专题09 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系、探究两个互成角度的力的合成规律-2022年高一物理月考期中期末考试试题汇编（必修1））

专题09 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 探究两个互成角度的力的合成规律 1. (2020-2021学年·江苏月考)小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 (1)(多选)实验装置如图甲，下列操作规范的是________。 A.实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长 B.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 C.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 D.实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材 (2)小明同学在实验后，根据记录的数据进行处理，描绘出弹簧的伸长量Δx与弹力F相关的点如图乙所示，请你根据所学知识用一定的线来拟合这些点； (3)根据拟合的线，回答以下问题： ①本实验中弹簧的劲度系数k＝________N/m； ②图线中后半部分明显偏离直线，你认为造成这种现象的主要原因是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 2.(2020-2021学年·常州市第一中学高一月考)在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中，第一组同学设计了如图1所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。 测量次序 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的总长度L/cm 13.00 15.05 17.10 19.00 21.00 23.00 弹簧伸长的长度x/cm 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00 (1)在图2所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F－x图线； (2)根据(1)所得的F－x图线可知，下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。 A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比 B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比 C.该弹簧的劲度系数为25 N/m D.该弹簧的劲度系数为0.25 N/m (3)第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验。他们得到的F－x图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得)。下列图线最符合实际的是________。 (4)某同学想粗略测量一个原长约20 cm的弹簧的劲度系数，但他手头只有一个量程是20 cm的刻度尺，于是他在弹簧的中央固定一个用于读数的指针，如图3所示。弹簧下端未悬挂钩码，静止时指针对应的刻度为l1；弹簧下端挂一质量为m的钩码，静止时指针对应的刻度为l2。已知当地的重力加速度为g，则该弹簧的劲度系数可表示为________。 3.(2020-2021学年·河南高三月考)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中： (1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F－L图像。由图像可知：弹簧原长L0＝________cm，由此求得弹簧的劲度系数k＝______N/m； (2)按如图乙的方式挂上两个钩码，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，根据指针所指刻度尺示数，由此可推测每个钩码重为________N。 4.(2020-2021学年·江苏南京期中)小明在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，采用了如图甲所示的装置。实验时弹簧始终未超过弹性限度。 (1)某次实验中小明记录了如下表所示的实验数据，当弹簧受到的拉力为0.90 N时，弹簧下端指针指向刻度尺的位置如图乙所示，读出此时弹簧的长度并填入表格； 弹簧受到的拉力F(N) 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 弹簧的长度L(cm) 6.00 7.20 8.30 ____ 10.60 11.80 (2)根据(1)问表格中记录的实验数据，在图丙所示的坐标纸中作出弹簧弹力F跟弹簧伸长量x关系的F－x图像； (3)根据(2)问所作F－x图像，求得弹簧劲度系数k＝________N/m(结果保留2位有效数字)； 丁 (4)若小明又用同样的方法作出了另一弹簧的F－x图像如图丁所示。小明发现他所作的图像虽是直线但未过坐标原点，他猜想是由于弹簧原长的测量出现了误差。你认为，他测量的弹簧原长与真实原长相比________(选填“偏小”“相同”或“偏大