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探究弹力与弹簧伸长之间的关系
1．在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所持钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，根据图象回答以下问题。
（1）弹簧的原长为______. （2）弹簧的劲度系数为______.
（3）分析图象，总结出弹簧力F跟弹簧长度L之间的关系式为 . 【答案】（1）10cm （2） 1000N/m （3） F=1000L-100 （N）
2．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=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明kY材料力学中称之为杨氏模量
S，其中Y是由材料决定的常数，L
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为
A、N B、m C、N/m D、N/m
（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______________ N/m
（3）若橡皮条的原长为10.0cm，面积为1.0mm，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________（只填数字，单位取（1）中正确单位，结果保留两位有效数字） 【答案】（1）D（2）510N/m（3）5.010N/m
3．某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图2所示，取
27222g=10m/s2．回答下列问题．
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(1)某次测量如图1所示，指针指示的刻度值为 cm（刻度尺单位为:cm）． (2)从图2可求得该弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留两位有效数字）； (3)另一同学在做该实验时有下列做法，其中错误的是 ． A．刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐 B．实验中未考虑小盘的重力
C．读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取 D．在利用x-m图线计算弹奏的劲度系数时舍弃图中曲线部分数据． 【答案】(1)18.00 (2)0.3 (3)AC
4．某物理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的关系如图1所示，则由图线可知：
（1）弹簧的劲度系数为 N/m．
（2）为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案．
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案 更合理．
②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N．当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，b的示数为11.0N，c的示数为4.0N，则A和B间的动摩擦因数为 ． 【答案】（1）300N/m；（2）①甲； ②0.3
5．探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图所示.
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（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟O点对齐，在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50 g），指针在刻度尺上指示的刻度为x，逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化，几次实验测得相应的F、x各点已描绘在坐标图中。由图象得出弹簧的劲度系数kA= N/m。（结果取三位有效数字）；此弹簧的弹力大小F跟弹簧长度L的关系是（所有符号均用国际单位） .
（2）如果将指针固定在A点下方的P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数kP kA（填大于、小于、等于）
（3）如果将指针固定在A点上方的Q处，,再作出x随F变化的图象，,得出弹簧的劲度系数kQ kA（填大于、小于、等于）
【答案】（1）39.2 39.2(L-0.2) （2）等于 （3）大于
6．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。
（1）用厘米刻度尺测量如图乙所示，指针示数为________cm。
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表数据计算弹簧I的劲度系数为_______N/m（g=10m/s）（计算结果保留小数点后两位）。由表数据_____（填“能”或“不能”）计算出弹簧II的劲度系数。
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【答案】（1）16.00cm（2）(12.20～12.80) N/m；能 精品K12教育教学资料
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7．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某实验 小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图线，如图所示．根据图线回答以下问题．
（1）弹簧的原长为____ cm． （2）弹簧的劲度系数为____ N/cm． （3）分析图线，总结出弹簧弹力F跟 弹簧长度L之间的关系式为______．
【答案】 (1). 10 (2). 10 (3). F=10（L﹣10）
8．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=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是________ A.N B.m C.N/m D.Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是________
(3)做出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=________N/m
(4)这种橡皮筋的Y值等于________（Y的数值保留一位有效数字）
,其中Y是一个由材料决
【答案】 (1). （1）D (2). （2）螺旋测微器 (3). (3).312.5 (4). (4).5×10 Pa
9．某同学用如图11所示的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精品K12教育教学资料
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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，测出指针所纸的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度g=9.8m/s）
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图11-1
①根据所测数据，在图11-2的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．
②根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在______N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． 【答案】（1）如图所示（3分）
（2）0-5.00（3分） 25.00（3分）
10．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中 （1）以下说法正确的是（ ） A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等 （2）若某同学实验装置如图所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．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。
①有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F－L图线：K] 精品K12教育教学资料
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②由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm， 劲度系数k＝________ N/m。（结果均保留2位有效数字）
（3）若某同学把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( )
【答案】（1） AB
（2）① 见解析 ② 5.0 ； 20 （3） C
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