专题03探究弹力弹簧伸长的关系-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题3. 探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系 1.（8分）（2023石家庄重点中学高一质检）某班级同学用如图所示的装置练习测量弹簧的劲度系数k。 （1）A同学先在光滑水平面上用刻度尺测得弹簧原长为x，如图（甲—1）所示，然后竖直悬挂在铁架台上，逐个挂上相同的钩码，对应的拉力为F，测出相应的弹簧总长x，如图（甲—2）所示。然后该同学以F为纵坐标，为横坐标，在方格纸上作出了图线，如图（甲—3）所示，请你根据此图线求出该弹簧的劲度系数k值为___________，图线不过坐标原点的原因是。 （2）B同学一开始也如图（甲—1）测弹簧原长，竖直悬挂时由于不小心，装置如图乙所示，刻度尺的零点在弹簧最上面一圈的上方某处，指针移动到了最下面一圈的上方某处，B同学依然以指针所指刻度值记为弹簧总长，作图方法与A一样。你认为B同学的安装导致k的测量值比真实值___________（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）。 （3）在计算弹簧弹力时重力加速度取，若当地实际的重力加速度g值为9.78，则实验测得的劲度系数与实际值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 2. （2023重庆八中高三入学考试）由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其劲度系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。我校研究性学习小组在探究某圆柱形细长钢丝的形变特点时，猜想该圆柱形细长钢丝也遵循类似的规律，为探究猜想是否正确，取样品进行实验探究。经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后取得实验数据如下： 样品 长度 拉力 伸长量 截面积 100N 200N 300N 400N 样品A 1m 0.50cm2 0.02cm 0.04cm 0.06cm 0.08cm 样品B 2m 0.50cm2 0.08cm 016cm 0.24cm 0.32cm 样品C 1m 1.00cm2 0.01cm 0.02cm 0.03cm 0.04cm 样品D 3m 0.50cm2 0.18cm 0.36cm 0.54cm 0.72cm 样品E 1m 0.25cm2 0.04cm 0.08cm 0.12cm 0.16cm （1）由实验数据可知，钢丝受到拉力与伸长量成正比关系，其“劲度系数”（ ）分别为，，，kD=_____________N/m；（结果保留三位有效数字） （2）对比各样品实验数据可知，其“劲度系数”与钢丝长度的___________（填“平方”或“平方的倒数”）成正比、与钢丝的横截面积成_________（填“正比”或“反比”）。 3. （2022河北唐山三模）如图所示，有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置，下端系在一个轻质勾上。两绳在同一竖直面内，不缠绕。1的长度比2短，1自然伸长时，2处于松弛状态。现测量这两条弹性绳的劲度系数。进行以下操作：每个钩码质量为100g，g取。 ①测量短绳的自然长度； ②下端逐个加挂钩码。测量短绳1的长度L，并记录对应钩码数量n。两条弹性绳一直处于弹性限度内； ③在坐标纸上建立坐标系。以L为纵坐标，以所挂钩码数为横坐标，描出部分数据如图所示； ④根据图像求出弹性绳的劲度系数、。 （1）加挂第___________个钩码，弹性绳2开始绷紧； （2）弹性绳1、2的劲度系数分别为___________N/m，___________N/m。 4. （2022福建厦门四模）某实验小组研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系。实验器材有：一条两端带有细绳套的橡皮筋，钩码若干，刻度尺，铁架台等。 （1）以下实验装置安装最为合理的是________； A. B. C. D. （2）将橡皮筋上端固定在铁架台上，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一个钩码均记下对应的橡皮筋伸长量x（橡皮筋始终在弹性限度内），记录多组实验数据如下表： 钩码个数 1 2 3 4 5 6 7 8 F（N） 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 1.176 1.372 1.568 x（mm） 2.7 9.0 17.7 28.0 42.4 57.7 74.8 91.7 （3）如图所示，以拉力F为横坐标，橡皮筋伸长量x为纵坐标，根据测量数据在坐标纸上进行描点； （4）根据x-F图判断：橡皮筋弹力与橡皮筋伸长量________（填“是”或“不是”）正比关系； （5）根据x-F图可知，当橡皮筋伸长量为50.0mm时，该橡皮筋的弹力大小为________N（结果保留小数点后两位）。 5.（2022辽宁大连质检）为了测量某弹簧劲度系数，某探究