第二章 考点9 探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系-【勤径学升】2024高考一轮复习物理考点增分练

第二童 考点9探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系 ,对应答案P151 [基础练] 请参与同学们的讨论，并根据图乙确定橡皮 1.(苏锡常镇四市调研)某兴趣小组的同学想探 圈不拉伸时的总周长约为 cm,橡皮 究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符 圈的劲度系数约为 N/m。(重力加 合胡克定律，若符合胡克定律，则进一步测量 速度g取10m/s2,结果保留三位有效数字) 其劲度系数（圈中张力与整圈形变量之比）。 (3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋 他们设计了如图甲所示的实验：橡皮圈上端 上端结点O,则由实验数据得到的劲度系数 固定在细绳套上，结点为O,刻度尺竖直固定 将 (选填“偏小”“偏大”或“不受影 在一边，0刻度与结点O水平对齐，橡皮圈下 响”)：若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数 端悬挂钩码，依次增加钩码的个数，分别记录 时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度 所挂钩码的总质量m和对应橡皮圈下端P 系数将 (选填“偏小”“偏大”或“不受 的刻度值x,如表中数据所示。 影响”)。 2.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L 钩码质量 20 40 60 80 100 120 的关系的实验时，得到如图甲所示的F-L m g 图像，由图像可知：弹簧原长L cm. P点刻度值 5.535.926.306.677.027.40 求得弹簧的劲度系数k Nim. a/cm ↑FN 12 (1)请在图乙中根据表中所给数据，充分利用 坐标纸，作出m-x图像。 120 3.06.09.012.0/cm 100 甲 80 60 4 cm 5 20 乙 (2)按如图乙所示的方式挂上钩码（已知每个 (2)作出m-x图像后，同学们展开了讨论。 钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩，稳 甲同学认为，这条橡皮圈中的张力和橡皮圈 定后指针指示如图乙所示，则指针所指刻度尺 的形变量基本符合胡克定律； 示数为 cm。由此可推测图乙中所挂 乙同学认为，图线的斜率k即为橡皮圈的劲 钩码的数量为 个。 度系数： 3.两根原长相同，劲度系数不同的弹簧甲、乙串 联接在一起，构成一个新弹簧丙，设弹簧甲、 19 高考考点增分练·物理 乙的劲度系数分别为k,k2,新弹簧丙的劲度 4.(重庆三十七中模拟)如图甲所示，用铁架台、 系数为k,为探究k与k,、k的大小关系，同 弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探 学们设计了如图a所示的实验，实验步骤 究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的 如下： 关系。 33 (1)将新弹簧丙悬挂在铁架台上，刻度尺竖直固 定，零刻度与甲弹簧上端对齐，在甲、乙弹簧末 端分别固定指针A,B。图b是不挂钩码时指针 A在刻度尺上位置的放大图，则弹簧甲的原长 12345x/m 为 cm。 (2)在弹性限度内，将规格为50g的钩码逐 (1)为完成实验，还需要的实验器材有 个挂在弹簧乙的下端，记下钩码的个数n及 对应指针A、B的读数L、LB,如表格所示。 (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 钩码数n 2 3 F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 Lx/cm 16.51 20.50 24.52 28.49 32.51 N/m。图线不过原点的原因是 Ln/cm 31.07 37.02 43.01 48.98 55.03 (Ln一LA) 14.56 16.52 18.49 20.49 22.52 5.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系 /cm 数。缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透 根据表格中的数据，求出弹簧甲的劲度系数 明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定 = N'm,新弹簧丙的劲度系数 在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管 k= N'm。(结果均保留3位有效数 轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量 字) 为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐 (3)根据实验结果，可以判断串联新弹簧的劲 个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静 度系数k与k、k,的大小关系为 止，记录管内钢球的个数和弹簧上端对应 A.k=k1十k: Bk=点十点 的刻度尺示数L,数据如表所示。实验过程 2 C. D.k产=名十6， 中弹簧始终处于弹性限度内，采用逐差法计 2 算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。 20 第二童 刻度尺 弹簧 有机玻璃管 刻度尺 弹蓝2 30 约码 16 2 3 4 5 6 L./cm 8.0410.0312.0514.0716.1118.09 (1)利用△L,=L+a一L,(i=1,2,3)计算弹簧 的压缩量：△L1=6.03cm,△L,=6.08cm, △L,= cm,压缩量的平均值△L= 20 △L,+△L,+△L= Cm。 3 10612 3 (2)上述△L是管中增加 个钢球时产 内 生的弹簧平均压缩