2024届高考物理一轮复习重点突破训练 专题64实验：探究弹簧弹力与形变量的关系

专题64 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 实验题： 1． 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。    （1）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺竖直固定在弹簧一侧，零刻度与弹簧上端对齐，不悬挂重物时，指针所指的位置如图乙所示，则弹簧的原长为 cm。 （2）在弹簧挂钩上挂上不同的钩码，由钩码的重力得到弹簧的拉力F，测得不同拉力下弹簧的长度l，求得弹簧的伸长量，根据测得的多组数据在坐标系上描点，如图丙所示，请根据描出的点作图 ，由图像求得弹簧的劲度系数 N/m。根据图像求劲度系数可以减小 （填“偶然”或“系统”）误差。 2．某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。      ①实验装置如图（a），下列操作规范的是 （多选）。 A．悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数 B．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长 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．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 ②他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长为 cm；劲度系数 N/m。 3．小明同学用如图所示的装置完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）关于本实验，下列说法正确的是 （单选）。 A．需要借助重垂线来判断弹簧是否沿竖直方向 B．在安装刻度尺时，必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐 C．实验过程中悬挂钩码的数量越多越好 D．由于弹簧自身受到重力，测量原长时，应将其竖直悬挂，在其静止后再测量 （2）根据实验数据绘制如图所示的图像，横轴为弹簧的形变量x，纵轴为钩码的质量m。已知重力加速度大小，则弹簧的劲度系数k= N/m（结果保留3位有效数字）。 4．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在 （选填“水平”或“竖直”）方向。 （2）弹簧自然悬挂，待弹簧 时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6。数据如下表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 数值/cm 25.35 27.35 29.35 31.30 代表符号 L3 L4 L5 L6 数值/cm 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为 。由表可知所用刻度尺的最小分度为 。 （3）如图所示是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 （选填“L0”或“Lx”）的差值。 （4）由m­x图像可知弹簧的劲度系数为 N/m。（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2） （5）通过m­x图像和表中数据可知砝码盘的质量为 g。 5．某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，图甲所示，安装好实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧左端对齐，在轻绳下端分别挂1个、2个、3个、4个相同的钩码：静止时弹簧的长度分别为、、、，弹簧的轴线与轻绳在同一水平线上。该同学以弹簧的长度l为横坐标，以钩码受到的重力G为纵坐标绘制了G-l图像，如图乙所示。    （1）该弹簧的劲度系数为 N/cm。（计算结果保留两位有效数字） （2）关于该实验的数据处理与评价，下列说法正确的有 。 A．弹簧的原长约为2.0cm B．该实验中轻绳与滑轮间的摩擦对该实验没有任何影响 C．若其他条件不变，仅将弹簧竖直放置进行实验，则仍能测出该弹簧的劲度系数 6．利用如图所示装置做“研究弹力与弹簧伸长量关系”的实验，所用的钩码都相同。 （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持 状态； （2）下列操作正确的是 A．实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度 B．用直尺测得弹簧的长度作为弹簧的伸长量 C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读刻度尺的读数 D．逐一增挂钩码，记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重量 （3）某同学采用正确的方法操作后，用图像法处理数据时，把弹簧的伸长量作为横坐标，弹力作为纵坐标，然后描点作图，则作出的图像应为 。 A B C D 7．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量