重点推荐高中物理 重难点复习一本通 专题08 实验探究弹力和弹簧伸长的关系通关检测1Word文档下载推荐.docx

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15.00

18.94

22.82

26.78

30.66

34.60

42.00

54.50

（1）根据所测数据在图中坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线．

（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在______N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．弹簧的劲度系数为________N/m.

【答案】

（1）见解析图　

（2）0～4.9　25.00

【解析】

（1）根据表格中的各组数据在x–m图象上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图象如图所示．

（2）根据作出的图线可知，钩码质量在0～500g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝

＝

N/m＝25.00N/m.

2．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，得到轻质弹簧的弹力F大小和弹簧长度L的关系图象如图所示，则由图线可知：

（1）弹簧的原长是________cm；

（2）弹簧的劲度系数为________N/m；

（3）表示弹簧处于压缩状态的是图线________．

（1）10　

（2）200　（3）b

3．某同学利用如图a装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x＝________cm.

（1）4　50　

（2）10

（1）当F＝0时，弹簧的长度即为原长，由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小．

（2）弹簧秤的示数为3N，则伸长量为

m＝0.06m，则长度为10cm.

4．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，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．

（1）有一个同学通过以上实验测量后，把6组数据描点在如图所示的坐标系中，请作出FL图线．

（2）由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

（3）试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格（不必填写其实验测得的具体数据）．

（4）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点：

________________________________________________________________________

缺点：

【答案】见解析

（1）FL图线如图所示：

（2）弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×

10－2m＝5cm.

劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20N/m.

（3）记录数据的表格如下表

次数

1

2

3

4

5

6

弹力F/N

弹簧的长

度L/（×

10－2m）

（4）优点：

可以避免弹簧自身重力对实验的影响．

弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．

5．某实验小组在探究弹力与弹簧伸长量的关系时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0＝4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一个钩码均记下对应的弹簧长度x，数据记录如表所示。

钩码个数

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

弹簧长度x/cm

7.0

9.0

11.0

13.0

15.0

（1）根据表中数据在图中作出Fx图线。

（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝____________N/m。

（3）图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是___________________________。

（1）见解析图　

（2）50　（3）弹簧自身重力的影响

（1）如图所示。

6．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力。

实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图象如图乙所示。

（重力加速度g＝10m/s2）

（1）由图乙可知该弹簧的劲度系数为________N/m。

（2）由图乙可求得小盘的质量为________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________。

（填“偏大”、“偏小”或“相同”）

（1）200　

（2）0.1　相同

1．（2018·

云南昆明模拟）在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于下表中：

伸长量x/（×

8.00

10.00

1.50

2.93

4.55

5.98

7.50

（1）以x为横坐标、F为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线．

（2）由图线求得这一弹簧的劲度系数为________．（保留三位有效数字）

（1）见解析图　

（2）75.0N/m

（1）描点作图，如图．

（2）根据解析

（1）中图象，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝

＝75.0N/m.　

2．（2018·

上饶高三模拟）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图（a）对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图（b）进行探究．在弹性限度内，将质量为m＝50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图（a）、图（b）中弹簧的长度L1、L2如表所示．

L1/cm

30.00

31.04

32.02

33.02

L2/cm

29.33

29.65

29.97

30.30

已知重力加速度g＝10m/s2，计算弹簧甲的劲度系数k＝________N/m，由表中数据________（填“能”或“不能”）计算出弹簧乙的劲度系数．

【答案】50　能

深圳高三模拟）某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．

（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.

（1）竖直　

（2）4　50　（3）10

（2）x0为乙图中F＝0时的x值，即x0＝4cm.

k＝

N/m＝50N/m.

（3）测力计示数F＝3.0N，由乙图知弹簧长度x＝10cm.

3．（2018·

广东茂名信宜中学月考）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．

（1）为完成实验，还需要的实验器材有_________________________________________．

（2）实验中需要测量的物理量有__________________________________________________________________________________________.

（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于________________________________________．

（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；

B．记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0；

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；

E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；

F．解释函数表达式中常数的物理意义；

G．整理仪器．

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：

__________________________________.

（1）刻度尺　

（2）弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与对应的长度）　（3）200　弹簧自身重力（4）CBDAEFG

（1）实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：

刻度尺．

（2）为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与对应的长度）．

1．（2015·

高考四川卷）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1＝________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N（当地重力加速度g＝9.8m/s2）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________．作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

甲　　　　　　　乙

【答案】25.85　0.98　弹簧原长

【解析】由题图乙知l1＝25.85cm.挂两个钩码时，弹簧弹力F2＝0.98N．要测弹簧伸长量，还需要测量弹簧的原长．

2．（高考全国卷Ⅱ）某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系．实验装置如图（a）所示：

一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；

通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；

挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）．已知实验所用弹