2012物理高考实验专题训练二(探究弹力与弹簧伸长关系)

课时作业(十一)1．(单选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，弹簧弹力的大小为F，弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x，下列说法正确的是( )A．实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有其他的方法B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F­L图线也是过原点的一条直线C．利用F­x直线可求出k值D．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律解析该实验中进行数据处理，可以采用图象法，并非只能用逐个计算的方法来求k，故A项错误；用弹簧长度L代替x，F­L图线不过原点，故B项错误；在F­x图象中图象的斜率表示劲度系数的大小，故利用F­x直线可以求出k值，故C项正确；实验时并非把所有点连到线上，而是让尽量多的点坐落在直线上，不能坐落在直线上的尽量分布在直线的两侧，这样可以剔除误差比较大的点，故D项错误．答案 C2．(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序，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解析在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中由于弹簧的自重，水平放置和竖直悬挂，弹簧的长度不同，所以先竖直悬挂，后测量原长，这样挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度减去原长能准确反映伸长量，故A 项错误，B项正确；先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重，故C项错误，D项正确．答案BD3．(多选)在《探究弹簧伸长量与弹力关系》的实验中，下列说法中正确的是( )A．测量弹簧原长时应将弹簧平放于水平桌面B．弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近C．在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内D．若误将弹簧总长l为横坐标，弹力F为纵坐标，得到的F­l图象，则根据该图象无法得出弹簧的劲度系数解析测量弹簧原长时如果将弹簧平放于水平桌面，由于弹簧自身的重力作用竖直放置后要比平放测量增长，故A项错误；弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近，故B项正确；弹簧下端所挂钩码不能太多，避免弹簧超过弹性限度，故C项正确；把弹簧总长作为横坐标，弹簧弹力作为纵坐标作为图象，图象在横轴上有截距，图象斜率等于弹簧劲度系数，故D项错误．答案BC4．(单选)探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m，悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( )A．L0＝0.02 m，k＝500 N/mB．L0＝0.10 m，k＝500 N/mC．L0＝0.02 m，k＝250 N/mD．L0＝0.10 m，k＝250 N/m解析F1＝k(L1－L0)，有15＝k(0.16－L0)；F2＝k(L2－L0)，有20＝k(0.18－L0)，联立两方程组，得：L0＝0.10 m，k＝250 N/m，故D项正确，A、B、C三项错误．答案 D5．(单选)某同学用如图所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l.他测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度l的各组数据，并逐点标注在如下图所示的坐标纸上．由图象可知( )A．弹簧的弹力大小与弹簧长度成正比B．弹簧的劲度系数与弹簧长度成正比C．弹簧原长l0＝15.00×10－2 m，弹簧的劲度系数k＝1.0×102 N/mD．弹簧原长l0＝15.00×10－2 m，弹簧的劲度系数k＝0.25×102 N/m解析根据胡克定律，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，故A项错误；弹簧的劲度系数只与本身性质有关，与是否形变无关，故B项错误；用描点法作图由下图可知，当F＝0时，弹簧原长l0＝15.00×10－2 m，根据胡克定律，有F＝k(l－l0)，图象的斜率大小为弹簧的劲度系数，所以k＝100 N/m，故C项正确，D项错误．答案 C6．(单选)我国在2019年发射了“天宫一号”飞行器，“天宫一号”可以被改造为一个短期有人照料的空间实验室．有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验，你认为可行的( ) A．用弹簧秤验证力的平行四边形定则B．用自由落体运动验证机械能守恒定律C．用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律D．用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系解析在“天宫一号”飞行器中，物体处于完全失重状态，根据实验时是否受到重力的影响来分析解答此题．用弹簧秤验证力的平行四边形定则的实验不受重力影响，可以进行，故A项正确；用自由落体运动验证机械能守恒定律受重力影响，不可以进行，故B项错误；用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律时，合力等于砂桶总重力，受重力影响，不可以进行，故C项错误；用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系时，弹簧的弹力等于钩码的重力，受重力影响，不可以进行，故D项错误．答案 A7.某学校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关系如图所示，试由图线确定：(1)弹簧的原长为________m.