新教材适用2025版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题7物理实验第17讲常考力学实验题型4“弹簧”“橡皮条”实验教师用书

题型4“弹簧”“橡皮条”试验1.探究弹力和弹簧伸长量的关系操作关键(1)试验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度。(2)画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或匀称分布在直线两侧。2.验证力的平行四边形定则的操作关键(1)每次拉伸后结点O的位置必需保持不变。(2)登记每次各力的大小和方向。(3)画力的图示时应选择适当的标度。〔真题探讨3〕(2024·浙江6月高考卷)如图所示，某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表。钩码个数012xA/cm7.758.539.30xB/cm16.4518.5220.60钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝_0.78__cm，弹簧B的伸长量ΔxB＝_1.29__cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp_＝__mg(ΔxA＋ΔxB)(选填“＝”“<”或“>”)。【解析】钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝(8.53－7.75)cm＝0.78cm，弹簧B的伸长量ΔxB＝(18.52－16.45)cm－ΔxA＝1.29cm，依据机械能守恒定律得，弹簧弹性势能的增加量等于重力势能的减小量，即ΔEp＝mg(ΔxA＋ΔxB)。〔真题探讨4〕(2024·全国乙卷)在“验证力的平行四边形定则”的试验中运用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列试验步骤：(1)用图钉将白纸固定在水平木板上。(2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成肯定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并_CD__。(多选，填正确答案标号)A．用刻度尺量出橡皮条的长度B．用刻度尺量出两细线的长度C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向(3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_步骤(2)中标记的小圆环同一位置__，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。(4)选择合适标度，由步骤(2)的结果在白纸上依据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F′的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。(5)比较F′和F的_大小和方向在误差允许的范围内是否一样__，从而推断本次试验是否验证了力的平行四边形定则。【解析】(2)两拉力F1和F2共同作用，产生的效果是使橡皮条一端的小圆环到某一位置；用一个力F将小圆环拉到同一位置，说明两种方法达到的效果一样，所以要记录小圆环的位置，选项C正确，A错误；力是矢量，所以还需记录两拉力F1和F2的方向，以便步骤(4)绘制平行四边形。细线的方向即为F1和F2的方向，选项D正确；F1和F2的大小、方向与细线的长度无关，选项B错误。〔对点训练〕(2024·河南温县模拟)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长量的关系”的试验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m。如图所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”试验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下：(1)弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是_8.00__N(图乙中所示)，则弹簧秤b的读数可能为_6.00__N。(其次空保留2位小数)(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤b的读数_变大__(填“变大”“变小”或“不变”)。【解析】(1)弹簧秤a的分度值为0.1N，须要估读到0.01N，所以读数为8.00N。依据胡克定律可知弹簧的弹力大小为F＝kx＝10N，依据平行四边形定则可得弹簧秤b拉力大小的理论值为Tb＝eq\r(F2－T\o\al