- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

北京市北京昌平一中2021届高三上学期物理第一次月考试卷

某实验小组同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为m＝50g的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系如图（甲）所示。该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度，记录数据如图表中所示：当挂2个钩码时，指针对应刻度如图（甲）所示，将指针示数填入表格；

钩码个数	1	2	3	4	5
弹力F/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
指针对应刻度L/cm	12.51		15.39	16.11	17.30

（1）、表格内应填入的指针对应刻度为；

（2）、再以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度Ｌ为横轴的坐标系中，如图（乙）所示。描点画出第2组对应的数据点，并连线得到F-L图像。

（3）、请根据图像分析并得出以下结论：弹簧原长为cm。弹簧的劲度系数k=N/m（保留两位有效数字）。

（4）、弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介。某位同学根据这个观点推广认为∶将两个同样的弹簧串接在一起后，弹簧的劲度系数k与原来一样。你认为他的想法正确么，并说明一下理由？

举一反三

在探究一根轻质弹簧的弹力和伸长的关系的实验中，根据测量数据作出了弹力F和弹簧的形变量x的关系图象．下列说法正确的是（）

如图甲所示，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．

在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为{#blank#}1{#/blank#}N/m．如果将实验中两个一模一样的弹簧串接起来做成一个新弹簧，其劲度系数为{#blank#}2{#/blank#}N/m．

橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度范围内，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= $\text{[math]}$ ，其中Y是一个由材料本身性质决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．有一段横截面为圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置，可以测量出它的杨氏模量Y的值．首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm．

下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，

拉力F（N）	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
伸长量x（cm）	1.60	3.20	4.70	6.40	8.00

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#}．

如图所示，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实验。

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