2-5实验：探究弹力与弹簧长度的关系

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1、2・5实验：探究弹力与弹簧长度的关系题组1实验基础1.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度I的图象如图所示.下列表述正确的是（）A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D•测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图象不过原点，D错误.答案：B2.（多选）（2014•临沂模拟）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系

2、图象，如图乙所示.则下列判断正确的是（）A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对应的弹簧长度的形变量成正比A.该弹簧的劲度系数是200N/mD・该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变AF20解析：由图乙知，F—x是一个过原点的直线，k=Ax=N/m0.10=200N/m,A错误，B、C、D正确.答案：BCD1.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.⑴在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持状态(填“水平”或“竖直”).(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0=cm,劲度系数

3、<=N/m.(3)他又利用本

4、实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度汙cm.解析:(1)刻度尺应保持竖直状态以保障与弹簧轴线平行.(2)图线在横轴上的截距等于弹簧的原长x0=4.00cm,图线斜率等于弹簧的劲度系数k=50N/m.⑶把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数为3.0N时，弹簧伸长量△x=6cm.此时弹簧的长度x=xO+Ax=10cm.答案:(1)竖直(2)4.0050(3)101.为了探究弹力F和弹簧伸长x的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如右图所示图象.(1)从图象上看，该同学没能完全按照实验要求做，从而使图象上端成为曲线，图象上

5、端成为曲线是因为⑵甲、乙弹簧的劲度系数分别为N/m和N/m(保留三位有效数字)；若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧(填“甲”或“乙”).(3)从上述数据和图线中分析，请对这个研究课题提出一个有价值的建议.建议：.解析:(1)在弹性限度内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性限度，则此规律不成立，所以所给的图象上端为曲线，是因为弹簧形变量超过其弹性限度.(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为AF甲41＜甲==N/m~66・7N/mAx甲6X10-2AF乙81＜乙==N/m=200N/mAx乙4X10—要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选用在一定的外力作用时，弹簧的形变量大的弹簧

6、,故选甲弹簧.(3)建议：实验中钩码不能挂太多，以保证弹簧在弹性限度内.答案：(1)弹簧形变量超过其弹性限度(2)66.7200甲(3)见解析1.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上,当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的祛码时,指针指示的刻度数值记作L2；??；挂七个50g的柱码时，指针指示的刻度数值记作L7(弹簧始终处于弹性限度内).(1)下表记录的是

7、该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和・37所示，请你根据图将这两个测量值填入上表中.(3)为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数据按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：dl=L4—L0=6.90cm,d2=L5—Ll=6.90cm,d3=L6—L2=7.00cm.请你给出第四个差值：d4==cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50g舷码弹簧的平均伸长量AL,△JHdl、d2、d3^d4表示的式子为：AL=,代入数据解得AL=cm.(5)计算弹簧的劲度系数k=N/m(g取9.8m/s2)•解析:⑴L5、L6两组数据没有估读值.(2)根据表格已知

8、读数，刻度尺上端的刻度数小,因而L3=6.85cm,L7=14.05cm.(3)题中三组数据在寻求多挂4个舷码形成的长度差，故d4=L7-L3=(14.05-6.85)cm=7.20cm•⑷每增加4个祛码弹簧的平均伸长量ALl=dl+d2+d3+d4AL,则每增加1个祛码弹簧的平均伸长量AL==44dl+d2+d3+d4,代入数据求得AL=1.75cm・(5)由⑶⑷可知,弹力F16F和弹簧伸长量△!_成正比，即满足F=kAL,代入数