在“研究弹簧的伸长与外力关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

在“研究弹簧的伸长与外力关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度L₀=10cm，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的伸长量x做出的F-x图象如图所示．
（1）由图可知该弹簧的劲度系数为______N/cm；
（2）图象不过坐标原点的原因是由于______．

答案

（1）由胡克定律F=kx得，
k=

△F

△x

6-1

2.5-0.5

=2.5N/cm；
（2）由于弹簧自重作用，在F=0时弹簧已经伸长．
故答案为：（1）2.5；（2）弹簧自重作用

核心考点

试题【在“研究弹簧的伸长与外力关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性】；主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]

举一反三

为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系，需要测定弹簧的弹性势能．一位同学采用了如图所示的一种装置：水平放置的弹簧一端固定在墙上，另一端靠着已知质量为m的木块，此时弹簧为原长，木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，水平面足够大．现利用一块秒表和一把刻度尺，测量出弹簧被压缩的弹性势能．测量步骤如下：
（1）用手水平向左推动木块，使弹簧缩短一定长度x；
（2）放手让弹簧推动木块，用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t；
（3）用刻度尺测出木块______的距离S；
（4）利用测量结果，导出弹性势能的表达式E_P=______（用S、t、m表示）．

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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系．实验装置如图所示，在离地面高为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的小球刚好接触．将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．
（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为______；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

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弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/m

0.21

0.30

0.41

0.49

0.61

0.69

某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：

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热门考点

拉力的大小（N）

弹簧的长度（cm）

弹簧的伸长（cm）

（1）某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时，测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L（弹簧始终在弹性限度内），列表记录如下：

实验次数i	F_i（N）	L_i（cm）
1	0.49	60.20
2	0.98	61.60
3	1.47	63.05
4	1.96	64.65
5	2.45	66.10
6	2.94	67.55

因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法处理数据，具体如下：将表中第三列相邻的两项求差，得出弹簧伸长量ΔL= L_i - L_i-1
每个ΔL都是与相同的拉力ΔF=0.49N相对应的伸长量，求出ΔL的平均值
＝＝＝cm＝1.47cm
故该弹簧的劲度系数为k＝＝＝0.333N/cm
该成员在实验数据处理中存在的问题是：；
请你用逐差法处理表格中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数k= N/cm（结果保留三位有效数字）。
（2）一微安表

的刻度盘只标注了表示量程I_g =100μA的刻度线，尚未标注其他分刻度线，如图所示。请用下列全部器材测量微安表

的内阻：
i、图示的待测微安表

：内阻R_g约为2kΩ
ii、1块毫伏表

：量程250mV，最小分度5mV，内阻约为1kΩ
iii、1个滑动变阻器R₁：0～50Ω
iv、1个滑动变阻器R₂：0～3kΩ
v、1个直流电源E：电动势E=1.5V，内阻r约为1Ω
vi、1个单刀单掷开关S，导线若干
①在方框内画出测量微安表

的内阻R_g的实验电路原理图（原理图中的元件要用相应的英文字母标注）。
②下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方：
第一步：断开S，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器R₁、R₂的触头分别置于合理的位置；
第二步：闭合S，分别调节R₁和R₂至适当位置，

③用已知量和测得量的符号表示微安表

的内阻R_g=

（Ⅰ）（6分）为研究滑块的运动，选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置，实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，漏斗可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置，如图2所示

①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同？________（填写仪器序号）

A．打点计时器

B．秒表

C．毫米刻度尺

D．电流表

②如果用该实验装置测量滑块加速度，对实验结果影响最大的原因是：___________________________
（Ⅱ）（12分）现提供如下器材，测定定值电阻R_x（约为5KΩ）的阻值
a.两相同电流计G₁、G₂（50μA，内阻约4KΩ）
b.电阻箱R₁（0~9999.9Ω）
c.电阻箱R₂（0~99999.9Ω）
d.电源E（电动势约3V，内阻不计）
e.滑动变阻器R（最大阻值20Ω）
f.开关两个，导线若干
①由于电流计量程很小，需要先将它们进行改装，某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路，如图，实验过程如下：先将R₂调为最大，然后闭合K₁、K₂，调节R₁、R₂，保证_________满偏，使_________半偏（填写元件符号）由此测得电流计G₂的阻值
②若测得电流计内阻为4.2KΩ，要将G₂改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻值为___________
③采用改装后的电压表并伏安法测量待测电阻阻值，请在虚线框内画出实验电路图