实验二探究弹簧弹力与形变量的关系

实验二探究弹簧弹力与形变量的关系1.利用如图1所示装置做“研究弹力与弹簧伸长量关系”的实验，所用的钩码都相同。图1(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态。(2)下列操作正确的是________。A.实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度B.用直尺测得弹簧的长度作为弹簧的伸长量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出刻度尺的示数D.逐一增挂钩码，记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重量(3)某同学采用正确的方法操作后，用图像法处理数据时，把弹簧的伸长量x作为横坐标，弹力F作为纵坐标，然后描点作图，则作出的图像应为________。2.(2024·河北唐山开滦二中高三期末)在“探究弹簧弹力和伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图2甲所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了水平向左的恒定拉力。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)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。图2(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝______cm，劲度系数k＝________N/m。(3)该同学实验时，把弹簧水平放置。与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：避免弹簧自身所受________对实验的影响；缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的________造成实验的误差。3.某同学想测量两根材料不同、粗细不同、长度不同的轻弹簧的劲度系数，他设计了如图3(a)所示的实验装置。实验操作步骤如下：图3①将一根粗细均匀的杆竖直固定在水平面上，在其表面涂上光滑材料；②将轻弹簧A套在竖直杆上，将轻弹簧B套在弹簧A外面，弹簧A与杆之间以及弹簧B与弹簧A之间均有一定间隙；③将刻度尺竖直固定在弹簧左侧，读出此时弹簧A、B的长度；④将金属圆环套在竖直杆上并轻轻放在弹簧上，待圆环平衡后从刻度尺上读出弹簧A、B的长度；⑤逐渐增加金属圆环(与此前所加的金属圆环完全相同)个数，重复步骤④；⑥根据实验数据得出弹簧上方所加金属圆环的个数n及弹簧A对应的形变量x，通过计算机拟合出如图(b)所示的x－n图像；⑦用天平测量出一个金属圆环的质量为100g，实验过程中未超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取9.80m/s2。回答下列问题：(1)弹簧A、B的劲度系数分别为kA＝______N/m，kB＝________N/m。(2)若把弹簧A、B串接在一起，将一端固定在天花板上，另一端悬挂一重力为G的物块，则物块静止时两弹簧的伸长量之和Δl＝____________(用kA、kB、G表示)。4.(2022·湖南卷，11)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图4(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g。(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号12345硬币数量n/枚510152025长度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线。图4(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为________cm。(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为________g(计算结果保留3位有效数字)。5.(2023·广东省潮州市模拟)某实验小组用橡皮条探究影响其伸长量的有关因素，探究方案如下：(ⅰ)取4根材料、粗细相同的橡皮条，其中3根等长，另一根的长度只有前三根长度的一半，将它们按图示5方式悬挂(其中第1组是两根并用)；(ⅱ)在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签，并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置O(即橡皮条的原长)；图5(ⅲ)先分别悬挂100克钩码，然后在橡皮条“2”下加挂100克钩码，记下各次标签的位置，测量结果如下表：橡皮条编号1232原长L(cm)10.0010.005.0010.00外力F(克力)100100100200橡皮条横截面积S2111伸长量ΔL(cm)2.515.012.50010.02回答下列问题：(1)以上探究过程使用了____________的实验方法。(2)伸长量ΔL在记录数据中出现错误的是________(填具体数据)。(3)根据上述探究过程，橡皮条的伸长量与相关因素可能的关系为________