第三章 相互作用力 第一节重力与弹力(含解析)

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名称 第三章 相互作用力 第一节重力与弹力(含解析)
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文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-09-26 14:39:34

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第三章 相互作用力
第一节 重力与弹力
命题点一 重力
1.如图中表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是(  )
A.F1和F2 B.F1和F4 C.F1和F3、F4 D.都不相同
2.关于重力的大小和方向,以下说法中正确的选项是(  )
A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就没有受到重力
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
(多选)3.下列说法中错误的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在
D.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
(多选)4.以下说法正确的是(  )
A.质量为m的物体在地球上任何地方其重力均相等
B.把质量为m的物体从地面移到高空上,其重力变小了
C.同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大
D.同一物体在任何地方其质量相等
5.如图所示,一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.中国结受到的重力都集中在重心上
B.中国结的重心一定在它的几何中心
C.中国结的重心一定在通过OA的直线上
D.中国结受到的重力大小为
命题点二 弹力
6.在光滑半球形容器内,放置一细杆,细杆与容器的接触点分别为A、B,如图所示.下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法,正确的是(  )
A.A点处支持力方向指向球心,是由于细杆的形变产生的
B.A点处支持力的方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
C.B点处支持力方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
D.B点处支持力方向竖直向上,是由于细杆的形变产生的
7.如图所示中静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是(  )
A. B.
C. D.
8.如图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上;D物体悬挂在竖直悬线的下端,且与斜面接触.若接触面均光滑,下列说法正确的是(  )
A.桌面对A的作用力大于A的重力
B.B对A的弹力方向水平向左
C.C对桌面的压力大小等于C的重力
D.斜面对D的支持力方向垂直斜面向上
9.如图所示,每个钩码重1.0N,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是(  )
A.该弹簧测力计的示数为1.0N
B.该弹簧测力计的示数为2.0N
C.该弹簧的劲度系数为50.0N/m
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
10.为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为   .这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为   N/m,乙弹簧为   N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧   (填“甲”或“乙”).
11.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子。关于他顶坛时头顶受到的压力,产生的直接原因是(  )
A.坛的形变 B.头的形变
C.物体受到的重力 D.人受到的重力
12.如图所示,物体A、B通过一轻质弹簧相连,A的质量为m,B的质量为M,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则(  )
A.L B.L C.L D.L
13.如图所示,已知在一定范围内弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,F=kΔx,其中k是由弹簧本身性质决定的常量,被称为劲度系数,完全相同的两根弹簧原长都是10cm,k=20N/cm,小球A和B的重力大小都是1N,若不计弹簧质量,两球的大小可忽略,则悬点O到B之间的弹簧总长度是
(  )
A.20.11cm B.20.15cm C.20.30cm D.20.40cm
14.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是(  )
A.因胡克定律可写成k,由此可知弹力越大,劲度系数越大
B.在弹性限度内,弹簧拉长一些后,劲度系数变小
C.在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变
D.劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力
15.如图甲,竖直放置的轻弹簧上有一质量为1kg的物块A,静止时弹簧的长度为8cm。用该弹簧将质量为2kg的物块B悬吊在天花板上,如图乙所示,静止时弹簧的长度为14cm,已知g=10m/s2,弹簧的形变在弹性限度内,则弹簧的劲度系数为(  )
A.5N/cm B.N/cm C.N/cm D.N/cm
16.如图所示,为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系,根据图像判断,正确的结论是(  )
A.弹簧的劲度系数为0.5N/m
B.弹簧的劲度系数为1N/m
C.弹簧的原长为6cm
D.弹簧伸长0.02m时,弹力的大小为4N
17.轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内),则该弹簧的劲度系数为(  )
A.2N/m B.4N/m C.200N/m D.400N/m
18.原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm,把拉力增大到30N的时候弹簧的长度是(在弹性限度内)(  )
A.22cm B.24cm C.26cm D.28cm
19.拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌。它由几根规格相同的弹簧并联而成,锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧拉伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变Δx;乙同学挂4根弹簧,用同样拉伸方式,使弹簧产生形变,则甲、乙两同学提供的拉力之比为(  )
A.3:4 B.3:5 C.4:5 D.2:3
命题点三 探究弹力与弹簧伸长量的关系
20.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
(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,待弹簧静止时,长度记为L;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如表:
代表符号 L Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6
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)如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”或“Lx”).
