某同学用如图1所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．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砝码，并逐个...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

黑龙江省哈尔滨六中2016-2017高二下学期物理期末考试试卷

某同学用如图1所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．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砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下（g=9.8m/s²）：

砝码质量

m/10²g

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

标尺刻度

x/10^﹣2m

15.00

18.94

22.82

26.78

30.66

34.60

42.00

54.50

（1）、根据所测数据，在如图所示的坐标纸上做出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量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关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数为N/m．（保留2位有效数字）

举一反三

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．弹簧自然悬挂，长度记为L₀ ，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆ ，数据如表：

代表符号	L₀	L_x	L₁	L₂	L₃	L₄	L₅	L₆
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图2所示，取g=10m/s² ．回答下列问题．

对一根用新材料制成的金属杆M进行抗拉测量．这根金属杆长5cm，横截面积为1.0cm² ，设计要求使它受到拉力后的伸长量不超过原长的 $\text{[math]}$ ．由于这一拉力很大，杆又很长，直接测试有困难，现选用这种材料制成样品进行测试，得到不同情况下得伸长量如下表所示：

长度	横截面积拉力	1000N	2000N	3000N	4000N
1m	0.10cm²	0.08cm	0.16 cm	0.24 cm	0.32 cm
2m	0.10cm²	0.16 cm	0.32 cm	0.48 cm	0.64 cm
1m	0.20cm²	0.04 cm	0.08 cm	0.12 cm	0.16 cm
2m	0.20cm²	0.08 cm	0.16 cm	0.24 cm	0.32 cm

某学习小组探究弹簧的伸长与形变的关系，在操作的同时记录数据，其步骤如下：

⑴测出钩码的质量为 $\text{[math]}$ 。把弹簧平放在水平桌面上，测出弹簧的原长 $\text{[math]}$ 。

⑵将该弹簧悬吊在铁架台上，让弹簧自然下垂，如图甲所示。挂上一个钩码，测出此时弹簧的长度为 $\text{[math]}$ 。

⑶之后逐渐增加钩码的个数，并测出弹簧对应的长度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ……。

⑷撤去实验装置，将以上过程中记录的数据汇总，并作出钩码质量m与伸长量 $\text{[math]}$ 的关系图如图乙所示。

已知m = $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 是钩码个数，重力加速度为g。

请根据以上操作、记录和图像回答以下问题：

① $\text{[math]}$ 图像的横截距为1.00 cm，你认为产生的原因是{#blank#}1{#/blank#}（填字母代号）。

A．数据计算错误

B．把弹簧水平放置测量原长

C．选择的弹簧是损坏的

D．选择的弹簧是轻弹簧

② $\text{[math]}$ 图线在伸长量 $\text{[math]}$ ＞5.00 cm之后变弯曲，说明了{#blank#}2{#/blank#}（填字母代号）。

A．此弹簧已被损坏

B．悬挂钩码过多

C．钩码下端触地

D．添加钩码后，钩码在竖直方向振动，且选择钩码到最高点读数 $\text{[math]}$

③从图乙上看，该弹簧水平放置使用时的弹性限度{#blank#}3{#/blank#}（填大于、等于或小于）5 $\text{[math]}$ g。

④已知钩码的质量m₀= 0.2 kg，重力加速度g = 9.8 m/s² ，利用图乙求弹簧的劲度系数k={#blank#}4{#/blank#}N/m。

某同学在探究弹簧的长度跟拉力的关系时，实验记录的数据见表格

某同学通过查资料了解到劲度系数分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的弹簧互相并联后总的劲度系数为 $\text{[math]}$ ，为了测量两根材料不同、粗细不同、长度不同的轻弹簧的劲度系数，他做了以下实验

①将一根粗细均匀的杆竖直固定在水平面上，在其表面涂上光滑材料；

②如图（a）将轻弹簧 $\text{[math]}$ 套在竖直杆上，将轻弹簧 $\text{[math]}$ 套在弹簧 $\text{[math]}$ 外面，弹簧 $\text{[math]}$ 与杆之间以及弹簧 $\text{[math]}$ 与弹簧 $\text{[math]}$ 之间均有一定间隙；

③将刻度尺竖直固定在弹簧左侧，读出此时弹簧 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的长度；

④将金属圆环套在竖直杆上并轻轻放在弹簧上，待圆环平衡后从刻度尺上读出弹簧 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的长度；

⑤逐渐增加金属圆环个数，重复步骤④；

⑥根据实验数据得出弹簧上方所加金属圆环的重力 $\text{[math]}$ 及弹簧对应的形变量 $\text{[math]}$ ，通过计算机拟合出如图（b）所示的 $\text{[math]}$ 图像；实验过程中未超过弹簧的弹性限度。

回答下列问题：

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