(2)弹簧的劲度系数为________N/m.(3)弹簧伸长0.1米时，弹力的大小为________N.解析胡克定律公式F＝kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度．(1)由图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝10 cm＝0.1 m，即弹簧的原长．(2)由图读出弹力为F1＝10 N，弹簧的长度为L1＝5 cm，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝5 cm＝0.05 m，由胡克定律，得弹簧的劲度系数为k＝200 N/m.(3)根据胡克定律，得F＝kx＝200 N/m×0.1 m＝20 N.答案(1)0.1 (2)200 (3)208．以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验．下列实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是____________．A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式解析解决本题的指导思想：先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，实验步骤要符合事物发展逻辑，不可颠三倒四，顺序的排列要有利于操作，有利于减小误差．如在本实验中要先固定弹簧，然后测量其原长，再在弹簧下端挂钩码，记录不同钩码弹簧的不同长度，最后进行数据处理，对于仪器的整理可以做完实验后进行，也可以最后处理完数据后进行，故实验步骤为：CBDAE.答案CBDAE9.大量事实表明：弹力的大小跟形变的大小有关．某同学为了探究“弹簧的弹力F和弹簧伸长量x的关系”对某一弹簧进行了测试，根据测得的数据绘出了如图所示的图线．这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________N/m.解析 该图象中横坐标为伸长量，纵坐标为拉力，根据胡克定律得斜率为劲度系数，由此可求出k ＝60.04 N/m＝150 N/m.答案 15010．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．(1)(2)若弹簧的原长为40 cm ，弹力F 和弹簧的长度L(单位：米)的函数关系式为________． 解析 (1)在图象上找出各对应的点，然后用平滑的线连接，是过原点的直线，如下图；(2)通过图线可以看出，弹簧的弹力F 和弹簧伸长量x 之间的关系的图线是过原点的直线，所以它们成正比关系．该直线的斜率即弹簧的劲度系数k ＝ΔF Δx ＝2.48－012×10－2 N/m≈23N/m，弹力F 和弹簧的长度L(单位：米)的函数关系式为：F ＝k(L －L 0)＝23×(L－0.4)答案 (1)如解析图所示(2)F ＝23×(L－0.4)(劲度系数k 在19～23之间，均给分)11．(2018·安徽)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m 与弹簧长度l 的相应数据，其对应点已在下图上标出．(g 取9.8 m/s 2)(1)作出m­l 的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________N/m. 解析 (1)如下图所示(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数：Δmg ＝k Δl ，则k ＝ΔmΔl g ＝2.5×10－3－－2×9.8 N/m＝0.261 N/m(在0.248～0.262 N/m 之间均正确)答案 (1)如解析图所示 (2)0.261 N/m(在0.248～0.262 N/m 之间均正确)12.某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，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 ＝9.8 m/s 2)(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关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.解析 (1)描点作图，如图所示．(2)从图象可以看出在0～4.9 N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．根据胡克定律F ＝kx ，得 k ＝0.5×102×9.8－－2 N/m ＝25 N/m.答案 (1)如解析图所示 (2)0～4.9 N,2513．(2018·广东)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L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6，数据如下表．． (3)下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“L 0”或“L x ”)．(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9.8 m/s 2)解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向． (2)弹簧静止时，记录原长L 0；表中的数据L 3与其他数据有效位数不同，所以数据L 3不规范，标准数据应读至cm 位的后两位，最后一位应为估读值，精确至mm 位，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x 为0，所以x ＝L －L x .(4)由胡克定律F ＝k Δx 知，图线斜率即为劲度系数k ＝Δmg Δx ＝10×10－3×9.82×10－2N/m ＝4.9 N/m ，同理砝码盘质量m ＝－－29.8kg ＝0.01 kg ＝10 g.答案 (1)竖直，(2)静止 L 3 1 mm (3)L x (4)4.9,10。

