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题型：实验探究题题类：常考题难易度：困难

河南省周口市2016-2017学年高一上学期物理期末考试试卷

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

（1）、在设计和分析实验数据中，用到了我们学过的的科学研究方法．

（2）、测试结果表明：样品受拉力作用后，其伸长量与样品的长度成比，与样品的横截面积成比．

（3）、待测金属杆M能够允许承受的最大拉力为N．

举一反三

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，有如下一些步骤

A ．在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长量x₁

B ．将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置

C ．在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度

D ．将各组实验数据在平面坐标上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象

E ．将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上

F ．给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码…，分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长量x₂、x₃…

G ．根据图象和数据做出结论并整理仪器

实验中合理实验步骤排序为（）

某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L₀=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如表所示．

钩码个数	1	2	3	4	5
弹力F/N	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
弹簧的长度x/cm	7.0	9.0	11.0	13.0	15.0

某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

在“测量弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．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．

某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l₁ ，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l₁＝{#blank#}1{#/blank#}cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l₂、l₃、l₄、l₅ ．已知每个钩码质量是50g，挂4个钩码时，弹簧弹力F₄＝{#blank#}2{#/blank#}N（当地重力加速度g＝9.8m/s²）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是{#blank#}3{#/blank#}，作出F﹣x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。

（1）钩码静止时所受重力的大小{#blank#}1{#/blank#}（大于，等于，小于）弹簧弹力的大小。

（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示。弹簧自由下垂时的长度 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ ，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#} $\text{[math]}$ 。（结果均保留小数点后一位）

（3）实验中未考虑弹簧自身受到的重力，这对弹簧劲度系数的测量结果{#blank#}4{#/blank#}。（填“有影响”或“无影响”）

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