1、专题20实验：探究弹力和弹簧伸长的关系12020四川江油测试某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线由此图线可得该弹簧的原长x0_ cm，劲度系数k_ N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x_ cm.22018全国卷如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针现要测量图(a)
2、中弹簧的劲度系数当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为_ cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_ N/m(保留3位有效数字)3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_
3、；(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_.42020广东深圳高级中学测试某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下实验：如图甲所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O点，另一端A系一小段轻绳(带绳结)；将制图板竖直固定在铁架台上将质量为m100 g的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A0；用水平力拉A点，使A点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的
4、位置A1；逐步增大水平力，重复5次；取下制图板，量出A1、A2、各点到O的距离l1、l2、；量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角1、2在坐标纸上做出l的图象如图乙所示完成下列填空：(1)已知重力加速度为g，当橡皮筋与OA0间的夹角为时，橡皮筋所受的拉力大小为_(用g、m、表示)(2)取g10 m/s2，由图乙可得橡皮筋的劲度系数k_N/m，橡皮筋的原长l0_m.专题20实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1(1)竖直(2)450(3)10解析：(1)由实验原理可知mgkx，弹簧应竖直放置，刻度尺测弹簧的长度也应竖直(2)F0时xx04 cm，F与x的函数关系式Fk(xx0)kxkx0，斜率等于k，k50
5、 N/m.(3)由Fk(xx0)得，3 N50 N/m(x4102) m，x0.1 m10 cm.23.77553.7解析：实验所用的游标卡尺最小分度为0.05 mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，游标卡尺读数为3.7 cm150.05 mm3.7 cm0.075 cm3.775 cm；托盘中放有质量为m0.100 kg的砝码时，弹簧受到的拉力Fmg0.1009.8 N0.980 N，弹簧伸长量为x3.775 cm1.950 cm1.825 cm，由胡克定律Fkx，解得弹簧的劲度系数k53.7 N/m.3(1)6.93(2)A(3)钩码重力超过弹簧弹性限度解析：(1)由题图甲知，读数为7.73 cm，由题图乙知，读数为14.66 cm，所以弹簧伸长量为(14.667.73) cm6.93 cm；(2)若随意增减钩码，会使作图不方便，且有可能会超出弹簧弹性形变范围，所以应逐一增减钩码，选项A正确(3)由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹性限度4(1)(2)1000.21解析：(1)由平衡条件得mgFcos ，即F；(2)由F得，(ll0)，由题图乙知，解得橡皮筋的劲度系数k100 N/m，图线延长线与横轴的交点横坐标就是橡皮筋的原长，则l00.21 m
