课时冲关11 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮课时作业（人教版2019）

课时冲关１１　实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 学生用书　P３５１　 １．(１)(多选)在“探究弹簧弹力与形变量的关系” 实验中,以下说法正确的是 (　　) A．弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度 B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证 弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D．用几根不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸 长量,得出拉力与伸长量之比相等 (２)某同学做“探究弹簧形变量的关系”的实验, 他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直 尺测出弹簧的原长L０,再把弹簧竖直悬挂起来, 挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L－L０ 作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身 重力的影响,最后画出的图线可能是 (　　) 解析:(２)由于弹簧自身重力的影响,未挂钩码 时,弹簧就伸长了一定长度,故只有C正确． 答案:(１)AB　(２)C ２．某同学探究一条橡皮筋的弹力和伸长量之间的 关系,实验时使用了一条拉伸一定长度后粗细 会明显变化的橡皮筋．利用弹簧秤测出橡皮筋 弹力的大小,利用刻度尺测出橡皮筋的长度． (１)某次测橡皮筋的弹力时,弹簧秤的示数如图 甲所示,读数为　　　　N． (２)该同学根据实验测得的橡皮筋的弹力F 与 橡皮筋伸长量Δx 的数据作出F－Δx 图像,如 图乙所示．从图上可以看出,在弹力较小时,橡 皮筋的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,这 时橡皮筋的劲度系数为　　　　N/m． (３)由图乙可以看出,当拉力较大时,橡皮筋的 弹力与伸长量的比值发生了明显的变化,这时 拉力越大,橡皮筋越　　　　(选填“容易”或 “不容易”)发生形变． 解析:(１)根据弹簧秤的读数规则可知,弹簧秤 的读数为１．３０N． (２)由题图乙可知,在弹力较小时,橡皮筋的弹 力与伸长量成正比,这时橡皮筋的劲度系数为 k＝ ０．６ ５×１０－２ N/m＝１２N/m． (３)由题图乙可以看出,当拉力较大时,图像的 斜率增大,这表明增大一定的伸长量,需要的拉 力变大,因此橡皮筋更不容易发生形变． 答案:(１)１．３０　(２)１２　(３)不容易 ３．(２０２３􀅰浙江６月选考)如图所示,某同学把A、 B两根不同的弹簧串接竖直悬挂,探究A、B弹 簧弹力与伸长量的关系．在B弹簧下端依次挂 上质量为m 的钩码,静止时指针所指刻度xA、 xB 的数据如表． 钩码个数 ０ １ ２ 􀆺 xA/cm ７．７５ ８．５３ ９．３０ 􀆺 xB/cm １６．４５ １８．５２ ２０．６０ 􀆺 钩码个数为１时,弹簧A的伸长量ΔxA＝　　 　　cm,弹簧B的伸长量ΔxB＝　　　　cm, 两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp 　　　　mg (ΔxA＋ΔxB)(选填“＝”“＜”或“＞”)． 解析:钩码个数为１时,弹簧A的伸长量ΔxA＝ ８．５３cm－７．７５cm＝０．７８cm, 弹簧B的伸长量ΔxB＝１８．５２cm－１６．４５cm－ ０．７８cm＝１．２９cm, 根据系统机械能守恒定律可知两根弹簧的重力 势能减少量和钩码减少的重力势能等于弹簧增 加的弹性势能ΔEp＞mg(ΔxA＋ΔxB)． 答案:０．７８　１．２９　＞ ４．