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高中物理第三章相互作用 6 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系分层训练新人教版必修1

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1、6 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系弹簧的弹力用F表示，弹簧挂上钩码后的总长度用L表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度(g10 N/kg)钩码总质量m/g0306090120150弹簧总长度L/cm6.07.28.49.610.812.4(1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象；(2)根据图象得到的结论是：_.(3)根据图象得到弹簧的劲度系数是_ N/m.答案：(1)如图所示(2)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比(3)252(2015四川卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1_cm.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l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2_N(当地重力加速度g9.8 m/

2、s2)要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_作出F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系图1图2解析：最小分度是1毫米的刻度尺，应估读到0.1毫米，故读数为25.85 cm；F22mg20.0509.8 N0.98 N；本实验是“探究弹力和弹簧伸长的关系”，故还需要测量弹簧原长答案：25.850.98弹簧原长3在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示，钩码的重力提供了对弹簧向右的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)一同学通过实验，把测得的6组数据描点在如图乙所示的坐标图中请你对图象作适当的处理(在答题纸上的图象上处理)，求出弹簧的原长是_m，劲度系数为_N/m.图甲图乙(2)该同学实验时，使弹簧处于水平状态弹簧水平放置做实验与竖直悬挂相比较，优点是：_；缺点是：_解析：(1)作出FL图线，如图所示；弹簧处于原长时，弹力为零，故弹簧的原长L010 cm；图象的函数表达式为：Fk(LL0)，故斜率表示劲度系数；劲度系数：k25 N/m；故答案为：如图所示；0.1，25，(2)弹簧竖直悬挂

3、时，由于重力影响，不挂重物时，弹簧也有一定伸长量，若是水平悬挂，可以克服这一毛病，但是容易造成弹簧与桌面之间的摩擦，因此各有优缺点故答案为：优点：避免了弹簧自身重力对实验的影响；缺点：弹簧与桌面间存在摩擦4在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，某同学把两根弹簧如图连接起来进行探究钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36(1)某次测量如图所示，指针示数为_cm.(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表用表中数据计算弹簧的劲度系数为_N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中数据_(填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数解析：(1)刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00 cm.(2)由表格中的数据可知，当弹力的变化量F0.5 N时，弹簧形变量的变化量为x4.10 cm，根据胡克定律知：k1 N/m12.2 N/m；结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧的劲度系数答案：(1)16.00(2)12.2能5为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码，实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出(重力加速度取g9.8 N/kg)(1)在图中作出ml的关系图线(2)弹簧的劲度系数为_N/m(结果保留小数点后三位有效数字)解析：(1)根据所描的点画直线即可(2)在直线上取相距较远的两点，横轴之差l为弹簧长度的变化量，纵轴之差m为砝码质量的变化量，则k0.267 N/m.答案：(1)如图所示(2)0.267(0.2620.272均可)6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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