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1、实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1 .(1)某同学在探究 弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为ll,如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数1产 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%、%、14、%。要得到弹簧伸长量 X,还需要测量的是 。作出F二曲线，得到弹力与弹 簧伸长量的关系。(2)该同学更换弹簧，进行重复实验，得到如图丙所示的弹簧弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m。图线不过原点的原因是 。【答案
2、】(1) 25.85弹簧原长(2) 200 N/m 弹簧有自重2 .某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数ko主要实验步骤如下：将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针的指示值记作L0；弹簧下端挂一个祛码时，指针的指示值记作L1；弹簧下端挂两个祛码时，指针的指示值记作L2 ；挂七个祛码时，指针的位置如图所示，指针的指示值记作 匕。已知每个祛码的质量均为 50 g,测量记录表：代表符号LoLil.2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.106.858.6010.3012.10(1
3、)实验中，L7的值还未读出，请你根据上图将这个测量值填入记录表中。(2)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了四个差值：d1=L4七,d2=L5 L , d3=L6 L2, d4=L7 L3。(3)根据以上差值，可以求出每增加50 g祛码的弹簧平均伸长量从。从用d1、d2、d3、d4表示的式子为从=。(4)计算弹簧的劲度系数k=N/m。(g取9.8 m/s2)d do do d/【答案】(1) 14.05 (14.0314.07 均正确)(3) -2-3-4(4) 28163 .某同学在 探究弹力和弹簧伸长的关系 ”的实验中，测得图中弹簧 OC的劲度系数为50
4、0 N/m。如图所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做探究求合力的方法”实验，在保持弹簧伸长 1.00 cm不变的条件下：(1)若弹簧秤a、b间夹角为90。，弹簧秤a的读数是 N (图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为No(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数 (填 变大"变小“或 不变”)。【答案】(1) 3.00 4.00(2)变大 变大4 .为了探究弹力 F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据作 出的x干图象如图所示。(1)甲、乙弹簧的
5、劲度系数分别为 N/m和 N/m (结果保留三位有效数字)；若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧 (填 甲”或E”)。(2)根据图线和数据进行分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议。【答案】(1) 66.7 200甲(2)实验中弹簧受力应控制在弹性限度内5 .在探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某同学采用的实验装置如下图所示，弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力大小。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L。，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,总共获得了 6组实验数据。(1)该同学把6组数据对应的点标在图象中，请你根据这些数据点作出F七图线；(2)由此图线可以
6、得出该弹簧的自然长度Ld=cm,劲度系数k= N/m (计算结果保留两位有效数字)；(3)该同学实验时把弹簧水平放置，与弹簧竖直悬挂相比较：优点是;缺点是。【答案】(1)如图所示 (2) 5.0 20(3)避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差6 .在某一次做 探究形变与弹力的关系”的实验中(1)以下是一位同学准备完成的实验步骤，请你帮这位同学按正确操作的先后顺序，用字母排列出来： 。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。分析该图象特点，判断物理量之间的关系B.记下弹簧不挂钩码时，其下端
7、在刻度尺上的刻度LdC.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(2)在另一组同学的实验中， 其所用的钩码每个质量都是1 kg。而后他们根据测得的数据作出所挂钩码质量m和弹簧总长的关系图象，如图所示由此可求得(g=10 N/kg)弹簧的原长是 cm；弹簧的劲度系数是 N/m。【答案】(1) CBDAE (2) 2 5007 .在 探究弹力和弹簧伸长关系 ”的实验中，某实验小组将不同数量的钩
8、码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图所示。根据图象回答以下问题。(1)弹簧的原长为 cm。(2)弹簧的劲度系数为 N/m。(3)分析图象，总结出弹簧弹力F跟弹簧总长度L之间的关系式为 。【答案】(1) 10(2) 1 000(3) F=1 000(L-0.1)8 .橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx, k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k=YS,其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。 L用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值。下面的表格是橡皮
9、筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。出F/N510152025伸长量x/cm1.63.24.76.48.0(1)在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是 。A. NB. mC. N/mD. Pa(2)请根据表格中的数据做出 Fi图象。由图象求得该橡皮筋的劲度系数为 N/m (保留两位有效数字) 【答案】(1) D (2)如图所示 3.1 X109 . (1)在 探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，说法正确的是 。A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.用悬挂祛码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直且处于平衡状态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
10、量，会得出拉力与伸长量之比也相等(2)某同学做探究弹力和弹簧伸长量的关系 ”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，挂上祛码后测出弹簧伸长后的长度L ,把(L - L )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所示图象中的。(3)另一名同学在做 探究弹簧的形变与弹力的关系 ”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力 F ,测出弹簧的总长度 L ,改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹
