- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

浙江省金砖联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题

小易同学准备通过图甲装置探究“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”，他把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧右侧固定一刻度尺，如图甲所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同拉力作用下的形变量x。以弹簧弹力F为纵轴、形变量x为横轴建立直角坐标系。

（1）、图甲所示，实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧上端对齐，不挂钩码时指针所指刻度尺位置如图乙所示，则此时弹簧的长度L₀=cm。

（2）、观察图丙发现，该弹簧的伸长量与弹簧弹力F存在某种关系，其弹簧的劲度系数为N/m。

（3）、该同学准备用图丁所示装置测动摩擦因数，将长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用图甲中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，此时弹簧的长度为L=17cm。已知物块A的质量为1kg。重力加速度g=9.8m/s² ，则物块A与长木板间的动摩擦因数μ=（保留两位有效数字）。

举一反三

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触；桌边悬一重锤，地面垫上白纸．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S．（重力加速度为g）

某同学用图示实验装置来研究弹簧性势能与弹簧压缩量的关系，弹簧一端固定，另一端与一带有窄片的物块接触，让物块被不同压缩状态的弹簧射出去，沿光滑水平板滑行，途中安装一光电门，设重力加速度为g．

一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是（　　）

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#}．

在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码依次挂在竖直悬挂的弹簧下端，进行了相关的测量。根据所测数据，他们利用描点法作出了所挂钩码的总重力G与弹簧长度L的关系图像（如图）。请根据图像回答以下问题：

某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数，实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件工作正常。实验开始时在沙桶中放入适量的细沙，系统开始工作，滑块做匀加速直线运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源频率为50Hz，重力加速度大小为g。

（1）图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4是计数点，相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小v={#blank#}1{#/blank#}m/s；本次实验物块对应的加速度大小a={#blank#}2{#/blank#}m/s²（以上结果均保留三位有效数字）；

（2）改变沙桶内细沙的质量，测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距的大小等于b，斜率的大小为k，则动摩擦因数μ={#blank#}3{#/blank#}（用题目中给的b、k、g表示）。

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