专题2 考点4 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系-【择数·高考闪电提分】2023高考物理基础必刷1000题

高中物理·专题2 °。择数·闪电提分 考点4 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 A基础夯实 对齐的装置，简化为图中的指针.现要测量 1.(2021·广东)某兴趣小组测量一缓冲装置 图(a)中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码 中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固 时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时 定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹 标尺读数为1.950cm;当托盘内放有质量为 角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实 0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零 验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米 刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其 刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直 读数为 cm。当地的重力加速度 大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为 径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每 N/m(保留3位有效数字)。 滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球 的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数 L0,数据如表所示。实验过程中弹簧始终 处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压 指 缩量，进而计算其劲度系数。 游标 0c9 刻度尺、 主尺 20 00m000Y】 有机玻璃管 游标主尺 cm 图(a 图() 77777777777 3.(2020·福建厦门市)某同学利用图1所示 2 3 装置来研究弹簧弹力与形变量的关系。设 L./cm 8.0410.0312.0514.0716.11 18.09 计的实验如下：A、B是质量均为m。的小物 (1)利用△L=L+3一L,(i=1,2,3)计算弹簧的 块，A、B间由轻弹簧相连，A的上面通过轻 压缩量：△L,=6.03cm,△L2=6.08cm,△L3= 绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连。 挂钩上可以挂上不同质量的物块C。物块 cm,压缩量的平均值△L= B下放置一压力传感器。物块C右边有一 △L1+△L2+△L3 3 cm。 个竖直的直尺，可以测出挂钩下移的距离。 (2)上述△L是管中增加 个钢球 整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力 时产生的弹簧平均压缩量。 加速度g=9.8m/s2。实验操作如下： 9.6 (3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2, F/N ●● 该弹簧的劲度系数为 N/m. (结果保留3位有效数字) 2.(2018·全国I卷)如图(a),一弹簧上端固 xm 个压力传感器 0.2 定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由 图1 图2 游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左 (1)不悬挂物块C,让系统保持静止，确定挂 边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确 钩的位置O,并读出压力传感器的示数F。 ◇◇◇ ·47· 招数高考。 (2)每次挂上不同质量的物块C,用手托住， 点，静止时记录下N点的位置a,请回答： 缓慢释放。测出系统稳定时挂钩相对O点 下移的距离x;,并读出相应的压力传感器 的示数F。 第一次位置 第二汝位管 乙 (3)以压力传感器示数为纵坐标，挂钩下移 (1)若拉力传感器显示的拉力大小为F,用 距离为横坐标，根据每次测量的数据，描点 刻度尺测量橡皮筋ON的长为L及N点与 作出F一x图像如图2所示。 O点的水平距离为x,则橡皮筋的劲度系数 ①由图像可知，在实验误差范围内，可以认 为 (用所测物理量表示)。 为弹簧弹力与弹簧形变量成 (2)若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复 (选填“正比”“反比”或“不确定关系”)； 上述过程，记录静止时N点的位置b,发现 ②由图像可知：弹簧劲度系数k=N/m。 O、a、b三点刚好在同一直线上，其位置如图 4.(2020·安徽)某同学在研究性学习中，利 乙所示，则下列说法中正确的 用所学的知识解决了如下问题：把一开口 是 向右、内壁光滑、深度为h=0.25m的小圆 A.第二次拉力传感器显示的拉力示数较大 筒水平固定在桌面上，同时把一轻弹簧一 B.两次拉力传感器显示的拉力示数相同 端固定于小圆筒内部左端，没有外力作用 C.第二次所用的橡皮筋的劲度系数小 时弹簧的另一端位于筒内。如图甲所示， D.第二次所用的橡皮筋的劲度系数大 如果本实验的长度测量工具只能测量出筒 6.(2020·山西)某同学在“探究弹力和弹簧 外弹簧的长度1，现要测出弹簧的原长。和 伸长的关系”时的实验装置如图所示，让刻 弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩 度尺零刻度与弹簧上端平齐，弹簧不挂物 码的个数来改变1，作出F一（图线如图乙 体时下端指针所指的刻度为x,在弹簧下 所示。 用足够长的轻质细线挂上4个相同的钩码 000m- (弹簧处于弹性限度内)，静止置于烧杯T 201 -00000000000 10 内，控制阀门S通过细胶管向烧杯中缓慢 010203040/cm 注水，依次浸没4个钩码，记录每浸没一个 甲 钩码时指针所指的刻度x1、x2、x