(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9.8m/s2).
21.某学习小组用如图甲所示的装置来“探究弹簧弹力与形变量的关系”,主要步骤如下:
(1)把弹簧平放在水平桌面上,测出弹簧的原长x0;
(2)测出一个钩码的质量m0;
(3)将该弹簧悬吊在铁架台上让弹簧自然下垂,测出此时弹簧长度l0;
(4)挂上一个钩码,测出此时弹簧长度l1;
(5)之后逐渐增加钩码的个数,并测出弹簧对应的长度分别为li(i为钩码个数);
(6)计算出x=li﹣x0,用x作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,作出的图线如乙图所示。请根据以上操作、记录和图像回答以下问题:
①你认为m﹣x图像不过原点的原因是    ;
②已知钩码质量m0=0.20kg,重力加速度g=9.8m/s2,利用图乙求得弹簧劲度系数k=   N/m(保留两位有效数字);
③m﹣x图像没过坐标原点,对于测量弹簧的劲度系数    (选填“有”或“无”)影响;
④将x=li﹣l0作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,实验得到图线应是图中的    。(填写下列四幅图的对应的字母选项)
22.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中:
(1)某同学在做该实验时,通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图像,其中F为弹簧弹力,x为弹簧长度。请通过图甲来分析并计算,该弹簧的原长x0=   cm,弹簧的劲度系数k=   N/m。
(2)另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图乙所示,下列表述正确的是    。
A.a的原长比b的短
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
第三章 相互作用力
参考答案与试题解析
命题点一 重力
1.如图中表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是(  )
A.F1和F2 B.F1和F4 C.F1和F3、F4 D.都不相同
【解答】解:由图可知,F2的大小与其他三个不同,F3的方向与其他三个不同,所以F2和F3的作用的效果与其他不相同;F1和F4的大小方向都相同,而且作用在同一条直线上,所以F1和F4的作用的效果是相同的。
故选:B。
2.关于重力的大小和方向,以下说法中正确的选项是(  )
A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就没有受到重力
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
【解答】解:A、物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,是万有引力的一个分力,而万有引力与运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关,故A正确;
B、重力是万有引力的一个分力,在不同的位置方向是不一样的,故B错误;
C、一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心,所以重心是重力的等效作用点,无法挖走物体的重心,故C错误;
D、重力等于质量与重力加速度的乘积,在不同的地方,质量不变,但重力加速度有可能会变化,两极的重加速度最大,赤道最小,所以在地球的不同地方,物体的重力有可能变化,故D错误。
故选:A。
(多选)3.下列说法中错误的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在
D.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
【解答】解:A、力是物体间的相互作用,故A正确
B、磁铁不接触也可以产生力的作用,故B错误
C、力不可以离开物体而独立存在,磁铁是通过磁场发生作用,故C错误
D、力的作用是相互的,甲推乙,乙对甲也有力的作用,故D错误
本题选错误的,故选:BCD
(多选)4.以下说法正确的是(  )
A.质量为m的物体在地球上任何地方其重力均相等
B.把质量为m的物体从地面移到高空上,其重力变小了
C.同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大
D.同一物体在任何地方其质量相等
【解答】解:ABC、物体只要受到地球的吸引就会有重力作用,无论是与地球接触还是在空中,也无论是静止或运动状态,都受到重力的作用,但不同的地方,由于重力加速度不同,导致重力不同,随着高度越高,重力加速度越小,则重力越小,月球比地球重力加速度小,赤道上的重力加速度比两极小,故A错误,B正确,C错误;
D、质量是物体的固有属性,不因为位置改变而改变,故D正确。
故选:BD。
