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1、实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系【例1】以下是某同学所进行的“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验步骤:①将一个弹簧的上端固定在铁架台上,竖直悬挂起来,在弹簧下挂一个钩码,记下钩码的质量m1,此时弹簧平衡时,弹力大小为F1=m1g,并用刻度尺测量出此时弹簧的长度L1,并记录到表格中.②再增加钩码,重复上述的操作,逐渐增加钩码的重力,得到多组数据.③以力F为纵坐标,以弹簧的长度Lx为横坐标,根据所测的数据在坐标纸上描点.④按坐标纸上所描各点的分布与走向,作出一条平滑的曲线（包括直线）.⑤根据图线的特点,分析弹簧的弹力F与弹簧长度Lx的关系,并得出实验结论.以上步骤有3处不合理,
2、请将不合理的地方找出来并进行修正.答案以上步骤中第①、②、③步不合理.第①步还应该测出弹簧的原长L0;第②步在增加砝码时要取下砝码,看弹簧是否能恢复原长;第③步,应该以弹簧的形变量为横坐标,因为探究的是弹力和弹簧伸长量的关系.【例2】某同学用如右图实所示装置做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:（重力加速度g=9.8m/s2）砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10-2m15.0018.9422.
3、8226.7830.6634.6042.0054.50（1）根据所测数据,在下图上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在范围内弹力大小与弹簧伸长量的关系满足胡克定律.这种规格的弹簧劲度系数为N/m.答案（1）如右图所示（2）0～490g25【例3】下表是某同学为探究弹簧弹力和伸长量的关系所测的几组数据.（1）请你在右图的坐标纸上作出F-x图线.（2）写出曲线所代表的函数式.（3）解释函数表达式中常量的物理意义.（4）若弹簧的原长为40cm,并且以弹簧的总长为自变量,请你写出它的函数式.答案（1）如右图所示（2）F=2
4、0x+0.04（3）劲度系数（4）F=20Lx-7.96【例4】用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长,十七世纪英国物理学家胡克发现:金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,问最大拉力多大?由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:（1）测得结果表明线材受拉力作用后,其伸长与材料的长度成,与材料的截面积成.（2）上述金属细杆承受
5、的最大拉力为N.答案（1）正比反比（2）104【例5】某同学为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在固定于地面的光滑的桌面上靠近桌边处,将弹簧的一端固定,用一只小球压缩弹簧,然后释放小球弹出,小球弹出后刚好离开桌面做平抛运动,测出弹簧的压缩量x,求出小球被弹出时的速度,算出对应的动能Ek（认为等于弹簧的弹性势能）,从而研究Ep和x间的函数关系.该实验中除上述器材外还需的测量仪器有:,必须测量的物理量有.答案刻度尺、天平水平距离s、桌面的高度h、弹簧的形变量x、小球的质量m1.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在
6、桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长l0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度l,把l-l0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的哪一个（）答案C2.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中关于操作步骤的先后顺序,下列说法正确的是（）A.先测量原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重答案BD3.“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图甲所示.（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O
7、点对齐,在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50g）,指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的F、x各点已描绘在图乙中.由图象得出弹簧的劲度系数kA=N/m.（结果取两位有效数字）;此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量Δx的关系是.（2）如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是（）A.大于kAB.等于kAC.小于kAD.无法确定（3）如果将指针固定
