实验02探究弹力和弹簧伸长的关系（模拟演练）

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1、第二章实验二V》模拟演练1.(2014-全国卷II)某实验小组探究弹簧的劲度系数£与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针只)、P】、巴、戸3、P°、巴、几分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P。指向』刻度.设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为対；挂有质量为0.100kg的舷码时，各指针的位置记为儿测量结杲及部分计算结杲如下表所示⑺为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s》).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹

2、簧的自市长度为11.88cm.PPiP3PsPgxo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.82&80.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)将表屮数据补充完整：①,②(2)以n为横坐标，+为纵坐标，在图(b)屮给出的坐标纸上画出图象.0.040.030.020.01O102030405060n图(b)(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从

3、实验中所用的弹簧截収圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数£与其圈数〃的关系的表达式为k=N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度皿单位为m)的关系的表达式为k=N/m.—mg0.1X9.80N解析：(1)®^==(5.26-4.06)X10_2m^81，7N/m；£=缶m/N^0.0122m/N・(2)描点法，画一条直线，让大部分的点都落在直线上，或均匀分布在直线两侧.111175xI(3)设直线的斜率为°,则有*=初，即k=--~f通过计算斜率即可求得k=——；KGKIIT弹簧共60圈，则有心击张，把其代入k七中可求得k=罟.答

4、案:⑴①81.7②0.0122(2)

5、-/?图象如图所示1.75X103/在1.67X10'n1.83X10’n之间均可3.47=3.313.62亠…，•八说在^■〜"之间均町2.(2012•广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在方向(填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为Lo；弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为厶；在祛码盘中每次增加10g祛码，.弹簧长度依次记为厶至厶6,数据如下表:代表符号5LxLl2l3l5U数值/cm25.

6、3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表屮有1个数值记录不规范，代表符号为由表可知所用刻度尺的最小分度为(3)下图是该同学根据表中数据作的图象，纵轴是耘码的质量，横轴是弹簧长度与的差值.(填“厶)”或Z/)（4）由图•可知弹簧的劲度系数为N/m；通过图和表可知舷码盘的质量为g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）.解析：（1）弹簧受硅码盘和硅码竖直方向的拉力，所以测量弹簧的长度时，为减小误差，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向.（2）只有当弹簧稳定时，刻度尺读数才准确.题中数据厶3只保

7、留了小数点后1位，应与其他数据保持一致，保留2位，所以厶记录不规范.数据小数点后的第1位为精确值，第2位为估读值，所以刻度尺的最小分度为1mm.（3）根据胡克定律可知F=mg=也，即新增加眩码的质量m（或重力〃农）应与引起的相应形变量兀成正比，也与题图相符合，所以x=L-Lx・（4）题图加以图象中，图象的斜率为~=0.5,即弹簧的劲度系数k=4.9N/m.砒码盘的质g量mo满足加。纟二鸟仏―厶o）,代入数据解得加o=10g.答案：⑴竖直（2）稳定厶31mm（3）厶（4）4.9102.（2014-浙江卷）在“探究弹力和弹簧伸长的

8、关系”时，某同学把两根弹簧如图甲所示连接起来进行探究.甲⑴某次测量如图乙所示，指针读数为⑵在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数乙和Lb见下表.用表中数据计算弹簧I的劲度系数为N/m（重力加速度5=10m/s2）.由表中数据（填“能”或“不能”）计算出弹簧II的劲度系数.钩码数1234厶"cm15.7119.7123.6627.76S/cm29.9635.7641.5147.36解析：(1)毫米刻度尺应估读到mm的下一位，读数为16.00cm.(2)由F=kx得鸟=AFAx3加gLA4~^Al=124

9、5N/m.由4Lr=La+x可得弹簧II的形变量，由£=AFAx也可解得弹簧II的劲度系数•答案：(1)16.00(15.95〜16.05),有效数字位数正确⑵12.45.(12.2〜12.8)能