探究弹力和弹簧伸长的关系知识点题库

某同学利用如图（甲）所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持状态．
（2）他通过实验得到如图（乙）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x₀=cm，劲度系数k=N/m．

某同学用如图1所示装置做探究弹簧弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：

砝码质量

m/10²g

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

标尺刻度

x/10^﹣²m

15.00

18.94

22.82

26.78

30.66

34.60

42.00

54.50

（1）根据所测数据，在图2的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度值x与砝码质量m的关系图线．
（2）根据测得的数据和关系图线，可知弹簧在F＜时，弹力F与弹簧伸长△X成正比，该弹簧的劲度系数k=N/m．（g取9.8N/Kg）

在探究一根轻质弹簧的弹力和伸长的关系的实验中，根据测量数据作出了弹力F和弹簧的形变量x的关系图象．下列说法正确的是（）

A . 图线是经过坐标原点的曲线，说明F与x成正比 B . 图线是经过坐标原点的直线，说明F与x成正比 C . 弹簧的劲度系数与弹力成正比 D . 图线的斜率就是弹簧的劲度系数

某同学做《探索弹力和弹簧伸长的关系》的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l₀ ，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l﹣l₀作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出F﹣x图象，可能是下图中图正确的是（）

A .

B .

C .

D .

李泳探究小组在实验室探究弹簧的弹力和弹簧伸长关系的过程如下：

[猜想与假设]

弹簧的弹力和弹簧伸长成正比关系．

[设计与实验步骤]

a．设计的实验装置如图所示；

b．先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端分别悬挂100g、200g的钩码，记下指针所指的标尺刻度；

c．将实验数据记录在表格中；

d．整理器材，分析实验数据并得出结论．

钩码质量m/g	0	100	200
标尺刻度L/cm	15.0	20.10	24.96

[交流与评估]

根据实验数据在坐标纸上描点画出L﹣m图象，如图所示．李泳探究小组根据图象分析，否定了原来的猜想，得出“弹簧弹力和弹簧长度成正比”的结论．

①你认为该小组所得结论对吗？．（填“对”或“错”）你的理由是．

②李泳小组在[设计与实验步骤]中存在的一项严重不足是．

某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如表所示：（g=10N/kg）

砝码质量

m/10²g

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

标尺刻度

x/10^﹣2m

15.00

18.94

22.82

26.78

30.66

34.60

42.00

54.50

（1）根据所测数据，在如图乙所示的坐标上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系图线．
（2）根据你所画图象，分析此弹簧弹力的特点：
（3）在合理使用的情况下，这种规格的弹簧其劲度系数为N/m．（结果保留三位有效数字）

某同学在做“探究弹簧的形变与弹力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂；然后在其下部施加竖直向下的外力F，测出弹簧的长度L；改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）

（1）由图可知该弹簧的自然长度为cm；
（2）该弹簧的劲度系数为N/m．

某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．（弹簧始终在弹性限度内）

测量次序	1	2	3	4	5	6
弹簧弹力大小F/N	0	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
弹簧总长x/cm	6	7.16	8.34	9.48	10.85	11.75

（1）根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F﹣x图线．
（2）图线跟x坐标轴交点的物理意义是．
（3）该弹簧的劲度系数k=．（保留两位有效数字）

某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上．然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度值记作l₀ ，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作l₁、l₂、…l₅ ， g取9.8m/s² ．

（1）下表记录的是该同学测出的5个值，其中l₀未记录．
代表符号
l₀
l₁
l₂
l₃
l₄
l₅
刻度值/cm

3.40
5.10
6.85
8.60
10.30
以砝码的数目n为纵轴，以弹簧的长度l为横轴，根据表格中的数据，在如下坐标纸中作出n﹣l图线．
（2）根据n﹣l图线，可知弹簧的劲度系数k=N/m．（保留2位有效数字）
（3）根据n﹣l图线，可知弹簧的原长l₀=cm．

某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物，他对此行为表示强烈造责，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个节目中类似的弹弓（如图甲），它每侧固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠质量为10g，直径为10mm.

（1）他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡皮管，记下它每一次的长度L及对应的拉力F大小，并在坐标纸画出图乙所示的图像.

为了便于研究，他在老师的启发下将原图像拟合成如图丙所示，请你根据图像，计算出该单根橡胶管的原长L₀=，劲度系数k=.
（2）同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动能（动能与最大横截面积的比值）超过1.8J/cm²就可被认定为枪支，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E= $\text{[math]}$ kx².在一次测试中弹弓每侧的橡皮管组拉至49cm长.请你估算弹珠离开弹弓时的比动能（π取3，结果保留两位有效数字）

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在方向（填“水平”或“竖直”）；

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L₀ ，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆ ，数据如下表：

代表符号	L₀	L_x	L₁	L₂	L₃	L₄	L₅	L₆
数值（cm）	25. 35	27. 35	29. 35	31. 30	33. 4	35. 35	37. 40	39. 30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为；

（3）下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填“L₀或L_x”）；
（4）由图可知，弹簧的劲度系数为N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度g取9. 8m/s²）.

