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2019届高考物理总复习第二章相互作用实验二探究弹力和
弹簧伸长的关系随堂检测
[学生用书P33]
1．(2015·高考四川卷)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，如图甲所示，图乙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．
甲 乙
解析：由题图乙知l1＝25.85 cm.挂两个钩码时，弹簧弹力F2＝
0.98 N．要测弹簧伸长量，还需要测量弹簧的原长．
答案：25.85 0.98 弹簧原长
2．(2018·深圳高三模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹
力大小与其长度的关系”的实验．
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(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的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝
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________N/m.
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(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧
测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.
解析：(2)x0为乙图中F＝0时的x值，即x0＝4 cm.
k＝＝ N/m＝50 N/m.
(3)测力计示数F＝3.0 N，由乙图知弹簧长度x＝10 cm.
答案：(1)竖直 (2)4 50 (3)10
3．(高考全国卷Ⅱ)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0.100 kg的砝码时，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9.80 m/s2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为
11.88 cm.
P612.0115.41 6028.80.034 7 x0(cm)x(cm)n P12.042.6410163 P24.06 5.26 P36.06 7.81 P48.05 10.30 P510.03 12.93 20①② 3056.0 0.017 9 4043.6 0.022 9 5033.8 0.029 6 k(N/m)1(m/N)k
0.006 1(1)将表中数据补充完整：①________，②________．(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出－n
图象．
(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点．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
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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)的关系的表达式为k＝________N/m.
解析：(1)①k＝＝≈81.7 N/m.
②＝m/N≈0.012 2 m/N.
(2)描点法，画一条直线，让大部分的点都落在直线上，或均匀分
布在直线两侧．
(3)设直线的斜率为a，则有＝an，即k＝·，通过计算斜率即可
求得；弹簧共60圈，则有n＝，把其代入k＝·中可求得．
答案：(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如图所示
(3)
1.75×103?1.67×1031.83×103～均正确???nnn??4．(高考浙江卷)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把
两根弹簧如图甲连接起来进行探究．
(1)某次测量如图乙所示，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LA和LB如下表所示．用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________ N/m(重力加速度g＝10 m/s2)．由表中数据________(填
“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．
115.71 29.96 钩码数 219.71 35.76 323.66 41.51 427.7647.36LA/cm LB/cm 解析：(1)刻度尺读数需要估读到精确度的下一位，从题图乙可知
指针示数为16.00 cm，考虑到误差范围，15.95～16.05 cm均算对．(2)由胡克定律F＝kΔx，结合表格数据可知弹簧Ⅰ的劲度系数k1＝ N/m＝12.5 N/m，考虑误差范围情况下12.2～12.8 N/m均算正确；对于计算弹簧Ⅱ的劲度系数，只需要测出弹簧Ⅱ的形变量，结合两个指针的读数，可知指针B的示数变化量减去指针A的示数变化量，
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