黑龙江省2020年高考物理一轮复习：09 实验：探究弹力与弹簧伸长的关系D卷

1、黑龙江省2020年高考物理一轮复习：09 实验：探究弹力与弹簧伸长的关系D卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 填空题 (共2题；共5分)1. （2分） (2017高一上红桥期末) 某同学用如图甲所示的装置测弹簧劲度系数，弹簧A端固定，当B端用细绳绕过光滑的定滑轮悬挂一个钩码时，绳上指针P对应竖直固定刻度尺的刻度如图乙中虚线ab所示，增加一个钩码，P对应刻度如虚线cd所示，已知钩码质量均为50g，刻度尺最小刻度为mm，重力加速度g=9.8m/s2 ， 则弹簧的劲度系数为_N/m2. （3分） (2017高一上雨花期中) 如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度

2、内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验为完成实验，还需要的实验器材有：_（游标卡尺或刻度尺）；图（b）是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求弹簧的劲度系数k=_N/m图线不过原点的原因是由于_二、 实验探究题 (共13题；共65分)3. （4分） 如图甲所示，一根弹簧固定在传感器上，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大小的关系图象，如图乙所示由图可知： （1） 弹簧产生的弹力与弹簧的形变量成_（填“正比”或“反比”） （2） 该弹簧的劲度系数为_; （3） 该弹簧不受外力时，劲度系数_（填“变大”或“变小”或“不变”） 4. （

3、4分） (2017高一上南昌期末) 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示实验装置，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中（弹簧始终在弹性限度内）测量次数123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75（1） 根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长X之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出FX图线 （2） 图线跟坐标轴交点的物理意义是_ （3） 该弹簧的劲度系

4、数k=_（保留两位有效数字） 5. （3分） 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关理论和实践都表明k=YS/L，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量（1） 在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是 A . NB . mC . N/mD . Pa（2） 有一段横截面为圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置，可以测量出它的杨氏模量Y的值首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm，那么测量工具a和b应分别为_、_（3） 用如图甲所

5、示的装置就可以测量出这种橡皮筋的Y值，表中为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，已在图乙中作出Fx的图象拉力F（N）5.010.015.020.025.0伸长量x（cm）1.603.204.806.408.00由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为_（保留一位有效数字）6. （4分） (2018高一上成都期末) 在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码依次挂在竖直悬挂的弹簧下端，进行了相关的测量。根据所测数据，他们利用描点法作出了所挂钩码的总重力G与弹簧长度L的关系图像（如图）。请根据图像回答以下问题： （1） 弹簧的原长为_m。 （2） 弹簧的劲度系数为_N/m。

6、（3） 关于该实验，以下说法错误的是_。 A . 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B . 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧竖直悬挂C . 测量弹簧长度L时，应保证弹簧和钩码均处于平衡状态D . 实验可得出的结论是：弹簧的弹力与弹簧长度L成正比7. （2分） (2019高一上宾县月考) 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知： （1） 弹簧的劲度系数为_。 （2） 为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数 ，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。 为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案

7、_（填“甲”或“乙”）更合理。甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0 N，b的示数为11.0 N，则A、B间的动摩擦因数为_。8. （10分） 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系弹簧自然悬挂，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 ， 数据如表： 代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30（1） 表中有一个数值记录不规范，代表符号为_ （2） 如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴

8、是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值（填“L0或Lx”） （3） 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（结果均保留两位有效数字，g取9.8m/s2） 9. （3分） (2017高一上福州期中) 某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0=15.50cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂50g的钩码，每增加一个钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如表所示钩码个数12345弹簧的长度L/cm17.6819.5021.3923.2625.12（1） 根据表中数据在图中作出弹簧弹力F与弹簧的长度x图象；（2）

9、 由此图线可得，该弹簧劲度系数k=_N/m（结果保留两位有效数字）：（3） 图线与x轴的交点表示_，其数值_L0（填：大于、小于或等于），原因是_10. （7分） 某同学为了研究轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧长度改变量x的关系，设计了如图甲所示的实验装置，在离水平地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球接触（不连续），若将小球向左压缩弹簧一段距离后静止释放，小球将沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行一段时间后落到位于水平地面上的记录纸上并留下痕迹，重力加速度为g （1） 若测得某次压缩弹簧（改变量x未知）由静止释放后小球落点的痕迹P到O

10、点的水平距离为s，则释放小球前弹簧弹性势能的表达式为EP=_； （2） 该同学改变弹簧的压缩量x进行多次实验，并测量得到下表所示的一系列数据： 弹簧的压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s（m）20.130.040.0149.9860.0169.99结合（1）问中所得EP的表达式和上表中的数据，可以得出弹簧的弹性势能EP与弹簧压缩量x之间的关系，其表达式应为EP=_；（3） 完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变； （I）在一木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木

11、板并在白纸上留下痕迹M；（）将木板向右平移适当距离后固定，将小球向左压缩弹簧一段距离x0后由静止释放撞到木板并在白纸上留下痕迹N；（）用刻度尺测量得白纸上M点到N点的竖直距离为y，桌子右边缘与木板的水平距离为L，则步聚（II）中的弹簧的压缩量x0=_11. （7分） 下表是某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中测得的几组数据 弹力F（N）0.51.01.52.02.5伸长量x（cm）2.305.086.889.8012.50（1） 请根据表中的数据作出弹力F和弹簧伸长量x的关系图象； （2） 若弹簧的原长为40cm，弹力F和弹簧的长度l（单位：米）的函数关系式为_ 12. （7分） 一同

12、学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触；桌边悬一重锤，地面垫上白纸当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S（重力加速度为g） （1） 为完成实验，还需下列那些器材A . 秒表B . 刻度尺C . 打点计时器D . 复写纸（2） 请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h，水平距离S等物理量的关系式：_ （3） 弹簧的压缩量

13、x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示： 弹簧长度压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50钢球飞行水平距离S（m）1.011.502.012.483.013.50从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系：_13. （5分） (2017大连会考) 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验（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_（选填“水平”或“竖直”）方向（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的关系图线由图线可得弹簧的原长x0=_cm，劲度系数k=

14、_N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度x=_cm14. （3分） (2017济南模拟) 王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时，得到如下数据：拉力的大小（N）02468弹簧的长度（cm）1516171819弹簧的伸长（cm）0_实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧长度回到15cm请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，填写对应的弹簧的伸长数据并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，结论是：_15. （6分） (2017高一上广州期中) 根据所学知识完成填空：（1） 某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的FL图象，由图象可知：弹簧原长L0=_cm，求得弹簧的劲度系数k=_N/m（2） 如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为_c