高中物理探究弹力和弹簧伸长的关系实验题

某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度（圈数）的关系；实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为；挂有质量为砝码时，各指针的位置记为；测量结果及部分计算结果如下表所示（为弹簧的圈数，取重力加速度为）.已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为.
                      

	P1	P2	P3	P4	P5	P6
x0 （cm）	2.04	4.06	6.06	8.05	10.03	12.01
x（cm）	2.64	5.26	7.81	10.30	12.93	15.41
n	10	20	30	40	50	60
k（N/m）	163	①	56.0	43.6	33.8	28.8
1/k（m/N）	0.0061	②	0.0179	0.0229	0.0296	0.0347

（1）将表中数据补充完整：①，②；
（2）以为横坐标，为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出图象；

（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点；若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数的关系的表达式为=；该弹簧的劲度系数与其自由长度（单位为）的表达式为=.

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在      方向（填“水平”或“竖直”）．
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如表：

代表符号	L	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值[cm]	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为      ．
（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与      的差值（填“L”或“L_x”）．

（4）由图可知弹簧的劲度系数为      N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为      g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s²）．

小明同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，安装好如图所示的实验装置：让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂一个钩码，静止时弹簧长度为l₁，根据此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1mm）上位置的放大图，可读出弹簧的长度l₁=______cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l₂、l₃、l₄、l₅.实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95cm。已知每个钩码质量是50g，当地重力加速度g=9.80m/s²，据此小明计算出弹簧的劲度系数为_______N/m（结果保留三位有效数字）。小红同学发现小明的计算结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：_____________________________________________________________________

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填“水平”或“竖直”）
②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_盘；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如下表：

代表符号	L0	L盘	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度值为________．
③右图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值（填“L₀”或“”）．

④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s²）．

在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，弹簧竖直悬挂，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再逐个挂钩码，所用的每个钩码质量为50g，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下表中(弹力始终未超过弹性限度，g取10N/kg)

砝码质量m (g)	0	50	100	150	200	250
弹簧总长l (cm)	11.80	12.80	14.00	15.10	16.20	17.40
弹簧的伸长量x（cm）	0	1.00	2.20	3.30	4.40	5.60

 
（1）根据实验数据在答题卡坐标纸上作出弹簧弹力大小F与伸长量x的关系图象。
（2）根据图象可知弹簧的劲度系数k =         N/m。（保留三位有效数字）

 

在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下的数据。
①表格中a=          ，b=          。
②根据数据在答题卷的坐标中画出图象。
③弹簧的劲度系数k =     N / m。（取两位有效数字）
由此得到结论：                    。

钩码个数	1	2	3	4	5	6
弹簧弹力F（N）	0.50	a	b	2.00	2.50	3.00
弹簧伸长x（cm）	1.20	2.40	3.60	4.76[	6.10	7.10

一位同学在做“探究形变与弹力的关系”的实验
（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，将这些步骤用字母排列出来是_________________

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
（2）下表是这位同学所测的几组数据

①根据上表的数据在下图的坐标系中作出F-x图线

②写出曲线的函数表达式____________（x用cm作单位）
③函数表达式中常数的物理意义______________

在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F于弹簧的型变量做出的描点，如图所示：

（1）在根据描点作图线。
（2）图线不过原点的原因是由于                              。
（3）弹簧的劲度系数为                    ；（计算结果保留三位有效数字）

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，还需要的一个实验器材是：     
（2）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的图线，由此可求出弹簧的劲度系数k为      N/m．

某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如下表，（）


根据所测得的数据和关系曲线可知，这种规格的弹簧的劲度系数为_______N/m，在图像的末端图像变弯曲的原因是__________

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在      方向（填“水平”或“竖直”）；
②弹簧自然悬挂，待弹簧      时，长度记为L₀，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如表：

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为      ．由表可知所用刻度尺的最小长度为      ．
③如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与      的差值（填“L₀或L₁”）．

④由图可知弹簧的劲度系数为      N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为      g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s²）．

在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L。

（1）有一同学通过以上实验测量后把6组数据描点在右图坐标系中，请作出F－L图线（在答卷图中完成）。
（2）由此图线可得出该弹簧的原长L₀＝         cm，劲度系数k＝         N/m。

如图所示为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针以及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺，测得在挂钩上挂上一定数量钩码时，指针在刻度尺上的读数如表


已知所有钩码的质量可认为相同且为m=50g，重力加速度取，请回答下列问题：
（1）与相比较有很大的区别，其可能的原因是：______________
（2）小刘同学通过，得：劲度系数公式
请根据小刘同学的方法计算出弹簧的劲度系数k=_________N/m,(结果保留两位有效数字)

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在__方向(填“水平”或“竖直”)．
②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆.数据如下表.

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值(cm)	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．
③下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_______的差值(填“L₀”或“L_x”)．
④由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为______g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s²)

如图甲示，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长度的关系实验．
（1）实验中还需要的测量工具有：_________________．
（2）如图乙示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x．由图可知：图线不通过原点的原因是由于       ；弹簧的劲度系数k=______N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8m/s²）；

（3）如图丙示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像．下列正确的是

A．a的原长比b的长	B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小	D．弹力与弹簧长度成正比