实验卷(2) 探究弹簧弹力与形变量的关系（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

[实验卷(二)]　探究弹簧弹力与形变量的关系

 

(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

1．(2024·河南信阳模拟)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x­m图像，如图乙中的图线A所示。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图像如图乙中的图线B所示，由图像可知，弹簧b的劲度系数____________(选填“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)钩码稳定时有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)钩码稳定时，由平衡条件可知，每个弹簧的弹力都是mg，结合图像可知，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．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