(dāng)遭到的拉力F、樣品厚度L一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與橫截面積S成正比；當(dāng)樣品厚度L、橫截面積S一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與遭到的拉力F成反比。由的推論可知，線材受拉力作用后其伸長(zhǎng)量與材料的厚度成反比，與橫截面積成正比（2）由三個(gè)推論，可知x之間存在一定的比列關(guān)系，設(shè)比列系數(shù)為k，則有FL。代入題表數(shù)據(jù)解得：xS0.04100.05101m250.4cm，代入前面的公式FL6.答案：（1）刻度尺（2）4.9解析：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理知，還須要檢測(cè)彈簧的厚度，所以還須要刻度尺。（2）由胡克定律知，mgkx圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)與重力加速度的比值，可求出4.97.答案：（1）彈簧的形變超過(guò)了彈簧的彈性限度（2）10cm；50N/m解析：（1）按照知，斜率變小，k變小，彈簧的形變超過(guò)了彈簧的彈性限度。，勁度系數(shù)為k，按照胡克定律有：0.05100.051010cm508.答案：（1）刻度尺（2）彈簧的彈力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量（3）200；彈簧自重的影響（4）解析：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理可知還須要刻度尺來(lái)檢測(cè)彈簧原長(zhǎng)和形變量。（2）按照實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中須要檢測(cè)的數(shù)學(xué)量有掛不同個(gè)數(shù)鉤碼時(shí)彈簧的彈力、彈簧對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量。（3）按照?qǐng)D象中(0.5cm(3.5cm可得200；因?yàn)閺椈勺灾氐挠绊懀率箯椈稍诓皇芡饬r(shí)就有形變量。（4）操作步驟的先后次序?yàn)椤?span style="display:none">lCQ物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))