11、簧的自然长度为 cm ；该弹簧的劲度系数为 N/ m。【答案】（1） AB （2） C （3） 10 cm 50 N/m10 .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，待弹簧停止振动时，长度记为H弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为Lx；在祛码盘中每次增加10 g祛码，弹簧长度依次记为 L1至L6,数据如下表：（3）下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与 的差值（填L0或 Lx 或 LJ）。（4）由图可知弹簧和的劲度系数为 N/m；（结果保留两位有
12、效数字，重力加速度取10 m/s2）。【答案】（1）竖直（3） Lx （4） 5.011 .某实验小组探究弹簧的劲度系数k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P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6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，P0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为X0；挂有质量为0.100 kg祛码时，各指针的位置记为x;测量结果及部分计算Z果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2）。已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由
13、长度为11.88 cm。PiP2P3P4P5P6xo (cm)2.044.066.068.0510.0312.01x (cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k (N/m )16356.043.633.828.81/k ( m/N )0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7（1）将表中数据补充完整：，。（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出 1/kf图。（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n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=
14、 N/m;该弹簧的劲度系数 k与其自由长度Io （单位为m）的表达式为k= N/m。1)81.70.012 2(2)见解析(3) k =31.71 10n3(在 L67 10n31.83 10 会n第6页3.31(在ll03.62之间均可）l0,3.38间均可) k =lo12 .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L),弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为Lx；在祛码盘中每次增加10 g祛码，弹簧长度依次记为 Li至7,数据如下表表：代表符号L0Lx
15、L1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30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为 。(3)图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与 的差值(填 L0或 Lx"）。(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m ；通过图和表可知祛码盘的质量为 g (结果保留两位有 效数字，重力加速度取 9.8 m/s2)。【答案】(1)竖直(2)稳定 L3 1mm(3) Lx(4)4.9 1013 .在 探究弹力和弹簧伸长的关系 ”实验中。(1)某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自
16、然伸长，用直尺测出弹簧的原长为Lo,再把弹簧竖直悬挂起来，然后用钩码挂在弹簧下端，测出弹簧的长度为L,把L心作为弹簧的伸长量 应，改变钩码个数重复操作.由于弹簧自身重力的影响，最后作出的Fi图象，可能是下图中的 。(2)另一同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是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.测得的弹力与弹簧的长度成正比(3)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的祛码。实验测出了祛码质量m与弹簧长度|的相应数据，其对应点已在图上标出。作出m-l的关系图线。弹簧的劲度系数
17、为N/m (结果保留3位有效数字)。【答案】(1) C (2) B (3) 0.250 (0.2480.262 均算对)14 .在探究 弹力与弹簧伸长的关系”通过在悬挂弹簧下面加钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下数据：(1)由数据在坐标系中作出 Fi图象；(2)由图线可知，弹力 F与弹簧伸长x的关系是。(3)由图线可求得弹簧的劲度系数k=N/m。【答案】(1)见解析(2)在弹性限度内，弹簧伸长与弹力成正比(3) 4315 . (1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图 a所示的F七图象，由图象可知：弹簧原长Lo=cm,弹簧的劲度系数 k=N/m。(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个
18、钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为 cm；由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。【答案】(1) 3.0 200(2) 1.50 316 .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.用悬挂祛码的方法给弹簧施加拉力，应保持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 1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
19、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的总长度。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，请做出 Ft图线；由此图线可得出该弹簧的原长 '。=cm,劲度系数k=N/m (结果保留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 。【答案】(1) AB (2)如图所示 5 cm 20 N/m(3) C17.某实验小组做 探究弹力和弹簧伸长量的关系 ”的实验。实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示。(1)根据表中数据在图中作出F i图象；(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k=N/m；(结果保留2位有效数字)(3)图线与 x轴的交点坐标大于 Lo的原因是。【答案】(1)如图所示(2) 50 (3)竖直悬挂时，它自身的重力作用