第4讲 实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系时间:15分钟 分值:20分非选择题(共20分)1.(2022浙江台州中学月考,20)(6分)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒口下方弹簧的长度L,现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变L而测出对应的弹力F,作出F-L图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为 N/m,弹簧的原长L0= cm。 2.(2022浙江宁波模拟,21)(14分)在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验中,采用如图甲所示的实验装置,利用钩码的重力对弹簧提供一定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。甲 乙 (1)有一个同学通过以上实验,已经把6组数据对应的坐标在坐标系中描出,请作出F-L图像;(2)请根据你作的图像得出该弹簧的原长L0= cm,劲度系数k= N/m; (3)根据该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验内容及数据的表格(不必填写实验测得的具体数据);(4)该同学实验时,把弹簧水平放置进行测量,与通常将弹簧悬挂进行测量相比较:优点是: 。 缺点是: 。 非选择题1.答案 100 152\n解析 设弹簧原长为L0,则根据胡克定律有F=k(h-L0+L)=kL+k(h-L0),由此可知,图像的斜率大小表示弹簧的劲度系数大小,故k=100N/m,当L=0时,F=10N,可解得:L0=15cm。2.答案 (1)如图所示(2)5 20(3)记录数据的表格如下次数123456弹力F/N长度L/10-2m (4)避免弹簧自身所受的重力对实验的影响 绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验误差解析 (2)由F=k(L-L0)可知图像横截距表示弹簧原长,L0=5cm,斜率表示劲度系数,k=20N/m。(4)水平放置弹簧时,弹簧的形变量与弹簧自重无关,只与钩码的重力有关,这是它的优点,但在这种情况下绳子与滑轮间的摩擦力对实验结果的影响较大,造成实验误差,这是缺点。2
