高中物理探究弹力和弹簧伸长的关系实验题

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系

①如图23（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数=。（取）

砝码质量（g）	50	100	150
弹簧长度（cm）	8.62	7.63	6.66

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23（b）所示：调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小。
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为。
④重复③中操作，得到与的关系如图23（c）。由图可知，与成关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。

在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中
（1）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．用悬挂砝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．用几个不同的弹簧，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）若某同学实验装置如图所示，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。
①有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F－L图线：

②由此图线可得出该弹簧的原长L₀＝________ cm， 劲度系数k＝________ N/m。（结果均保留2位有效数字）
（3）若某同学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下图中的 (     )

几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”，弹簧的上端与标尺的零刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g=9.8m/s²）

钩码质量m/g	0	30	60	90	120	150
标尺刻x/10^－2m	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79

（1）根据所测数据，在图中所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线．
（2）作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是                             ；这种规格弹簧的劲度系数k=               N/m（保留三位有效数字）．

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_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）．

如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：

（1）写出图线代表的函数      （x用m作单位）；
（2）弹簧的劲度系数是       N/m；
（3）当弹簧受F₂=800N的拉力作用时，弹簧伸长量为x₂=       cm．

某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度.
(1) 根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象．
(2) 根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.

砝码质量m×10^－3 kg	0	30	60	90	120	150
弹簧总长度l×10^－2 m	6.0	7.2	8.3	9.5	10.6	11.8

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__________

⑴在《探究求合力的方法》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时学生需要记录是:         ，           ，           ，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是                 ．
⑵某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”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，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L（在弹性限度内），把L-L₀作为弹簧的伸长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下列所示图线的哪一个？(    )

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）．

某同学做"探究弹力和弹簧伸长量的关系"的实验。

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 $cm$ ，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为 $cm$ ;
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是；（填选项前的字母）
A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量 $△l$ 与弹力 $F$ 的关系图线，图线的AB段明显偏离直线 $OA$ ，造成这种现象的主要原因是。

在探究“弹力与弹簧伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下数据：

钩码个数	1	2	3	4	5	6
弹簧弹力F/N	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
弹簧伸长x/cm	1.20	2.40	3.60	4.76	6.10	7.10

（1）由数据在坐标系中画出F—x图像（坐标系在答题纸上）
（2）由此得出结论是                                 。
（3）由图像得弹簧的劲度系数为k=        N/m。

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

（1）请将下列实验步骤或结果补充完整：在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”，取一待测弹簧，将弹簧______________测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录_____________．改变钩码个数，重复上述步骤．
某同学在右图坐标中，根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点．请你在图中描绘出相应的F-x图像，根据图像求出弹簧的劲度系数为____________N/m．（保留两位有效数字）

（2）某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为R_A，则测量的方法与步骤是：

A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后_____________，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R₁、R₂及对应的电流I₁、I₂；
B．根据以上的数据及_________________定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：____________________、______________________．该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_________．

某研究小组在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，将不同数量的钩碼挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验数据，利用描点法作出钩碼的重力G与弹簧的总长L的关系图像，如图所示请根据图象回答下列问题：

（1）弹簧的原长为        cm
（2）弹簧的劲度系数为      N/m