某同学在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系” 的实验中,将完全相同的弹簧A和B上端固定, 下端与长木板相连,长木板(带挂钩和指针)所 受重力为２N,右边有一刻度尺,零刻度线与弹 簧上端对齐,如图所示,现在在挂钩上挂不同个 数的钩码,测得数据如表所示． 钩码重力 ０ １N ２N ３N 指针对齐刻度 １１cm１２cm１３cm１４cm 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５５４􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第二章　相互作用 (１)每根弹簧的原长为　　　　cm,每根弹簧的 劲度系数为　　　　N/m; (２)若将 A、B弹簧串联起来使用,它们整体的 劲度系数为　　　　． A．２５N/m　　　　　　B．１００N/m C．５０N/m D．２００N/m 解析:(１)根据题表中数据知钩码重力每增加 １N,弹簧伸长１cm,长木板(带挂钩和指针)总 重２N,所以可知弹簧原长为９cm;根据k＝ΔFΔx 知两根弹簧的劲度系数为k＝ １ １×１０－２ N/m＝ １００N/m,所以每根弹簧的劲度系数为k０＝ １ ２k ＝５０N/m． (２)令一个钩码的重力为 F,挂在一根弹簧上 时,由胡克定律可得F＝k０x,当两根弹簧串联 后挂上同一个钩码时,根据平衡条件知每根弹 簧都要产生大小为F 的弹力,因此每根弹簧都 伸长x,所以对两根弹簧整体有 F＝k１×２x＝ k０x,故k１＝ １ ２k０＝２５N /m,A正确． 答案:(１)９　５０　(２)A ５．用如图甲所示的实验装置研究弹簧 的弹力与形变量之间的关系．轻弹簧 上端固定一个力传感器,然后固定在 铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时, 弹簧的弹力可从传感器读出．用刻度 尺可以测量弹簧原长和伸长后的长 度,从而确定伸长量．测量数据如表格所示: 伸长量x/ (×１０－２m) ２．００ ４．００ ６．００ ８．００ １０．００ 弹力F/N １．５０ ２．９３ ４．５５ ５．９８ ７．５０ (１)以x为横坐标,F 为纵坐标,在图乙的坐标 纸上描绘出能够正确反映弹力与伸长量关系的 图线． (２)由图线求得该弹簧的劲度系数为　　　　． (保留两位有效数字) 解析:横轴表示伸长量x,纵轴表示弹力F,按照表 格数据,描点画图,得到一条直线,图像斜率代表弹 簧劲度系数．求得弹簧的劲度系数为７５N/m． 答案:(１)见解析图　(２)７５N/m ６．(２０２５􀅰浙江杭州期未)在“探究弹簧弹力与形变 量的关系”的实验中,实验装置如图甲所示,弹簧所 受的水平拉力等于所挂钩码的重力．实验时先测出 不挂钩码时弹簧的自然长度,再将５个钩码逐个挂 在轻绳的下端,测出每次弹簧相应的长度．小明同 学通过实验测出了６组数据,并在图乙的坐标系中 描点． (１)连接图乙中各点,由图线可得出该弹簧的原 长为　　　　cm,劲度系数为　　　　N/m． (２)小明同学的测量、记录及描点都规范正确, 但图乙中的一个描点(１８cm,２．０N)位置明显 有偏差,请你指出是什么原因造成的: 　． (３)将弹簧水平放置与竖直放置做实验相比较, 请你指出水平放置做实验的优缺点(只要各指 出一条便可)．优点:　　　　　　　　　;缺 点:　　　　　　　　　． 解析:(１)作出FＧL 图像如图所示,弹簧弹力F ＝０时,对应的弹簧长度为弹簧的原长,可知,图 像的横轴截距为该弹簧的原长,即弹簧原长L０＝ ５×１０－２m＝５cm,图像直线部分的斜率为该弹簧 的劲度系数,即劲度系数k＝ １．６－０(１３－５)×１０－２ N/m ＝２０N/m． (２)在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧长 度成线性关系,图线为直线,由题意可知,造成 偏差的原因是弹簧的形变超出了弹簧的弹性 限度． (３)水平放置做实验的优点:可避免弹簧自身所 受重力对实验的影响．缺点:弹簧与接触面及轻 绳与滑轮间存在摩擦会产生误差． 答案:(１)５　２０　(２)弹簧的形变超出了弹簧的 弹性限度　(３)见解析 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６５４􀅰 高考总复习　物理