1、实验:探究弹簧力与形变量的关系1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是()A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F-L图线也是过原点的一条直线C.利用F-x图线可求出k值D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律答案:C2.在探究一根轻质弹簧的弹力与伸长量的关系的实验中,根据测量数据作出了弹力F和弹簧的形变量x的关系图像.下列说法正确的是()A.图线是经过坐标原点的曲线,说明F与x成正比B.图线是经过坐标原点的直线,说明F与x成正比C.弹
2、簧的劲度系数与弹力成正比D.图线的斜率的倒数就是弹簧的劲度系数答案:B3.如图所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验装置,小东认真操作、正确读数后得到的数据记录如下表.由表可知()物理量1234F/N00.981.962.94L/cm12.014.016.018.0x/cm02.04.06.0A.每个钩码的质量为0.98 kgB.实验所用刻度尺的分度值是1 mmC.每挂一个钩码,弹簧伸长12.0 cmD.实验时弹簧伸长量未超过弹性限度答案:D4.某同学做“探究弹簧弹力和形变量的关系”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7.75 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指
3、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,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应钩码的总重B.随机增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应钩码的总重(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_.解析:(1)由题图乙标尺刻度可知l214.65 cm,ll2l16.90 cm.(2)为防止弹簧超出弹性限度,应逐一增挂钩码,即逐渐增加钩码的重量,故A正确.(3)由题图丙知AB段伸长量与弹
4、力不成线性关系,主要原因是弹簧弹力超出弹簧的弹性限度.答案:(1)6.90(6.886.92均可)(2)A(3)弹簧弹力超出弹簧的弹性限度5.某同学用如图所示装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验.他先测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,同时测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(g取9.8 m/s2)钩码质量m/(102g)01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/(102 m)15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据在下图坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺
5、刻度x与钩码质量m的关系曲线.(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律.弹簧的劲度系数为N/m.解析:(1)根据表格中的各组数据在x-m图像上标出相应的点,然后用平滑曲线连接这些点,作出的图像如图所示.(2)根据作出的图线可知,钩码质量在0500 g范围内图线是直线,表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律.在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点,利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k N/m25.00 N/m.答案:(1)见解析图(2)04.925.006.(1)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧
6、,弹簧轴线和刻度尺都应有方向(选填“水平”或“竖直”)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L7,数据如下表示:代表符合L0LxL1L2L3L4L5L6L7数值/cm25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.3041.41(2)甲同学用图像法处理实验数据,如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,则横轴应是弹簧长度与的差值(填“L0”或“Lx”).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(结果均保留两位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).解析:(1)实验时用砝码表示力的大小,所以使弹簧在竖直方向伸长.所以将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向上.(2)横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差,所以横轴是弹簧长度与Lx的差值.由题图可知弹簧的劲度系数kN/m4.9 N/m,由表中数据可知,弹簧下面放上砝码盘后弹簧伸长2 cm,可知砝码盘的质量m kg0.01 kg10 g.答案:(1)竖直(2)Lx4.9104