专题九 探究弹簧弹力与形变量的关系（分层练习）-【新征程】新人教版2023-2024学年高三一轮复习

专题九 探究弹簧弹力与形变量的关系 基础巩固 1．（2023·海南海口·海南中学校考三模）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）为完成实验，还需要的实验器材有： 。 （2）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲系数为 N/m。图线不过原点的原因是由于 。 2.（2023·天津·校联考模拟预测）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． 3.（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考一模）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在绳子的下端，测量相应的数据，通过描点法作出F-l（F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度）图像，如图乙所示。      （1）下列说法中正确的是 。（填正确答案标号） A．每次增加的钩码数量必须相等 B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比 C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态 D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与弹簧伸长量，会得出拉力与弹簧伸长量之比相等 （2）根据乙图可求得该弹簧的劲度系数为 N/m（保留两位有效数字），图像中在点出现拐点是因为 。 （3）该实验将弹簧水平放置而不是竖直放置，优点在于： 。 4.（2023·山东济南·统考三模）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量电梯竖直上下运行时的加速度，其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时，指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm；在弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码，当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律，重力加速度g=9.8m/s2。 （1）该弹簧的劲度系数k= N/m；（结果保留两位有效数字） （2）该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为 m/s2；（结果保留三位有效数字） （3）在实际测量过程中，指示针会随钩码上下振动，为了能让指示针尽快稳定下来，该同学将钩码换成与钩码质量相同的强磁铁，并在强磁铁正下方放置一铝块，如图乙所示。与不加铝块相比，此种情况下测得的加速度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （4）弹簧下端悬挂钩码的质量越大，该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）。 5.（2023·云南丽江·华坪县第一中学校考一模）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图连接起来进行探究． 钩码数 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 （1）某次测量如图所示，指针示数为 cm． （2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表．用表中数据计算弹簧1的劲度系数为 N/m(重力加速度g=10m/s2)．由表中数据 填“能”或“不能”计算出弹簧2的劲度系数． 6.（2023·湖北·模拟预测）如图a，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图a中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.200 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图b所示，其读数为 cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有