《高一物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）》专题23 探究弹簧弹力与伸长量的关系（解析版）

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高一物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）

专题 23 探究弹簧弹力与伸长量的关系

1．如图甲所示，某兴趣小组为测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，把两根弹簧连接起来，测量两弹簧的

劲度系数。弹簧 2的一端固定在竖直放置的透明有机玻璃管底端，再将单个质量为 100g的钢球（直径略小

于玻璃管内径）逐个从管口放入，每放入一个钢球，待弹簧静止，测出弹簧 1上端和弹簧 2上端到玻璃管

底端的距离 L1、L2.在坐标纸上画出 L1、L2与钢球个数 n的关系图像，如图丙所示。忽略摩擦，重力加

速度 g取10m/s2。

（1）某次测量结果如图乙所示，指针示数为___________cm。

（2）放入钢球个数 n=5 时，待弹簧静止，弹簧 2的形变量为___________cm。

（3）可求出弹簧 1、2的劲度系数分别为 ___________N/m，___________N/m。

【答案】14.45 20 50 25

【详解】（1）[1]由图示可得，其示数为 14.45cm；

（2）[2]弹簧 1的原长为 50cm-30cm=20cm 弹簧 2的原长为 30cm；

n=5 时，弹簧 1的形变量为 10cm，弹簧 2的形变量为 20cm；

（3）[3][4]根据胡克定律有 N/m

2．某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一

轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与水平细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实

验中，每个砝码的质量均为），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如

下：

①在绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；

②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；

③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；

④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。

回答下列问题：

（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像______；

n1 2 3 4 5

10.51 10.98 11.50 11.98 12.46

（2）弹簧的劲度系数 k可用砝码质量 m、重力加速度大小 g及图线的斜率 a表示，表达式为 _____；

若g取，则本实验中 ____ （该计算结果保留 3位有效数字）。

【答案】见解析 98.0—101

【详解】（1）[1]做出图像如图；

（2）[2][3]由胡克定律即则解得由图线可知

解得

3．在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲，所用的每个

钩码的重力相当于对弹簧提供了水平向左恒定的拉力。

（1）以下说法正确的是___________

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