5.如图所示,一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.中国结受到的重力都集中在重心上
B.中国结的重心一定在它的几何中心
C.中国结的重心一定在通过OA的直线上
D.中国结受到的重力大小为
【解答】解:A、重心在效果上可以看作物体各部分所受重力的集中点,其他部分也受重力,故A错误。
B、由于中国结的形状不是完全对称的,质量分布不均匀,故中国结的重心不一定在它的几何中心,故B错误;
C、由二力平衡可知,用一根线悬挂的物体静止时,线的方向一定通过物体的重心,重心一定在通过OA的直线上,故C正确;
D、中国结受到的重力大小为G=mg,故D错误;
故选:C。
命题点二 弹力
6.在光滑半球形容器内,放置一细杆,细杆与容器的接触点分别为A、B,如图所示.下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法,正确的是(  )
A.A点处支持力方向指向球心,是由于细杆的形变产生的
B.A点处支持力的方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
C.B点处支持力方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的
D.B点处支持力方向竖直向上,是由于细杆的形变产生的
【解答】解:细杆在A点处所受支持力方向垂直圆弧切面指向球心,是由于容器的形变产生的;细杆在B点处所受支持力的方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.如图所示中静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、小球处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与球之间不可能产生弹力,否则小球不可能平衡,故A图中球只受一个弹力作用,A错误;
B、图中水平面对小球有弹力作用,由于F的作用,导致球与斜面之间产生弹性形变,因此斜面和球之间也有弹力作用,加上水平向左的力F,故B图中球受三个弹力作用,B错误;
C、图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态,因此小球受两个弹力作用,故C正确;
D、D图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于平衡状态,故D错误。
故选:C。
8.如图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上;D物体悬挂在竖直悬线的下端,且与斜面接触.若接触面均光滑,下列说法正确的是(  )
A.桌面对A的作用力大于A的重力
B.B对A的弹力方向水平向左
C.C对桌面的压力大小等于C的重力
D.斜面对D的支持力方向垂直斜面向上
【解答】节:A、由图可知,桌面对A的支持力等于A的重力加上C对A的压力大小之和,所以桌面对A的作用力大于A的重力,故A正确:
B、根据题意可知,A与B间没有发生弹性形变,因此没有弹力,故B错误:
C、由图可知,C对A及B均有压力,C不是直接作用桌面,故对桌面没有压力可言,故C错误:
D、若D除了受重力和绳的拉力以外还受第三个力即斜面对D的弹力作用,则不能保持D物体静止,故D错误。
故选:A。
9.如图所示,每个钩码重1.0N,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是(  )
A.该弹簧测力计的示数为1.0N
B.该弹簧测力计的示数为2.0N
C.该弹簧的劲度系数为50.0N/m
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
【解答】解:AB、弹簧一端受到的拉力大小为1.0N,则该弹簧测力计的示数为1.0N,故A正确,B错误。
CD、由胡克定律F=kx得
kN/m=20N/m,劲度系数k由弹簧本身的性质决定,与弹力无关,当不挂重物时,该弹簧的劲度系数不变,故CD错误。
故选:A。
10.为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为 弹力过大,超过弹簧弹性限度 .这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为 66.7 N/m,乙弹簧为 200 N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧 甲 (填“甲”或“乙”).
【解答】解:由胡克定律可知:在弹性限度内,弹簧的弹力与行变量成正比,F﹣x图象是直线,由图示图象可知,当拉力较大时,图象向上发生弯曲,这是由于弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的;
有图示图象可知,弹簧的劲度系数:,;
如要制作精确度比较高的弹簧秤,宜选用劲度系数比较小的弹簧,故应选用甲弹簧.
故答案为:弹力过大,超过弹簧弹性限度;66.7;200;甲.
