1、实验专项抢分练(二)探究弹力和弹簧伸长的关系(建议用时40分钟)1在进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，一个实验小组使用两根不同的轻质弹簧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_。(填选项前字母)Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比【解析】选B。Fl图象在l轴上的截距表示弹簧的原长，因为此位置弹力为0，弹簧没有伸长，从图象看出，a的原长比b的短，A错误。Fl图象的斜率表示弹簧的劲度系数，从图象看出，a的劲度系数比b的大，B正确，C错误。测得的弹力与弹簧的伸长量成正比，D错误。2(2018全国卷)如图甲，一弹簧上
2、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。现要测量图甲中弹簧的劲度系数。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，标尺示数如图乙所示，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)。【解析】标尺示数如图乙所示，其读数为37 mm0.05 mm1537.75 mm3.775 cm；弹簧的伸长量x3.775 cm1.
3、950 cm1.825 cm0.018 25 m，根据二力平衡有kxmg，解得k53.7 N/m。答案：3.77553.73某同学欲做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，有铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码。(1)实验中还需要的测量工具是_；(2)用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于_(选填“竖直”或“水平”)位置且处于平衡状态；(3)用纵轴表示钩码质量m，横轴表示弹簧的形变量x，根据实验数据绘制出图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数k_N/m(重力加速度g取9.8 m/s2)；(4)若某同学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，
4、挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0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列选项中的_。【解析】(1)实验中还需要的测量工具是刻度尺；(2)用悬挂钩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；(3)由题图可知弹簧的劲度系数k N/m4.9 N/m；(4)因为是把弹簧平放在水平桌面上测得的弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上的截距，但是得到的图象仍为直线，C正确，A、B、D错误。答案：(1)刻度尺(2)竖直(3)4.9(4)C4(2021马鞍山模拟)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各
5、自的劲度系数，如图甲所示。(1)未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上，其示数为_cm。(2)将质量为50 g的钩码逐个挂在弹簧的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量x和所挂钩码的质量m，可描绘出如图丙所示的图象，由图象可计算出弹簧的劲度系数k_N/m。(取重力加速度g9.8 m/s2)(3)图丙中，当弹簧的伸长量超过17 cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第_个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧的劲度系数_(选填“有”或“没有”)影响(弹簧的弹性限度足够大)。【解析】(1)毫米刻度尺读数需估读到最小分度的下一位，指针B示数为11.50 cm。(2)由题图丙中的数据可知，弹簧
6、的形变量为x7.00 cm时，拉力Fmg40.059.8 N1.96 N，根据胡克定律可知k28 N/m。(3)由题图丙中的数据可知，当弹簧的伸长量为14 cm时，对应的拉力F是1.96 N，所以其劲度系数k114 N/m；弹簧的伸长量为17 cm时，对应的拉力Fk1x140.17 N2.38 N，n4.86。由此可知，挂上第5个钩码时，拉力已经超过弹簧的弹性限度，这时弹簧的图线仍然是直线，说明对测量弹簧的劲度系数没有影响。答案：(1)11.50(2)28(3)5没有5.(2021丽江模拟)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,实验装置如图甲所示。所挂钩码的重力相当于对
7、弹簧提供了向右的恒定拉力。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组数据在如图乙所示的图象中描点,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。(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)。(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较。优点是: _;缺点是: _。【解析】(1)用平滑的曲线将各点连接起来,如图所示。(2)弹簧的原长L0,即为弹簧的弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,L0=510-2 m=5 cm。弹簧的劲度系数为图象直线部分的斜率,k=20 N/m。(3)记录数据的表格如表所示次数123456弹力F/N弹簧的长度L/(10-2 m)弹簧的伸长量x/(10-2 m)(4)优点是避免弹簧自身所受重力对实验的影响。缺点是弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在摩擦造成实验误差。答案:(1)见解析(2)520(3)见解析(4)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摩擦造成实验误差
