高考物理100考点最新模拟题(力学实验)专题02探究弹力与弹簧伸长的关系原卷版 Word版缺答案

100考点最新模拟题(力学实验)精选训练2第十二部分 力学实验 二．探究弹力与弹簧伸长的关系1．（2016·山东联考）利用如右图所示的装置做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验。

所用钩码每只的质量皆为30g 。

实验中，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中。

(弹力始终未超过弹性限度，取g =9.8m/s 2)（1）上表记录数据中有一个不符合规范，它是第___组中的______数据（填写数据的名称），应记作____________。

（2）根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内(保留3位有效数字)。

（3）在坐标纸中作出弹簧弹力大小F 跟弹簧总长度L 之间的关系图线。

（4）根据图线求得该弹簧的劲度k =_______N/m 。

（保留3位有效数字）（5）写出弹簧中弹力的大小F 跟弹簧总长度L 之间的函数关系的解析式________________，2.（2015·福建理综）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。

L/cm①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量L∆为______________________cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_______________;（填选项前的字母）A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学所描绘的弹簧的伸长量l∆与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________________________________________.3 .（2015四川理综）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-曲线，得到弹力与弹g=9.8m/s2)，要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是。

作出F x簧伸长量的关系。

4. （2014·全国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3-1（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(N/m)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）。

已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm。

（1）将表中数据补充完整：①，②。

（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k—n图像。

（3）图3-1（b）中画出的直线可以近似认为通过原点，若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系表达式为k = N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0的关系表达式为k = N/m 。

5．（2012·广东）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______时，长度记为L 0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6，数据如下表表：表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。

由表可知所用刻度尺的最小刻度为______。

③图3-2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 0或L x ”）。

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/s 2）。

6．(2014·浙江)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。

（1）某次测量如图2所示，指针示数为___________cm 。

（2）在弹性限度内，将50g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A 、B 的示数L A 和L B 如表1。

用表1数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m （重力加速度g=10m/s 2）。

由表1数据___________（填“能”或“不能”）计算出弹簧2的劲度系数。

图3-2图1 图27．（2011·安徽）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。

实验测得了砝码的质量m 与弹簧长度l 的相应数据，六对应点已在题图上标出。

（g=9.8m/s 2)（1）作出m-l 的关系图线； （2）弹簧的劲度系数为 N/m.8．(2014·湖南四大名校联考)橡皮筋像弹簧一样，也遵守胡克定律，即在弹性限度内伸长量△x 与弹力F 成正比，可表达为F=k △x ，某同学用铁架台、刻度尺、钩码和待测橡皮筋组成如图所示装置，测定橡皮筋的劲度系数，是通过改变钩码个数测得一系列弹力F 与橡皮筋总长度x 的值，并作出F 一x 图象如图．请回答下列问题：（1）若将图线延长与F 轴相交，该交点的物理意义是 。

（2）由图线计算得该橡皮筋的劲度系数为 ；（3）橡皮筋的劲度系数的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L 、横截面积S 有关，理论与实际都表明k=YS/L ，其中Y 是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。

已知该实验所测橡皮筋未受到拉力时圆形横截面的直径D =4.00 mm ，则其杨氏模量Y = 。

9.某同学探究弹簧的直径D 与劲度系数k 的关系。

（1）为了排除其它因素的干扰，该同学选取了材料、自然长度、金属丝粗细均相同但弹簧直径不同的两根弹簧A 、B 做实验，该同学的这种实验方法为 。

（2）测得A 弹簧直径D A =1.80cm ，B 弹簧直径D B =2.40cm..。

该同学把两弹簧分别竖直悬挂在铁架台上，测出自然长度，然后在弹簧下端增挂钩码，若每个钩码的质量为20g ，记录的实验数据如下表。

L / 10-2表中有两个数据一个记录不规范，它是 ；一个记录错误，它是： 。

（3）利用上面表格中的数据，作出A 、B 弹簧的拉力F 与伸长量x 的关系图象，求出A 、B 弹簧的劲度系数，k A =N/m ，k B = N/m 。

（重力加速度g=10ms ，保留一位小数。

）（4）根据作出的图象，可得出结论：在其它条件相同的情况下，弹簧的直径越大，其劲度系数 。

10．（2015·杭州期中）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，实验装置如右图，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．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）一同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图中，请在答卷上作出F －L图线．（2）由此图线可得出该弹簧的劲度系数k ＝____N/m.（3）试根据该同学以上的实验情况，帮助他在答卷虚框中设计一个完整的记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．11.(2016·陕西延安质检)用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________ N/m。

挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm。

12．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在刻度尺上的刻度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，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。

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：________。