- 二一组卷

题型：填空题题类：常考题难易度：普通

安徽省六安市青山中学2019-2020学年高一上学期物理10月月考试卷

小明同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，安装好如图所示的实验装置：让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂一个钩码，静止时弹簧长度为l₁ ，根据此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1mm）上位置的放大图，可读出弹簧的长度l₁=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l₂、l₃、l₄、l₅.实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95cm。已知每个钩码质量是50g，当地重力加速度g=9.80m/s² ，据此小明计算出弹簧的劲度系数为N/m（结果保留三位有效数字）。小红同学发现小明的计算结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：

举一反三

如图a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，还需要的实验器材有：{#blank#}1{#/blank#}．

②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的关系图线，由此可求出弹簧的劲度系数为{#blank#}2{#/blank#}N/m．图线不过原点的原因是由于{#blank#}3{#/blank#}．

下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：

弹力：F/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
弹簧的伸长x/cm	2.6	5.0	6.8	9.8	12.4

某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如下图所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺放置在弹黄—侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10g。实验数据见下表。（g取10N/kg）

钩码质量m/g	0	10	20	30	40	50
弹簧总长度l/cm	3.00	3.50	4.00	4.50	5.00	5.50
弹力大小F/N	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系。将一根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。（g取9.80m/s²）

托盘及砝码质量（g）	50	100	150	200	250
弹簧长度（cm）	8.61	7.79	6.98	6.15	5.32

（1）试根据这些实验数据，在图乙的坐标纸上作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系图像即F-L图像{#blank#}1{#/blank#}（在坐标图中画图像），该弹簧的劲度系数k={#blank#}2{#/blank#}N/m。（保留3位有效数字）

（2）若某共享电动车的减震弹簧的劲度系数为10000N/m，相比于实验小组的弹簧，则共享电动车的减震弹簧是{#blank#}3{#/blank#}弹簧。（选填“软”或“硬”）

某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。

（1）图丙是该同学某次测量的弹簧长度，该长度是{#blank#}1{#/blank#}cm。

（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#}cm，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}N/m。

（3）该同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，如果他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧的原长 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ，把 $\text{[math]}$ 作为弹簧的伸长量x。请论述这样操作，对弹簧劲度系数的测量结果{#blank#}4{#/blank#}（选填“有”或“无”）影响，原因是{#blank#}5{#/blank#}。

在探究“弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，第一组同学设计了如图所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。

测量次序	1	2	3	4	5	6
弹簧弹力F/N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
弹簧的总长度L/cm	13.00	15.05	17.10	19.00	21.00	23.00
弹簧伸长的长度x/cm	0	2.05	4.10	6.00	8.00	10.00

（1）在如图所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F－x图线{#blank#}1{#/blank#}。（根据你做的图线解答下面问题）

（2）根据所得F－x图线可知，下列说法中正确的是{#blank#}2{#/blank#}。（选填选项前的字母）

A．弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比

B．弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比

C．该弹簧的劲度系数约为25N/m

D．该弹簧的劲度系数约为0.25N/m

（3）第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验。他们得到的F－x图线用虚线表示（实线为第一组同学实验所得）。下列图线最符合实际的是{#blank#}3{#/blank#}。

（4）某同学想粗略测量一个原长约20cm的弹簧的劲度系数，但他手头只有一个量程是20cm的刻度尺，于是他在弹簧的正中央固定一个用于读数的指针，如图所示。弹簧下端未悬挂钩码，静止时指针对应的刻度为l₁；弹簧下端挂一质量为m的钩码，静止时指针对应的刻度为l₂。已知当地的重力加速度g，则该弹簧的劲度系数可表示为{#blank#}4{#/blank#}。

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