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题型：实验探究题题类：难易度：普通

浙江省温州环大罗山联盟2023-2024学年高一上学期期中联考物理试题

某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量弹簧的劲度系数。将轻质弹簧上端固定于铁架台上，使刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐。实验时用力传感器竖直向下拉弹簧，待弹簧静止后，记录力传感器的示数F和弹簧下端对应的刻度尺示数L，多次测量后作出 $\text{[math]}$ 的关系图像，实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。

（1）实验中两根不同的弹簧a和b的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，由图可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的长度（选填“成正比”或“不成正比”），b弹簧的原长（选填“大于”“小于”或“等于”）a弹簧的原长，b弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ N/m（结果保留两位有效数字）。

（2）某同学根据实验数据作出力传感器的示数F与弹簧伸长量 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 图像如图丙中实线所示，图像出现弯曲的可能原因是。

举一反三

做“探究弹力与弹簧伸长量关系”的实验步骤如下：

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L

C．将铁架台固定在桌子上（也可在横梁的另一端挂上一定的配重），并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码．

E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，不行再写成二次函数

F．解释函数表达式中常数的物理意义

G．整理仪器

①请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来，为：{#blank#}1{#/blank#}；

②如果某同学作出的外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．

该实验始终在弹簧的弹性限度内进行．由图可知：

该弹簧的自然长度为{#blank#}2{#/blank#}cm，

该弹簧的劲度系数为{#blank#}3{#/blank#}N/m．

两个实验小组做了如下两个实验，请回答下列问题：

某同学用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验。

某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验，采用如图甲所示的装置。质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码可以改变弹簧的弹力。在实验过程中进行正确操作并收集实验数据，作出小盘中砝码重力G随弹簧伸长量x变化的关系图象如图乙所示。 $\text{[math]}$ 重力加速度 $\text{[math]}$

如图甲所示，一轻弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一质量为15g的砝码盘，一刻度尺竖直固定在弹簧左边，其零刻线与弹簧的上端对齐，弹簧下端固定一指针。

某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其伸长量的关系”的实验．弹簧自然悬挂，待弹簧处于静止时，测得其长度记为L₀ ，此后弹簧下端每次增加10g钩码，测得弹簧长度依次记为L₁至L₆ ，数据如下表：

代表符号L_X	L₀	L₁	L₂	L₃	L₄	L₅	L₆
数值/cm	25.35	27.34	29.35	31.31	33.40	35.35	37.4
弹簧伸长量x/cm	0	1.99	4.00	5.96	8.05	10.00	12.05

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