2024年高考特训卷 物理【新教材】考点12

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考点 12 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
1．某同学欲做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，有铁架台、弹簧和多个已知
质量且质量相等的钩码．
(1)实验中还需要的测量工具是________；
(2)用纵轴表示钩码质量 m，横轴表示弹簧的形变量 x，根据实验数据绘制出图线如图
所示，由图可知弹簧的劲度系数 k＝________N/m(重力加速度 g取9.8 m/s2)；
(3)若某同学先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列选项中的________．
2．[2023·天津南开二模，节选]某同学用图 a所示装置做“探究弹簧弹力与形变量的关
系”的实验．
(1)请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上____________；
A．以弹簧长度 l为横坐标，以钩码质量 m为纵坐标，标出各组数据(l，m)对应的点，
并用平滑的曲线或直线连接起来；
B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端 A处指针所对刻度尺上的刻度 l0；
C．将铁架台固定于桌上，将弹簧一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上 1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指
针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；
E．由 m l图像，进一步找出弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系．
(2)图b为根据实验测得数据标出的对应点，作出的钩码质量 m与弹簧长度 l间的关系
图 线 ． 由 图 b可 知 ， 弹 簧 下 端 不 挂 钩 码 时 ， 指 针 A处 所 对 刻 度 尺 上 的 刻 度 l0＝
________cm；
(3)此弹簧的劲度系数 k＝________N/m.(g取10 m/s2，结果保留三位有效数字)
3．[2021·广东卷]某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数．缓冲装置如图所示，
固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为 30°，弹簧固定在有机玻璃管底端．实验
过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为 200 g 的钢球(直径略小于
玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数 n和弹
簧上端对应的刻度尺示数 Ln，数据如表所示．实验过程中弹簧始终处于弹性限度内．采用
逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数．
n1 2 3 4 5 6
Ln/cm 8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09
(1)利用 ΔLi＝Li＋3－Li(i＝1，2，3)计算弹簧的压缩量：ΔL1＝6.03 cm，ΔL2＝6.08
cm，ΔL3＝________cm，压缩量的平均值＝＝________cm；
(2)上述是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量；
(3)忽略摩擦，重力加速度 g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留
3位有效数字).
4．[2023·福建漳州一模]某同学在用如图甲所示的装置测量某根弹簧的劲度系数，弹簧
下端固定在地面上，上端固定一个轻质薄板 A，然后再在轻质薄板上面放不同物体，待物
体静止时，测量弹簧长度 L，记录物体的重力及弹簧长度．
(1)该实验操作需要测量弹簧的初始长度 L0，下列测量方法正确的是________(填正确答
案标号)；
A．将弹簧水平放置，测量其初始长度 L0
B．将弹簧竖直放置，测量其初始长度 L0
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