11.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子。关于他顶坛时头顶受到的压力,产生的直接原因是(  )
A.坛的形变 B.头的形变
C.物体受到的重力 D.人受到的重力
【解答】解:坛子受力重力,当顶坛时头顶受到的压力是由于坛子产生形变,对与之接触的头产生力的作用,而头的形变,会对坛子产生支持力,故A正确,BCD错误。
故选:A。
12.如图所示,物体A、B通过一轻质弹簧相连,A的质量为m,B的质量为M,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则(  )
A.L B.L C.L D.L
【解答】解:开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,对A,由平衡条件得 kx1=mg
当B刚要离开地面时,弹簧处于伸长状态,对B,由平衡条件得 kx2=Mg
由几何关系得知,L=x1+x2
解得:L,故B正确,ACD错误。
故选:B。
13.如图所示,已知在一定范围内弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,F=kΔx,其中k是由弹簧本身性质决定的常量,被称为劲度系数,完全相同的两根弹簧原长都是10cm,k=20N/cm,小球A和B的重力大小都是1N,若不计弹簧质量,两球的大小可忽略,则悬点O到B之间的弹簧总长度是
(  )
A.20.11cm B.20.15cm C.20.30cm D.20.40cm
【解答】解:对AB整体分析有:2G=kx1
对B隔离分析有:G=kx2
解得:x1=0.1cm,x2=0.05cm
则悬点O到B之间的弹簧总长度是x=2L+x1+x2=2×10cm+0.1cm+0.05cm=20.15cm;
故B正确,ACD错误;
故选:B。
14.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是(  )
A.因胡克定律可写成k,由此可知弹力越大,劲度系数越大
B.在弹性限度内,弹簧拉长一些后,劲度系数变小
C.在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变
D.劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力
【解答】解:ABC、弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,不同弹簧一般k不同,同一弹簧k一定,与弹力和形变量无关,故C正确,AB错误。
D、弹簧的弹力大小与劲度系数、弹簧的形变量有关,故D错误。
故选:C。
15.如图甲,竖直放置的轻弹簧上有一质量为1kg的物块A,静止时弹簧的长度为8cm。用该弹簧将质量为2kg的物块B悬吊在天花板上,如图乙所示,静止时弹簧的长度为14cm,已知g=10m/s2,弹簧的形变在弹性限度内,则弹簧的劲度系数为(  )
A.5N/cm B.N/cm C.N/cm D.N/cm
【解答】解:设弹簧的原长为L0,甲图中弹簧长度为:L1=8cm。乙图中弹簧长度为:L2=14cm。
对于图甲,根据平衡条件可得:k(L0﹣L1)=m1g
对于乙图,根据平衡条件可得:k(L2﹣L0)=m2g
联立可得:kN/cm=5N/cm,故A正确、BCD错误。
故选:A。
16.如图所示,为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系,根据图像判断,正确的结论是(  )
A.弹簧的劲度系数为0.5N/m
B.弹簧的劲度系数为1N/m
C.弹簧的原长为6cm
D.弹簧伸长0.02m时,弹力的大小为4N
【解答】解:C.由图可知,弹簧弹力F=0时,弹簧的长度为6cm,即弹簧的原长为L0=6cm,故C正确;
AB.当弹簧弹力F1=2N时,弹簧的长度为L1=4cm,
由胡克定律,可得N/m=100N/m
故AB错误;
D.根据胡克定律,可得F2=kx2=100×0.02N=2N,故D错误。
故选:C。
17.轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内),则该弹簧的劲度系数为(  )
A.2N/m B.4N/m C.200N/m D.400N/m
【解答】解:弹簧的形变量x=10cm=0.10m,弹簧的弹力F=20N,根据胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数k=200N/m,故C正确,ABD错误。
故选:C。
18.原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm,把拉力增大到30N的时候弹簧的长度是(在弹性限度内)(  )
A.22cm B.24cm C.26cm D.28cm
【解答】解:原长为20cm的弹簧在15N拉力的作用下长度变为22cm,根据胡克定律得:F=k(x1﹣x0)
解得弹簧得劲度系数为:k7.5N/cm
拉力增大到30N的时候,弹簧的长度为x2,根据胡克定律得:F′=k(x2﹣x0)
代入数据解得这时候弹簧的长度为:x2=24cm,故B正确,ACD错误。
故选:B。
19.拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌。它由几根规格相同的弹簧并联而成,锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧拉伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变Δx;乙同学挂4根弹簧,用同样拉伸方式,使弹簧产生形变,则甲、乙两同学提供的拉力之比为(  )
A.3:4 B.3:5 C.4:5 D.2:3
【解答】解:根据胡克定律F=kΔx,甲同学挂3根弹簧拉伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变Δx,甲同学拉力为F1=3kΔx,
乙同学挂4根弹簧,用同样拉伸方式,使弹簧产生形变,乙同学拉力为F2=4k5kΔx,则拉力之比为3:5,故B正确,ACD错误。
故选:B。
命题点三 探究弹力与弹簧伸长量的关系
20.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
(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  竖直 方向(填“水平”或“竖直”).
