06 实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 【正文】作业手册.docxVIP

实验二探究弹簧弹力与形变量的关系(限时40分钟)

1.[2023·湖北孝感模拟]某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.

(1)图乙所示的弹簧用毫米刻度尺测得的长度为cm.?

(2)用两根不同规格的弹簧a和b进行实验,得到弹力F与弹簧形变量x关系如图丙所示,关于图像分析下列说法正确的是.?

A.弹性限度内,弹簧a的劲度系数比b小

B.弹簧a的自重比弹簧b的大

C.弹簧a的原长一定比弹簧b的大

D.弹簧a的图像弯曲,是因为超过了弹簧的弹性限度

2.[2024·山东青岛模拟]某实验小组利用如图所示的实验装置测量弹簧的劲度系数,让毫米刻度尺的0刻度线与弹簧上端对齐,实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量,改变弹簧的弹力F,并利用刻度尺读出对应的弹簧长度L.

(1)下列说法不正确的是.?

A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数

B.每次必须增加相同个数的钩码,钩码的总重力与弹力F大小相等

C.如果未测量弹簧原长,实验就无法得到弹簧的劲度系数

D.用几个不同的弹簧分别测出几组弹力与伸长量,得出弹力与伸长量之比相等

(2)实验小组先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来.挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,则作出的弹簧弹力F与弹簧的伸长量x之间的关系图像,可能正确的是.?

A

B

C

D

(3)通过F-x图像的斜率求出弹簧的劲度系数k,则k(选填“大于”“小于”或“等于”)劲度系数.?

(4)若实验中毫米刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据测量得到的弹簧劲度系数将(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”).?

3.实验小组测量某弹簧的劲度系数,弹簧形状如图甲所示.把弹簧悬挂在铁架台上,并在弹簧旁边沿竖直方向固定一刻度尺,刻度尺的零刻度对齐弹簧上端.0个钩码时,弹簧长5.5cm.在弹簧下端逐个增挂钩码,每个钩码重力为0.5N,并记录弹簧的长度,如表所示.

表:弹簧长度与钩码个数关系

数据编号ABCD

n(钩码个数)个1234

L(弹簧长度)/cm6.108.1010.1112.10

数据编号EFGH

n(钩码个数)个5678

L(弹簧长度)/cm14.0916.1018.0920.11

(1)把表中数据全部描在图乙上(已描好四个数据点),并根据图中的点拟合出该弹簧的L-n图像.

(2)根据图乙中的拟合直线可以判断该弹簧的劲度系数为N/m(结果保留2位有效数字).该拟合直线在纵轴上的截距表示的理论值,该理论值与实际值(选填“相等”或“不相等”)?

(3)小明通过在弹簧下端预先挂上重物的方法“改造弹簧”,使弹簧处于拉伸状态.然后逐个增挂钩码,重新绘制出L-n图像.根据该L-n图像测量出弹簧的劲度系数将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)?

(4)小明发现,利用L-n图像求劲度系数不够直观,需要将图线斜率进行转化.如想令图线斜率直接等于待测的劲度系数,且以N/m为单位.则需要计算并添加的数据行,并将L行单位化为m,再作的图像.?

4.[2024·湖南长沙模拟]某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关,在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时:

(1)实验小组选取材料相同,直径相同,粗细相同,长度相同,圈数不同的两个弹簧进行实验.按照如图甲所示的方案设计实验,1的圈数少,2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到形变量x与质量m的关系图像,如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越(选填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越小.?

(2)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为.?

(3)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度系数,弹簧2的重力(选填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系数的测量误差.?

(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,若不考虑弹簧自身重力,把两根弹簧当成一根新弹簧,则新弹簧的劲度系数为.?

5.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”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.

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图乙中,请作出F-L图线;

(2)由此图线可得出的结论是,该弹簧的原长为L0=cm,劲度系数k=N/m;?

(3)试根据以上该同学