提分集训(11) 实验2(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

1．(2025·信阳模拟)某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”，实验时将弹簧a上端固定在铁架台的横杆上，弹簧a的右侧固定一刻度尺，记录不挂钩码时弹簧a的长度l0，在弹簧a下端悬挂不同质量的钩码，记录每次实验钩码的质量m及对应的弹簧a的长度L，重力加速度g取9.8 m/s2. (1)由x＝l－l0 求出每次弹簧a的伸长量x，根据测量数据作出x—m图像，如图乙所示中的图线A.由图线A可得弹簧a的劲度系数k＝___________N/m(结果保留两位有效数字).由图像可以得出的结论是______________________________________________． (2)该同学再用弹簧b重做实验，得到的x－m图像如图乙所示中的图线B，由图像可知，弹簧b的劲度系数____________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧a的劲度系数．若继续增大悬挂钩码的质量，测得的数值绘出的图像发现向上弯曲，其原因是_______________________________________． (3)若将a、b弹簧首尾相连串接在一起后悬挂在铁架台的横杆上，在最下端悬挂50 g的钩码，则稳定后，两根弹簧的总伸长量为___________cm. 解析：(1)由mg＝kx 可得x＝m 结合图像得＝m/kg 解得k＝49 N/m 由图像得到的结论是：在弹性限度内，弹簧的弹力与其伸长量成正比． (2)由x＝m 可知，图像的斜率越小，对应的弹簧的劲度系数越大，因此弹簧b的劲度系数大于弹簧a的劲度系数．图像向上弯曲的原因是弹簧超出了弹性限度． (3)由图像可知，两根弹簧的总伸长量为1.6 cm. 答案：(1)49　在弹性限度内，弹簧的弹力与其伸长量成正比 (2)大于　弹簧超出了弹性限度 (3)1.6 2．(2025·北京大兴三模)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，再将钩码挂在轻质绳子的下端，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(　　 ) 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.(结果保留两位有效数字) 解析：(1)A.对每次增加的钩码数量没有要求，只需保证弹簧始终在弹性限度范围内，记录下每次弹簧的伸长量及所挂钩码的质量即可，故A错误； B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比，故B错误； C．用悬挂钩码的方式给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态，使弹簧所受拉力的大小等于钩码的重力，故C正确； D．不同弹簧的劲度系数不一定相等，即弹簧的弹力与伸长量之比不一定相等，故D错误． 故选C. (2)在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，在点出现拐点是因为超过了弹簧的弹性限度．故弹簧的劲度系数为 k＝＝N/m＝25N/m 答案：(1)C　(2)25 3．(2025·山西朔州模拟)如图所示，某同学利用气垫导轨探究弹簧振子中弹簧的劲度系数，用一个已知劲度系数为k0的弹簧1和待测劲度系数为kx的弹簧2及一个滑块做成双弹簧振子．初始系统静止时，两弹簧均处于原长，现使振子在水平气垫导轨上做简谐运动，利用光电计时器测出其全振动n次的运动时间为t；滑块的质量m(未知)，后将质量为Δm 的砝码固定在滑块上，再次测量全振动n次的运动时间为t'(弹簧振子周期公式T＝2π ). (1)未加砝码时振动周期T＝__________(用n和t表示)； (2)加砝码后的振动周期T′＝__________(用n和t′表示)； (3)待测弹簧的劲度系数kx＝__________(用n、t、t′、Δm 和k0表示)； (4)可能引起误差的原因：_________________________________(至少写出两条). 解析：(1)未加砝码时振动周期为T＝ (2)加砝码后的振动周期为T′＝ (3)滑块上未加砝码时，有 ＝2π 滑块上加上砝码后，有＝2π 联立，解得kx＝－k0 (4)可能引起误差的原因：未考虑弹簧的质量影响；气垫导轨是否调节水平；全振动次数计数有偏差等 答案：(1) (2) (3)－k0 (4)未考虑弹簧的质量影响；气垫导轨是否调节水平；全振动次数计数有偏差等 4．(2022·湖南高考)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量．主要实验步骤如下： (1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g. (2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 硬币数量 n/枚 5 10 15 20 25 长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 (3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线． (4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为________ cm. (5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为________ g(计算结果保留三位有效数字). 解析：(3)根据表格数据描点连线如图所示． (4)由题图(c)可知刻度尺的分度值为1 mm，故读数为l＝15.35 cm. (5)设橡皮筋的劲度系数为k，原长为l0，则 n1mg＝k(l1－l0)，n2mg＝k(l2－l0) 则橡皮筋的劲度系数为k＝ 从作出的l－n图线读取数据可得 k＝＝mg(N/cm) l0＝＝9.00 cm 设冰墩墩的质量为m1， 则有m1g＝k(l－l0) 可得m1＝×6.05×(15.35－9.00) g≈128 g. 答案：(3)见解析图　(4)15.35　(5)128 5．(2021·广东高考)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端．实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示．实验过程中弹簧始终处于弹性限度内．采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数． n 1 2 3 4 5 6 Ln/cm 8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09 (1)利用ΔLi＝Li＋3－Li(i＝1，2，3)计算弹簧的压缩量：ΔL1＝6.03 cm，ΔL2＝6.08 cm，ΔL3＝________ cm，压缩量的平均值＝＝________ cm； (2)上述是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量； (3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________ N/m(结果保留三位有效数字). 解析：(1)ΔL3＝L6－L3＝(18.09－12.05)cm＝6.04 cm，压缩量的平均值为 ＝ ＝ cm＝6.05 cm (2)因三个ΔL是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量； (3)根据钢球的平衡条件有3mg sin θ＝k·，解得k＝＝ N/m≈48.6 N/m. 答案：(1)6.04　6.05　(2)3　(3)48.6 学科网（北京）股份有限公司 $$