实验专题：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系答案解析答案解析1.【答案】(1)C(2)等于【解析】(1)因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上有截距，C正确，A、B、D错误．(2)如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，则在图象上x的变化量不变，得出弹簧的劲度系数与实际值相等.2.【解析】(1)F-L图线如图所示：(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2m＝5 cm.劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m.(3)记录数据的表格如下表(4)优点：可以避免弹簧自身重力对实验的影响．缺点：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．3.【解析】(1)在做实验的时候一般步骤为先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，故顺序为CBDAEF.(2)①根据描点法，图象如图所示②、③根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比，即F＝kx＝0.43x.式中的常数表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧伸长或者压缩1 cm所需的外力大小为0.43 N.4.【答案】(1)如图所示30F弹＝30Δx(2)B(3)A【解析】(1)如图所示，直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即k＝，代入数据得kA ＝N/m≈30 N/m，所以弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量Δx的函数关系是F弹＝30Δx.5.【解析】(1)描点作图，如图所示：(2)图象的斜率表示劲度系数，故有：k＝＝N/m＝50 N/m(3)图线与L轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．6.【答案】(1)6.93(2)A(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度【解析】(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm.(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧．(3)AB段明显偏离直线OA，伸长量Δl不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的．7.【解析】(1)根据题意知，刻度尺的最小刻度为1毫米．读数时，应估读到毫米的十分位，故l5、l6记录有误．(2)按(1)中的读数规则，得l3＝6.85 cm，l7＝14.05 cm.(3)根据题中求差方法，可知d4＝l7－l3＝7.20 cm(4)根据l4－l0＝4Δl＝d1，l5－l1＝4Δl＝d2，l6－l2＝4Δl＝d3，l7－l3＝4Δl＝d4，有Δl＝＝1.75 cm.(5)根据胡克定律F＝kx得mg＝kΔl，k＝＝N/m＝28 N/m8.【答案】(1)450(2)10【解析】(1)当F＝0时，弹簧的长度即为原长，由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小．(2)弹簧秤的示数为3 N，则伸长量为3/50＝0.06 m，则长度为10 cm.9.【解析】(1)描点作出图象，如下图所示．(2)图象跟坐标轴交点的物理意义表示弹簧原长．由图象可知，弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k＝＝200 N/m.10.【答案】(1)竖直(2)稳定L3 1 mm(3)Lx(4)4.910【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止稳定时，记录原长L0；表中的数据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估读值，精确至0.1 mm，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L－Lx(L为弹簧长度)．(4)由胡克定律F＝kΔx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，所以图线斜率即为弹簧的劲度系数k＝＝N/m＝4.9 N/m同理，砝码盘质量m＝＝kg＝0.01 kg＝10 g11.【解析】(1)根据表格中的各组数据在坐标纸上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图象如图所示．(2)根据作出的图线可知，钩码质量在0～500 g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝＝N/m＝25.00 N/m.12.【解析】(1)本题考查探究弹簧弹力与形变关系的实验，意在考查考生对实验步骤的识记、实验数据的处理方法、分析归纳能力．根据实验先后顺序可知，实验步骤排列为CBDAEF.(2)②由图象可得k＝＝0.43 N/cm，所以F＝0.43x(N)．13.【答案】(1)10(2)200(3)b【解析】(1)当F＝0时，弹簧长度为原长，由题图得，原长为10 cm.(2)由公式F＝kx得k＝＝＝N/m＝200 N/m(3)当弹簧长度小于原长时，处于压缩状态，故是图线b14.【答案】(1)弹簧测力计刻度尺(2)kFL(3)控制变量法(4)12.5【解析】(1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度．(2)由题目所给数据分析可知：当力一定时，伸长量和长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故有x＝kFL(取一组数据验证，式中的k不为零)．(3)研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制其中一个量不变，如长度不变，再研究伸长量和拉力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法．(4)代入表中数据把式中的k求出，得k＝0.000 8 N－1，再代入已知数据，L＝20 cm，x＝0.2 cm，可求得最大拉力F＝12.5 N.15.【答案】CBDAEFG【解析】根据实验的实验操作过程应先安装仪器，再挂钩码然后记录数据，分析数据，最后整理即可，排列先后顺序为CBDAEFG.。

