第三板块 专题七 主题二 “弹簧、橡皮条”类实验-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

新高考方案·专题增分方略物理 主题二“弹簧、橡皮条”类实验 主 1.探究弹簧弹力与形变量的关系 2.探究两个互成角度的力的合成规律 精 (1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度. (1)每次拉伸结点位置O必须保持不变。 (2)画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点 (2)记下每次各力的大小和方向 归 纳 落在直线上或均匀分布在直线两侧。 (3)画力的图示时应选择适当的标度。 [逐点验收评价] 实验（一）测量弹簧的劲度系数 [细节提醒】… 1.(2023·赤峰高三模拟)某同 L一游标卡尺 (1)弹簧水平放置，可以消除弹簧重力对实验结果的 学利用如图甲所示的装置 影响。 测量弹簧的劲度系数。其 (2)游标卡尺的读数并不表示弹簧的伸长量，但F-L 中支架带有游标卡尺，游标 图线的斜率仍为弹簧的劲度系数大小。 卡尺（带固定的指针）主尺 实验（二）测量弹性绳的劲度系数 通过支架水平固定。一弹簧穿在细杆上，左端 2.(2023·银川高三模拟)如图甲所示，有两条长度 固定，右端与细绳连接，细绳跨过定滑轮，其下 不同的弹性绳都遵循胡克定律。两绳上端固定 端可以悬挂若干质量均为50g的钩码。弹簧右 在同一位置，下端系在一个轻质钩上，不缠绕时 端连有一竖直指针，所在位置可通过游标卡尺 绳1的长度比绳2的短，绳1自然伸长时，绳2 读出。实验步骤如下： 处于松弛状态。每个钩码质量为100g,当地的 F/N 2.94 重力加速度为g=9.8m/s2。现测量这两条弹 1.96 0.98 性绳的劲度系数，进行以下操作： 00 10 204060801001./mm ①测量绳1自然伸长时的长度L1o=20.00cm: 丙 ②下端逐个加挂钩码，测量绳1的长度L,并记 (1)在绳下端悬挂一个钩码，调整滑轮，使弹簧 录对应钩码数量，两条弹性绳一直处于弹性限 与滑轮间的细绳水平且弹簧与细杆没有接触， 调整游标卡尺，使指针与弹簧右端指针对齐。 度内； 游标卡尺读数如图乙所示，为 mm。 ③在坐标纸上建立坐标系，以L为纵轴，以所挂 (2)逐次增加钩码个数，并重复步骤(1)（保持弹 钩码数量n为横轴，描出部分数据如图乙所示： 簧在弹性限度内) ④根据图像求出弹性绳1、2的劲度系数k1,k2。 (3)用n表示钩码的个数，L表示相应的指针位 L/cm 110 100 置，将获得的数据记录在表格内。 90 80 之 1 2 3 5 70 m/g 50 100 150 200 250 甲 重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 (1)加挂第 个钩码，弹性绳2开始 L/mm 73.5 83.2 93.1 102.9 绷紧： (4)根据上表的实验数据在图丙中补齐数据点 (2)弹性绳1、2的劲度系数分别为k1= 并作出F-L图像，得弹簧的劲度系数k= N/m,k2= N/m。(均保留1位 N/m。(结果保留2位有效数字) 小数) 152 第三板块力学实验 [细节提醒] : 4.在“验证力的平行四边形定则”实验中，有木板、 (1)弹性绳2翔紧之后，L-n图线的斜率不再改变， 白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计。 (2)弹性绳2绷紧之后，△n2mg=(k1十2)△L2,L-n (1)为完成实验，某同学另找 图线的斜率为干k? 来一根弹簧，先测量其劲度 (3)计算劲度系数大小时，注意g=9,8m2,而不能 系数。他通过实验得到如图030《1 取g=10m/s2。 甲所示的弹力大小F与弹簧 甲 实验（三）验证力的平行四边形定则 伸长量x的关系图像，由此图像求得该弹簧的 3.(2023·全国之卷)在“验证力的平行四边形定 劲度系数k N/m(保留2位有效 则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标 数字)。 准弹簧测力计，橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅 (2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图乙所 笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： 示，其读数为 N:同时利用上一问中的结 ①用图钉将白纸固定在水平木板上。 果获得弹簧上的弹力为2.50N,请在图丙中画 ②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在 出这两个共点力的合力F合，由图得到F合 轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上， N(保留3位有效数字)。 它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角 度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测 力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到 两拉力F,和F2的大小，并 (多选， 丙 填正确答案标号) (3)已知OB与OC的夹角略大于90°，若保持 A,用刻度尺量出橡皮条的长度 结点O的位置及OC方向不变，而将弹簧OB B.用刻度尺量出两细线的长度 顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确， C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 则 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的