实验2　探究弹簧弹力与形变量的关系实验3　探究两个互成角度的力的合成规律

3/3实验2探究弹簧弹力与形变量的关系实验3探究两个互成角度的力的合成规律1.（2025·安徽阜阳三模）某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧，并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下：A.在竖直木板上用图钉固定一张白纸，把轻弹簧一端固定在O点，弹簧自然水平放置时，另一端在O'点；B.如图甲所示，三根轻绳的结点为A，L1连接轻弹簧，L2连接弹簧测力计，L3连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向，使L1水平；C.去掉L3及矿泉水瓶，重新水平拉弹簧测力计；D.整理实验器材；E.根据实验记录的数据及痕迹，作图验证平行四边形定则。根据以上操作，回答以下问题：（1）本实验采用的物理方法是法。（2）步骤B中除记录弹簧测力计的示数F1和方向外，还需记录。（3）为达到实验目的，还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤C后，用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力，如图乙所示，则矿泉水瓶及里面水的总重力F2为N，根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。（4）在上述实验中，把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳L3。把轻弹簧水平拉开一段位移后，这时绳L2、L3的夹角为120°，保持结点A的位置不变、绳L1水平、绳L2的方向不变，逐渐减小绳L2、L3的夹角直至夹角为60°的过程中，下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是。A.拉绳L2的弹簧测力计的示数先变小后变大B.拉绳L2的弹簧测力计的示数一直变小C.拉绳L3的弹簧测力计的示数一直变小D.拉绳L3的弹簧测力计的示数先变小后变大2.（2025·重庆高考11题）弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。（1）某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为mm。（2）对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为N/m，弹簧原长为mm（均保留3位有效数字）。3.（2025·山西忻州一模）探究弹簧弹力与形变量的关系时，实验装置如图甲所示。轻弹簧的左端固定在水平桌面上，并与桌子边沿的毫米刻度尺的零刻度线对齐。从弹簧中心穿过的细线，一端固定在弹簧的右端，另一端通过滑轮可悬挂钩码。细绳与水平桌面平行，弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在刻度尺上读出。主要实验步骤如下：①不挂钩码，记录指针位置的刻度值l0；②在绳下端挂上一个钩码（每个钩码质量m＝50.0g），系统静止后，记录指针位置的刻度值l1；③在弹性限度内逐次增加钩码个数，记录钩码的个数n及指针位置的刻度值ln；回答下列问题：（1）图甲指针所处位置对应的钩码数为5个，其读数l5＝cm；（2）将（5，l5）描在图乙中，连同已描出的点作出ln-n图像；（3）g取9.8m/s2，可求得弹簧的劲度系数k＝N/m（保留3位有效数字）。4.（2025·黑吉辽蒙高考12题）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图a，细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出x-m关系图线，如图b所示。回答下列问题：（1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得x＝11.60cm，由图b可知，该芒果的质量m0＝g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与m0相比（选填“偏大”或“偏小”）。（2）另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是。A.水杯质量过小B.绳套长度过大C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比（3）写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施：。5.（2026·河北邯郸模拟）某实验小组利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸，并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。将三根轻绳在O点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2、F3，回答下列问题。（1）改变钩码个数，实验能完成的是。A.n1＝2，n2＝2，n3＝4 B.n1＝2，n3＝2，n2＝5C.n1＝3，n2＝5，n3＝5 D.n1＝3，n2＝5，n3＝10（2）实验中，必须记录的数据有。A.结点O的位置和OA、OB、OC绳的方向B.OA、OB、OC绳的长度C.每组钩码的个数D.每个钩码的质量（3）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细绳OA、OB、OC的方向，然后从O点沿OC反向延长作一有向线段OC'，从C'分别作OA、OB的平行线，分别交OA、OB于A'、B'点，如图所示。用毫米刻度尺测得线段O