高中物理-实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系练习(含答案)真题精做1．（福建卷）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7.73 cm,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Δl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Δl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_____________________。

2．（四川卷）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50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=______N（当地重力加速度g=9.8 m/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。

模拟精做3．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧按如图所示连接起来进行探究。

（1）某次测量如图所示,指针示数为_________cm。

（2）在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如表格所示。

用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为_______N/m,弹簧Ⅱ的劲度系数为_______N/m（重力加速度g=10 m/s2,结果均保留三位有效数字）。

1.（2012·广东理综物理）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L x；在16数值（cm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长度为______。

2：（2010浙江理综）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。

然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的加减2335.0（1）同一橡皮绳的加i减i（大于或小于）；（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？【解析】因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度，所以同一橡皮绳的下端面的坐标X加i小于X减i。

根据挂在橡皮绳下端的钩码个数每增加一个，i m乙30.25. (2005江苏物理)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。

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)6. （2008北京理综卷）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的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2。

实验02探究弹力和弹簧伸长的关系●注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。

每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标纸上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确。

2.测量弹簧的原长时要让它自然下垂。

测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以减小误差。

3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。

4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量大小要适当,不可过大,也不可过小。

描点画线时,所描的点不一定都落在同一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。

描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线。

5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。

●误差分析1.系统误差:钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。

2.偶然误差【典例1】[常规实验——实验原理及数据处理一]如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________________________________________________________________。

(2)实验中需要测量的物理量有：___________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F­x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m。

图线不过原点是由于__________。

(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用直线连接起来，直线穿过尽量多的点，不穿过的点均分在直线两侧；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式。

高考物理实验2、探究弹力和弹簧伸长量的关系【实验目的】(1)通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系。

(2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。

(3)进一步理解胡克定律，掌握以胡克定律为原理的拓展实验的分析方法．【实验原理】(1)如图所示，弹簧下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。

(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x ，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F ，以横坐标表示弹簧的伸长量x ，在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x 、F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系。

【实验器材】铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。

【实验步骤】(1)安装：如图所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。

(2)记原长：记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l 0，即弹簧的原长。

(3)测F 、x ：在弹簧下端挂质量为m 1的钩码，静止时测出此时弹簧的长度l 1，记录m 1和l 1，得出弹簧的伸长量x 1，将这些数据填入自己设计的表格中．。

(4)重复：改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m 2、m 3、m 4、m 5和相应的弹簧长度l 2、l 3、l 4、l 5，并得出每次弹簧的伸长量x 2、x 3、x 4、x 5.【数据处理】(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线。

(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。

【注意事项】(1)安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧．　次数内容　123456拉力F /N 弹簧总长/cm 弹簧伸长/cm(2)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度．(3)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．(4)观察所描点的走向：不要画折线．(5)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．【误差分析】(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差。

高考实验专题复习一力学实验（附参考答案）实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验，是力学实验的基础，通过熟练掌握打点计时器的使用，为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。

、考查重点:（一）打点计时器的使用（二）毫米刻度尺的使用（三）速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差.三、经典讲练【例题】（2010广东理综）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为⑵ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字）.fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。

1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm；0.100m/s邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示. 根据图中数据计算的加速度⑵回答下列两个问题：① 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________（3）滑块与木板间的动摩擦因数 = ___________ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 _____________ （填偏大”或偏小”）解析：⑴ 逐差法"求解：S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律，m 3g- ym g=（m 2+m 3）a答案 （1）0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 （2）①CD ②天平 （3）网_（m2+m3）a 偏大m 2g五、真题训练1. （2013浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。

1探究弹力和弹簧伸长的关系（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能E P与弹簧伸长量△x之间的关系。

实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d．如图乙所示测量值d=mm。

（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x0。

（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=。

（4）用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条经过的时间△t，则此时重锤下落的速度=，弹簧此时的弹性势能=（均用题目所给字母符号表示）。

（5）换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能E P与弹簧伸长量△x 之间的关系。

2．某同学用如图所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别记录指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下（1）当在弹簧下端挂上3个钩码时，指针所示位置如图所示，请将上表补充完整．（2）已知实验所用单个钩码质量为100g，当地重力加速度为9.8m/s2，则该弹簧的劲度系数为N/m．（结果保留3位有效数字）3．（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所示的图象，由图象可知：弹簧原长L0=cm，由此求得弹簧的劲度系数K=N/M （结果保留三位有效数字）（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=0.75N），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cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为个．4．如图为某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时的实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，弹簧不挂物体时下端指针所指的标尺刻度为x0，在弹簧下用足够长的轻质细线挂上4个相同的钩码（弹簧处于弹性限度内），静止置于烧杯T内，控制阀门S通过细胶管向烧杯中缓慢注水，依次浸没4个钩码，记录每浸没一个钩码时指针所指的标尺刻度x1，x2，x3，x4，已知每个钩码质量为m，重力加速度为g。