七高考（）高考物理试题分项精析 专题56 测量弹簧劲度系数实验.doc

专题56 测量弹簧劲度系数实验1【2016浙江卷】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧oc的劲度系数为500 n/m。如图1 所示，用弹簧oc和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下，（1）若弹簧秤a、b间夹角为90，弹簧秤a的读数是 n（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为 n。（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90，保持弹簧秤a与弹簧oc的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧oc的夹角，则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】（1）3.003.02 3.094.1（有效数不作要求） （2）变大 变大【考点定位】探究求合力的方法【名师点睛】此题考查力的平行四边形法则问题。解题的关键是弄清实验的原理，熟练掌握力的平行四边形定则；第二问是力的动态分析，要会用“图解法”画图分析解答试题。2【2011安徽卷】为了测量某一弹簧的劲度系数，降该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验册除了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，七对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)（1）作出m-l的关系图线；（2）弹簧的劲度系数为 n/m.【答案】（1）如图所示（2）0.2480.262【解析】（1）如图所示【考点定位】胡克定律3【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l0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为l1至l6，数据如下表表：代表符号l0lxl1l2l3l4l5l6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_。（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值（填“或”）。（4）由图可知弹簧的劲度系数为_n/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。【答案】（1）竖直，（2）稳定，；（3），（4）4.9，10【考点定位】本题考查了“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验4【2014浙江卷】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。 （1）某次测量如图2所示，指针示数为_cm。（2）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la和lb如表1。用表1数据计算弹簧1的劲度系数为_n/m（重力加速度g=10m/s2）。由表1数据_（填“能”或“不能”）计算出弹簧2的劲度系数。【答案】（1）15.95cm-16.05cm （2）12.212.8 n/m 能【考点定位】刻度尺读数、胡可定律。5【2014新课标全国卷】某实验小组探究弹簧的劲度系数k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p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6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，p0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg砝码时，各指针的位置记为x；测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）.已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.p1p2p3p4p5p6x0 （cm）2.044.066.068.0510.0312.01x （cm）2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k（n/m）16356.043.633.828.81/k（m/n）0.00610.01790.02290.02960.0347（1）将表中数据补充完整： ， ；（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n图。（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点；若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n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l0（单位为m）的表达式为k= n/m.【答案】 （1）81.7 0.0122 （2）如图所示 （3）（n/m）（在之间均可） 。（在之间均可）【考点定位】测量弹簧的劲度系数实验；6【2015福建19（1）】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为 cm;（2）本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是 ；（填选项前的字母）a逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重b随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力f的关系图线，图线的ab段明显偏离直线oa，造成这种现象的主要原因是 。【答案】 （1）6.93cm（2）a （3）钩码重力超过弹簧弹力范围【考点】：探究弹力和弹簧伸长量的关系7【2015四川8（1）】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50g，挂2个钩码时，弹簧弹力f2 n（当地重力加速度g9.8m/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。【答案】25.85，0.98，弹簧的原长l0。【解析】根据图2指针指示可知，l125.85cm，挂2个钩码时，以2个钩码整体为对象，受重力mg和弹簧的拉力f2作用而处于平衡，根据共点力平衡条件有：f2mg2501039.8n0.98n，弹簧的伸长（或缩短）量x|ll0|，其中l为弹簧形变以后的长度，l0为弹簧的原长，因此要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是弹簧的原长l0。【考点定位】“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验8【2016四川卷】用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在o点；在o点右侧的b、c位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得b、c两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置a，静止释放，计时器显示遮光片从b到c所用的时间t，用米尺测量a、o之间的距离x。（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。a弹簧原长b当地重力加速度c滑块