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(2017·河北保定高一期末)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某同学采用...

(2017·河北保定高一期末)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某同学采用的实验装置如下图所示,弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力大小。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L0,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度L,总共获得了6组实验数据。

(1)该同学把6组数据对应的点标在图象中,请你根据这些数据点作出FL图线;

(2)由此图线可以得出该弹簧的自然长度L0=________cm,劲度系数k=________ N/m计算结果保留两位有效数字

(3)该同学实验时把弹簧水平放置,与弹簧竖直悬挂相比较:

优点是________________________;

缺点是________________________。

 

(1)如图所示 (2)5.0 20 (3)避免弹簧自身所受重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差   【解析】(1)实验中采用描点法,作出F–L的关系图线如图所示。 (2)当弹力为零时,弹簧的形变量为零,此时弹簧的长度等于弹簧的原长,由图读出:弹簧的自然长度L0=5.0 cm;根据胡克定律知,,可知图线的斜率表示劲度系数,则。 (3)优点:避免弹簧自身所受重力对实验的影响;缺点:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差。 【名师点睛】本题考查了学生作图的能力,关键运用胡克定律分析F–L图线的斜率表示劲度系数,横轴截距表示弹簧的原长。  
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考点分析:
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为了探究弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据作出的x–F图象如图所示。

(1)甲、乙弹簧的劲度系数分别为______N/m和______N/m(结果保留三位有效数字);若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧_______(填“甲”或“乙”)。

(2)根据图线和数据进行分析,请对这个研究课题提出一个有价值的建议。

 

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(2017·福建高三模拟)某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数k。

主要实验步骤如下:将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针的指示值记作L0;弹簧下端挂一个砝码时,指针的指示值记作L1;弹簧下端挂两个砝码时,指针的指示值记作L2 ……;挂七个砝码时,指针的位置如图所示,指针的指示值记作L7。已知每个砝码的质量均为50 g,测量记录表:

代表符号

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度数值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.30

12.10

 

(1)实验中,L7的值还未读出,请你根据上图将这个测量值填入记录表中。

(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了四个差值:d1=L4L0,d2=L5L1,d3=L6L2,d4=L7L3

(3)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为ΔL=_________________。

(4)计算弹簧的劲度系数k=________N/m。g取9.8 m/s2

 

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(2011·四川卷)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49 t,以54 km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2)。

(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?

(2)若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1 t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?

 

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汽车在平直的公路上以30 m/s的速度匀速行驶,开始刹车以后又以5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,求:

(1)开始刹车8 s内,汽车前进了多少米?

(2)静止前2 s内汽车通过的距离

 

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为了安全,公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v=108 km/h。假设前方车辆突然停车,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.5 s,刹车时汽车的加速度大小为5.0 m/s2。该高速公路上汽车间的距离至少应为多大?

 

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