3.1.2 探究弹簧弹力与形变量的关系、胡克定律 同步练习-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.1.2 探究弹簧弹力与形变量的关系、胡克定律 一、选择题 1．(2022·陕西长安一中高一期末)轻弹簧的两端各受20 N拉力F的作用，弹簧伸长了10 cm(在弹性限度内)，则该弹簧的劲度系数为(　　) A．2 N/m B．4 N/m C．200 N/m D．400 N/m 2.(2022·石家庄市高一期末)原长为15 cm的轻弹簧，竖直悬挂一个100 g的钩码，平衡时弹簧的长度变为17 cm；现在钩码下端再挂一个同样的钩码，已知弹簧仍处于弹性限度内，取重力加速度大小g＝10 m/s2。弹簧再次平衡时，下列说法正确的是(　　) A．弹簧共伸长了19 cm B．弹簧的长度变为34 cm C．弹簧的劲度系数为50 N/m D．弹簧的劲度系数为100 N/m 3．(2023·西安市第三中学高一期中)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像可知(　　) A．弹簧的劲度系数为1.5 N/cm B．弹簧的劲度系数为1.5 N/m C．弹簧的原长为2 cm D．若给弹簧施加一个大小为3 N的作用力，弹簧的长度一定为8 cm 4．(2022·北师大二附中高一期末)某小组用力传感器探究弹簧弹力与伸长量的关系，通过描点画图得到如图所示的F－x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是(　　) A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长 B．弹簧1的劲度系数为100 N/m，大于弹簧2的劲度系数 C．弹簧2产生15 N的弹力时，弹簧的伸长量是50 cm D．因未测弹簧原长，因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系 5．(多选)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　) A．在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内 B．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 C．弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近 D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比均相等 6．(2022·咸阳市高一期末)一字形圆头弹力绳是用超弹性硅胶制成，弹力绳的质量不计且遵循胡克定律。如图，人正使用弹力绳进行拉伸训练，双手各施加15 N的拉力向两端拉弹力绳(未超出弹性限度、且未与背部接触)，弹力绳劲度系数为k＝100 N/m。则下列说法正确的是(　　) A．弹力绳的弹力大小为30 N B．弹力绳的伸长量为30 cm C．若双手的拉力减小，则弹力绳的劲度系数减小 D．若将弹力绳一端固定在地面上，另一端施加15 N的拉力，则其伸长量不变 7．(多选)(2022·济宁市期末)如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为2m的物块A，物块A静止后弹簧长度为l1；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为l2，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，则(重力加速度为g)(　　) A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧的原长为3l1－2l2 D．弹簧的原长为3l1＋2l2 二、实验题 8．小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 (1)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 (2)小明同学根据记录的数据，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合适的线来拟合这些点。 (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____________________。 9．(2023·黑龙江哈师大青冈实验中学高一期中)在学到胡克定律及探究弹簧弹力与形变量的关系时，小明利用如图器材，测量锻炼所用拉力器弹簧的劲度系数。实验步骤如下： A．将弹簧拉力器一端固定在支架上，另一端系一个绳套 B．水桶装入一定量的水，用体重计测量水桶和水的总质量m，并记录数据 C．将水桶系在绳套上，缓慢释放水桶，稳定后测量弹簧的长度l，并记录数据 D．改变水的质量，重复步骤B、C，并记录数据 E．绘制图像，并根据图像求拉力器弹簧的劲度系数 (1)某次实验水桶及水总质量为10 kg时，弹簧长度如图(每次测量时读最后一圈弹簧下边缘刻度)，读数为________ cm； 水桶和水的总质量m 0 5 kg 10 kg 15 kg 20 kg 弹簧长度l 24.00 cm 27.52 cm 34.86 cm 38.48 cm (2)在坐标纸中已经描绘了4组数据点，请将未描绘的数据点补充完整，并作出m－l图像； (3)根据图