2023屆高三物理復習重難點突破專題13探究彈簧彈力與形變量的關系（原卷版）

2023屆高三物理復習重難點突破專題13探究彈簧彈力與形變量的關系（原卷版）一、選擇題（每題5分，共20分）1.彈簧的彈性系數越大，說明（）A.彈簧越容易發(fā)生形變B.彈簧產生的彈力越小C.彈簧產生的彈力越大D.彈簧的形變量越小2.在彈性限度內，彈簧的形變量與作用力之間的關系是（）A.線性關系B.正比關系C.反比關系D.非線性關系3.下列關于彈簧彈力的說法中，正確的是（）A.彈簧彈力的大小與彈簧的形變量無關B.彈簧彈力的大小與彈簧的長度有關C.彈簧彈力的大小與彈簧的彈性系數有關D.彈簧彈力的大小與彈簧的橫截面積有關4.在彈性限度內，彈簧的形變量越大，彈簧的彈力（）A.越小B.越大C.不變D.無法確定二、填空題（每題5分，共20分）1.在彈性限度內，彈簧的形變量與作用力之間的關系遵循______定律。2.彈簧的彈性系數越大，說明彈簧越______發(fā)生形變。3.在彈性限度內，彈簧的形變量越大，彈簧的彈力越______。4.彈簧彈力的大小與彈簧的______和______有關。三、計算題（每題15分，共30分）1.一根彈簧的彈性系數為200N/m，當彈簧的形變量為0.05m時，求彈簧的彈力大小。2.一根彈簧的彈性系數為300N/m，當彈簧的彈力為15N時，求彈簧的形變量大小。四、實驗題（每題20分，共20分）1.設計一個實驗方案，探究彈簧彈力與形變量的關系。要求寫出實驗步驟、所需器材以及需要測量的物理量。五、簡答題（每題15分，共15分）1.簡述彈簧彈力與形變量之間的關系，并解釋其物理原理。六、綜合題（每題20分，共20分）1.一根彈簧的彈性系數為400N/m，當彈簧的形變量為0.1m時，求彈簧的彈力大小。然后，當彈簧的形變量增加到0.15m時，求彈簧的彈力大小。比較兩次彈力的大小，并解釋原因。2.設計一個實驗方案，探究彈簧彈力與形變量的關系。要求寫出實驗步驟、所需器材以及需要測量的物理量。然后，根據實驗數據，繪制彈簧彈力與形變量的關系圖，并分析圖象的特點。七、開放性題（每題25分，共25分）1.彈簧彈力與形變量的關系在日常生活中有哪些應用？請舉例說明，并解釋其物理原理。2.彈簧彈力與形變量的關系在科技領域有哪些應用？請舉例說明，并解釋其物理原理。一、選擇題1.C2.B3.C4.B二、填空題1.胡克定律2.困難3.大4.彈性系數、形變量三、計算題1.彈力F=kx=200N/m×0.05m=10N2.形變量x=F/k=15N/300N/m=0.05m四、實驗題實驗方案：1.器材：彈簧、砝碼、鐵架臺、刻度尺、天平2.步驟：a.將彈簧懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量彈簧的原長。b.逐漸增加砝碼，記錄每次增加砝碼后彈簧的長度。c.計算每次增加砝碼后彈簧的形變量（彈簧長度減去原長）。d.用天平測量每個砝碼的質量，計算每次增加的砝碼總質量。e.繪制彈簧彈力與形變量的關系圖。3.測量物理量：彈簧長度、砝碼質量五、簡答題彈簧彈力與形變量之間的關系遵循胡克定律，即在彈性限度內，彈簧的彈力與形變量成正比。物理原理是彈簧的形變儲存了彈性勢能，當形變恢復時，彈性勢能轉化為彈力。六、綜合題1.彈力F1=kx1=400N/m×0.1m=40N彈力F2=kx2=400N/m×0.15m=60N原因：彈力與形變量成正比，形變量增加，彈力也增加。2.實驗步驟、器材和測量物理量同四（2）。彈力與形變量的關系圖象為一條過原點的直線，斜率為彈簧的彈性系數。七、開放性題1.應用：彈簧秤、彈性玩具、減震器等。原理是利用彈簧的彈力與形變量成正比的關系，通過測量形變量來計算力的大小或通過形變來吸收或釋放能量。2.應用：彈簧繼電器、彈簧測力計、汽車懸掛系統等。原理同上，通過彈簧的彈力與形變量的關系來實現力的傳遞、測量或控制。1.胡克定律：彈簧的彈力與形變量成正比。2.彈性系數：反映彈簧硬度的物理量，與彈簧材料和結構有關。3.實