某同学利用图甲所示的装置“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”。实验器材还有砝码盘和砝码。

图片_x0020_100011

（1）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆ ，数据如下表：

长度符号	L₀	L_x	L₁	L₂	L₃	L₄	L₅	L₆
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.40	35.35	37.40	39.30

以砝码盘中砝码的质量m为纵轴，以弹簧长度与L_x的差值△L为横轴，建立如乙图所示的坐标系。请根据表中数据，在乙图上作出m-△L图像。

（2）由m-△L图像可知弹簧的劲度系数为N/m。（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s²）
（3）通过m-△L图像和表中数据可知砝码盘的质量为g。

某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图1所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺放置在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10g。实验数据见下表。（g取10N/kg）

图片_x0020_1280915731

钩码质量m/g	0	10	20	30	40	50
弹簧总长度l/cm	3.00	3.50	4.00	4.50	5.00	5.50
弹力大小F/N	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

（1）关于本实验，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 . 应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C . 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D . 在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度
（2）根据上述实验数据，在图2所在的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图像。请补充图中缺失的数据点，并作出F—l图像；根据图像可以求出该弹簧的劲度系数k=N/m；
（3）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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图像如图3所示。下列表述正确的是____

A . a的原长比b的短 B . a的劲度系数比b的小 C . a的劲度系数比b的大 D . 测得的弹力与弹簧的长度成正比

在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用的实验装置如图甲所示，调整刻度尺位置使弹簧上端与刻度尺的0刻度线平齐，未悬挂物体时，固定在弹簧挂钩上的指针与刻度尺的 $\text{[math]}$ 刻度线平齐。

图片_x0020_100009

（1）在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为 $\text{[math]}$ ，此时指针在刻度尺上位置的放大图如图甲所示，则弹簧的长度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
（2）在弹性限度内，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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ .已知每个钩码质量均为 $\text{[math]}$ ，绘出如图乙所示钩码质量m和弹簧长度l的关系图象，已知当地重力加速度 $\text{[math]}$ ，据此计算出弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ 。（结果保留三位有效数字）

一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：

（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x₀＝cm，弹簧的弹性系数k＝N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝cm。
（2）乙同学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像如图丙所示。下列表述正确的是_____。

A . a的原长比b的长 B . a的劲度系数比b的大 C . a的劲度系数比b的小 D . 测得的弹力与弹簧的长度成正比。

在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中。

（1）关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是___________

A . 先测量原长，后竖直悬挂 B . 先竖直悬挂，后测量原长 C . 先后顺序对实验结果无影响
（2）为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙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像，图像上端变为曲线的原因是。
（3）乙弹簧的劲度系数为N/m。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧（填“甲”或“乙”）。

某同学做“探究弹簀弹力与形变量的关系”实验，设计了如图所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。

（1）关于本实验，下列说法正确的是____。

A . 测弹簧的原长时，应该使弹簧处于自由下垂状态 B . 悬挂钩码后，应该在弹簧伸长稳定后再读数 C . 实验是为了找到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系
（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，在坐标纸上作出了如图所示 $\text{[math]}$ 图像，据此可知：在弹性限度内，弹簧的弹力F与其伸长量x成（选填“正比”或“反比”）。
（3）由图2所示的 $\text{[math]}$ 图像，可得该弹簧的劲度系数k=N/m。

下表是某同学为“探究弹簧弹力与形变量的关系”所测得的几组数据：

弹力F/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
弹簧的长度L/cm	6.5	8.0	9.5	11.0	12.5

由表中数据求得弹簧原长 $\text{[math]}$ m，弹簧的劲度系数k=N/m

一名同学利用如图装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验。

（1）为了完成实验，那他还必需要下列哪个器材____

A . B . C .
（2）某次实验得到的数据如下表，根据所测数据作出F-L图像，由图像可知弹簧的劲度系数k=N/m。（保留三位有效数字）
拉力大小F/N
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
标尺刻度L/cm
57.02
59.01
61.03
62.90
65.03
（3）直线与横坐标的交点表示的含义

在探究弹力和弹簧长度的关系时，某同学用力传感器先按图1所示的装置对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙顺次连接起来按图2进行探究。在弹性限度内，每次使弹簧伸长一定的长度并记录相应的力传感器的示数，分别测得图1、图2中力传感器的示数 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 如下表所示。

弹簧总长度/ $\text{[math]}$	12.00	14.00	16.00	18.00
$\text{[math]}$	30.00	31.04	32.02	33.02
$\text{[math]}$	29.34	29.65	29.97	30.30

（1）根据上表，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。若该同学在进行实验之前忘了对力传感器进行校零，通过上述方法测得的甲弹簧的劲度系数跟真实值相比将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）仅根据表格中的数据（填“能”或“不能”）计算出弹簧乙的劲度系数。

拉力大小F/N	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
标尺刻度L/cm	57.02	59.01	61.03	62.90	65.03

代表符号	l₀	l₁	l₂	l₃	l₄	l₅
刻度值/cm		3.40	5.10	6.85	8.60	10.30

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