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题型：实验探究题题类：难易度：容易

云南省曲靖市宣威市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量已知且相等的钩码做“探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。

（1）、在固定刻度尺时，必须使刻度尺保持状态。

（2）、通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此可得该弹簧的原长 $\text{[math]}$ cm，劲度系数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

举一反三

某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截圆面积为400cm²的钢索能承受的最大拉力．由于直接测量很困难，同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究．由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关．因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律．

经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后实验取得数据如下：

样品	长度		200N	400N	600N	800N
样品A	1m	0.50cm²	0.02cm	0.04cm	0.06cm	0.08cm
样品B	2m	0.50cm²	0.08cm	0.16cm	0.24cm	0.32cm
样品C	1m	1.00cm²	0.01cm	0.02cm	0.03cm	0.04cm
样品D	3m	0.50cm²	0.18cm	0.36cm	0.54cm	0.72cm
样品E	1m	0.25cm²	0.04cm	0.08cm	0.12cm	0.32cm

分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位N）与伸长量x（单位m）遵循的函数关系式是{#blank#}1{#/blank#}．对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度{#blank#}2{#/blank#}成正比、与悬索的横截面积的大小成正比．

某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得多组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m﹣l图线，对应点已在图上标出，如图乙所示．（重力加速度g=10m/s²）

①请你判断如果没有测量砝码盘的质量，{#blank#}1{#/blank#}得到该弹簧的劲度系数，{#blank#}2{#/blank#}得到该弹簧的原长．（均选填“能”或“不能”）

②若已知砝码盘的质量为5g，则该弹簧的劲度系数为{#blank#}3{#/blank#}N/m．（结果保留3位有效数字）

用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质．现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系．

如图甲所示，用铁架台、一根粗弹簧和多个重力均为1N的钩码，通过实验，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A，B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是{#blank#}1{#/blank#}，B弹簧的劲度系数为{#blank#}2{#/blank#}N/m，劲度系数较大的弹簧是{#blank#}3{#/blank#}(填“A”或“B”).

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，某同学实验装置如图所示，所挂钩码的重力相当于对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，并把相应的数据记录在下表：

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