实验 探究弹簧弹力与伸长量的关系（原卷版）.docxVIP

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实验探究弹簧弹力与伸长量的关系同步练习

一、实验题

1．（2021·全国高一专题练习）某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。

实验得到如图乙所示弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原长______cm。实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数____N/m。

2．（2015·重庆高三开学考试）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．（以下结果保留两位有效数字）

（1）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值．首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20．00cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4．000mm，那么测量工具a应该是__________.

（2）下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，某同学根据表格作出F—x图象．（如图乙所示）由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k值为_______N/m

拉力F/N

5．0

10．0

15．0

20．0

25．0

伸长量x/cm

1．60

3．20

4．80

6．40

8．00

（3）这种橡皮筋的Y值等于__________.

3．（2021·韩城市西庄中学高三月考）把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示．

(1)未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上，记为________cm；

(2)将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x，可描绘出如图丙所示的图像，由图像可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数k2＝________N/m；(取重力加速度g＝9.8m/s2)

(3)图丙中，当弹簧Ⅰ的伸长量超过17cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第________个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)．

4．（2021·海口市第四中学高三月考）在做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时：

①甲同学将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端施加竖直向下的外力，通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系，此操作对实验结果产生影响的原因是__________________．

②乙同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长和形变量，而是每次测出弹簧的总长度，并作出外力与弹簧总长度的关系图线如图所示，由图可知，该弹簧的原长为_________；该弹簧的劲度系数为_________．

③丙同学通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系图线如图所示，造成图线后来弯曲的原因是__________________．

5．（2021·全国高一专题练习）如图甲所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，将测得数据作图可得图象如图乙所示，则该弹簧的劲度系数k=__________N/m。当弹簧受到F1=750N的拉力作用时__________cm；当弹簧伸长cm时，弹簧产生的拉力__________N。

6．（2019·福建省同安第一中学高一开学考试）某学生在课外探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时，利用图所示器材并记录了相应数据，如下表：

(1)分析数据，你可得出的结论是______；

(2)这项研究在实际中的应用是______，且量程是______；

(3)该同学作出了弹簧受力与弹簧长度的关系图，如图所示，其中正确的图象是______（填序号）；

(4)学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如下所示图象，图象中只有OA段和OB段是弹性形变，若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧______；若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧______。（选填“甲”或“乙”）

7．（2021·全国高一专题练习）由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。我效研究性学习小组在探究某圆柱形细长钢丝的形变特点时，猜想该圆柱形细长钢丝也遵循类似的规律，为探究猜想是否正确，取样品进行实验探究。经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后取得实验数据如下：

样品

长度

拉力伸长量

横截面积

200N

400N

600N

800N

样品A

1m

0.50cm2

0.02cm

0.04cm

0.06cm