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如表:
代表符号 L Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6
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  L3 .
(3)如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  Lx 的差值(填“L”或“Lx”).
(4)由图可知弹簧的劲度系数为  4.9 N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为  10 g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).
【解答】解:(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竖直方向.
(2)表中有一个数值记录不规范,尺的最小分度值为1mm,所以长度L3应为33.40cm,
由表可知所用刻度尺的最小刻度为1mm.
(3)在砝码盘中每次增加10g砝码,所以弹簧的形变量应该是弹簧长度与LX的差值.
(4)充分利用测量数据k4.9N/m;
通过图和表可知:L0=25.35cm,Lx=27.35cm
所以砝码盘的质量为:m0.01kg=10g;
故答案为:(1)竖直,(2)L3,(3)Lx,(4)4.9,10.
21.某学习小组用如图甲所示的装置来“探究弹簧弹力与形变量的关系”,主要步骤如下:
(1)把弹簧平放在水平桌面上,测出弹簧的原长x0;
(2)测出一个钩码的质量m0;
(3)将该弹簧悬吊在铁架台上让弹簧自然下垂,测出此时弹簧长度l0;
(4)挂上一个钩码,测出此时弹簧长度l1;
(5)之后逐渐增加钩码的个数,并测出弹簧对应的长度分别为li(i为钩码个数);
(6)计算出x=li﹣x0,用x作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,作出的图线如乙图所示。请根据以上操作、记录和图像回答以下问题:
①你认为m﹣x图像不过原点的原因是  弹簧自重的影响 ;
②已知钩码质量m0=0.20kg,重力加速度g=9.8m/s2,利用图乙求得弹簧劲度系数k= 2.6×102 N/m(保留两位有效数字);
③m﹣x图像没过坐标原点,对于测量弹簧的劲度系数  无 (选填“有”或“无”)影响;
④将x=li﹣l0作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,实验得到图线应是图中的  A 。(填写下列四幅图的对应的字母选项)
【解答】解:(6)①m﹣x图像不过原点,即弹簧自然下垂时其长度大于平放在水平桌面上的长度,这是由于弹簧自重的影响;
②图像的斜率与g的乘积表示劲度系数,即
③设由于弹簧自重引起的伸长量为Δl,则根据胡克定律有im0g=k(x﹣Δl)
由上式可知实际作出的图像的斜率由劲度系数决定,图像有没有过原点这件事情对于测量弹簧的劲度系数无影响;
④将x=li﹣l0作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,则此时的x为弹簧伸长量的真实值,消除了弹簧自重的影响,所作图像应为过原点的倾斜直线,故A正确,BCD错误;
故选:A。
故答案为:(6)①弹簧自重的影响;②2.6×102;③无;④A
22.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中:
(1)某同学在做该实验时,通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图像,其中F为弹簧弹力,x为弹簧长度。请通过图甲来分析并计算,该弹簧的原长x0= 5 cm,弹簧的劲度系数k= 40 N/m。
(2)另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图乙所示,下列表述正确的是  AB 。
A.a的原长比b的短
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
【解答】解:(1)图线与横轴的交点表示弹簧的原长,由甲图可知,该弹簧的原长为
x0=5cm
由胡克定律可得,弹簧的劲度系数为
(2)A.图线与横轴交点坐标表示原长,可知,a的原长比b的短,故A正确;
BC.图线的斜率表示劲度系数,可知,a的劲度系数比b的大,故B正确,C错误;
D.测得的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。
故选:AB。
故答案为:(1)5;40;(2)AB
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