《高考备考指南 物理 》课件-实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系(本栏目对应配套训练P16~17)知识巩固练习1.(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得的弹簧长度即弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等【答案】AB2.如图甲所示，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”，重力加速度g取9.8m/s2.(1)实验中还需要的测量工具有.(2)关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，以下说法正确的是()A.弹簧被拉伸时，拉力越大越好B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖直状态C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数D.用刻度尺测得的弹簧长度即为弹簧的伸长量(3)根据实验中测得的弹簧伸长量x和所挂钩码的质量m绘制的m－x图像如图乙所示，则弹簧的劲度系数k＝________N/m.(计算结果保留2位有效数字)

(4)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像.下列说法正确的是()A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的小C.a的劲度系数比b的大D.弹力与弹簧长度成正比【答案】(1)刻度尺(2)BC(3)49(4)C【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要的测量工具有刻度尺.(2)弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，A错误；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖直状态，此时弹簧的弹力等于钩码的重力，B正确；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数，C正确；用刻度尺测得的弹簧长度不是伸长量，是原长和伸长量之和，D错误.(3)由图乙可知弹簧的劲度系数k＝ΔFΔx＝60×10(4)横坐标表示弹簧长度，纵坐标表示弹簧弹力，由图丙可知，当弹簧受力为0时，弹簧长度为原长，可发现此时b的长度要大于a的，A错误；图线斜率表示弹簧的劲度系数，a的图线比b的陡，所以a的斜率大，劲度系数大，B错误，C正确；弹簧的弹力满足胡克定律，即弹力与弹簧的形变量成正比，D错误.综合提升练习3.(2023年广东模拟)(1)某实验小组在探究弹簧弹力和弹簧伸长量之间关系的实验中，得到的实验数据如下表.弹力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x/(×10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42在坐标系中作出弹簧弹力随伸长量变化的图像，求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(计算结果保留2位有效数字)

(2)该实验小组紧接着又研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系.实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量.当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量，根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图像如图所示.从图像中可以得出________.(填选项前的字母)

A.增挂钩码时Δl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成正比B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的小C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度【答案】(1)如图54(2)BD【解析】(1)由胡克定律可知k＝ΔFΔx＝3.5(2)由图可知，增挂钩码与减挂钩码时Δl与F不成正比，A错误；如图所示，当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的小，B正确，C错误；由图可知，增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度，D正确.4.将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧.设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)劲度系数为k2，套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系，同学们作出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是1乙同学：和电阻串联相似，可能是k3＝k1＋k2丙同学：可能是k3＝k(1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验(装置见图甲).(2)简要实验步骤如下，请完成相应填空.a.将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；b.在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；c.由F＝________计算弹簧的弹力，由x＝L1－L0计算弹簧的伸长量，由k＝Fxd.改变________，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；

e.仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3；f.比较k1、k2、k3并得出结论.(3)图乙是实验得到的图线，由此可以判断________同学的猜想正确.

【答案】(2)nmg钩码的个数(3)