用如图所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系。实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落

用如图所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系。实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落

题型:浙江省模拟题难度:来源:
用如图所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系。实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将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,读取指针指示的刻度数值为L0;当弹簧下端挂一个100 g的钩码,读取指针指示的刻度数值为L1;弹簧下端挂两个100 g的钩码,读取指针指示的刻度数值为L2;……;挂七个100 g的钩码时,读取指针指示的刻度数值为L7(计算结果保留三位有效数字,g取10 m/s2)。
(1)下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格,请你在表中直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理:甲组
(2)乙实验小组换用不同的弹簧做实验,采用图像法处理实验数据;以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图像如图所示,根据该图像可知,乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k为____N/m。
答案
(1)57.2(57.0~57.4都对)
(2)11.1(10.8~11.4都对)
举一反三

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=hx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实际都表明其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。
(1)在国际单位中,杨氏模量y的单位应该是____________。
A. N
B. m
C. N/m
D. Pa
(2)有一段横截面积是圆形的橡皮筋,应用如图(a)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=20.00 cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000 mm,那么测量工具a应该是____;测量工具b应该是____。


(3)如图(a)所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值,下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
请作出F-x图像,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=____N/m。
(4)这种橡皮筋的Y值为____。
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几个同学合作利用如图(a)所示装置探究“弹力和弹簧伸长量的关系”,弹簧上端与标尺的零刻度线对 齐,他先读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,依次读出指针所指的标N刻度,所得数据列表如下。(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8 m/s2
(1)根据所测数据,在图(b)所示的坐标纸上画出弹簧指针所指标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线。
(2)作出的图线与坐标轴交点的纵坐标值的物理意义是____;这种规格的弹簧劲度系数k=____N/m。(保留三位有效数字)
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下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据:
(1)请你在下图的坐标纸上作出F-x图象。
(2)写出曲线所代表的函数(x用m作单位)。
(3)解释函数表达式中常数的物理意义。
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某同学在探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系时,实验步骤如下:
①将弹簧平放在水平桌面上自然伸长时,测出其长度l0为原长;
②将弹簧竖直悬挂好,在下面依次挂上1个、2个、3个、… 相同的钩码,并量出弹簧相应的长度l1、l2、l3、…;
③填写下表:
④画出F-x图象如图所示。
问:(1)该图线未过原点的原因是什么?
(2)BC段为曲线的原因可能是什么?
(3)还能利用该图象计算弹簧劲度系数吗?
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在探究弹力和弹簧伸长量的关系时,在弹性限度内悬挂15 N 重物时,弹簧长度为0.16m,悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为[     ]
A.L0=0.02m,k=500 N/m
B.L0=0.10 m,k=500 N/m
C.L0=0.02 m,k=250 N/m
D.L0=0.10 m,k=250 N/m
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