高三物理实验复习—探究弹簧弹力和形变量的关系习题选编 含答案

实验：探究弹簧弹力与形变量的关系习题选编含答案

1、如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L1=3.10 cm；当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L2=5.60 cm。弹簧处于弹性限度内，取g=10 m/s2。由此可知（）

A．弹簧的原长是0.60 cm

B．弹簧的原长是1.60 cm

C．弹簧的劲度系数约为20 N/m

D．由于弹簧的原长未知,无法算出弹簧的劲度系数

【答案】AC

2、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置。他先测出不挂钩码时

弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中。(弹簧始终在弹性限度内)

测量次序 1 2 3 4 5 6

弹簧弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45

弹簧总长x/cm 6.00 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75

根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，并

作出了F－x图线。

（1）图线跟x坐标轴交点的物理意义是_________________；

（2）该弹簧的劲度系数k＝_______________N/m。(结果保留两位有效数字)

【答案】弹簧的原长 42N/m（41-45）

3、某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长

度L0；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F

与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（本实验过程中未超出弹簧的弹性限度）。由图可知该弹簧的自然

长度为_____m；该弹簧的劲度系数为_____N/m．（计算结果均保留两位有效数字）

【答案】0.10 50

4、某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用直尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，刻度尺的零刻度线跟弹簧上端对齐，在弹簧的下部A处固定一个指针．如图所示。挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0.改变钩码个数，进行多次测量。

(1)用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则如图所示的Fx图线，你认为符合实际情况的是（）

(2)如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，此时弹簧劲度系数的测量值___________实际值(填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】C 等于

5、如图（a）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实验。

（1）为完成实验，还必需的实验器材是_____。

（2）图（b）是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求弹簧的劲度系数k=_____N/m。

（3）图线不过原点，原因可能是_____。

A．没有考虑（或忽略了）弹簧的自重

B．所选的弹簧劲度系数太大

C．所选的弹簧太长

D．钩码的质量太小

【答案】刻度尺 200N/m A

6、某同学在做探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30 g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。（弹力始终未超过弹性限度，g取10 m/s2）

（1）试根据这些实验数据在图乙给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线_______________。

（2）所作的实验图像____（填“一定”或“不一定”）经过所有数据点。

（3）由图像可知弹簧弹力大小与伸长量成____（填“正比”或“反比”）。

（4）所做图线的斜率k＝____N/m，与弹簧的伸长量____（填“有关”或“无关”）。

【答案】见解析不一定正比 25.8 无关

7、某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，将不同数量的钩码分别挂在竖直轻弹簧的下端，弹簧始终处于弹性限度内进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所挂钩码的总重力G与弹簧总长L的关系图像如图所示。则

（1）该弹簧的劲度系数为____________N/m；

（2）由图像可求出，弹簧的弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为________N。

【答案】300

300)

(05 F L

－．

8、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长度的关系实验。

（1）实验中还需要的测量工具有：______。

（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于______；弹簧的劲度系数k=______N/m(计算结果保留2位有效数字，重力加速度

9.8m/s)；

g取2

-图象，下列正（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F L

确的是______

A．a的原长比b的长

B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小

D．弹力与弹簧长度成正比

【答案】刻度尺弹簧有自身重力 4.9 B

9、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，待弹簧稳定时，长度记为L0，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L1至L6，数据如下表：

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分度为________。

（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“L0或L x”)。