《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题12 探究弹簧弹力与形变量的关系（原卷版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 12 探究弹簧弹力与形变量的关系
【特训典例】
1．小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测
量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为 ；
（2）将硬币以 5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度 ，记录数据如下表：
序号 12345
硬币数量 /枚5 10 15 20 25
长度 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______
（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋
的长度为______ ；
（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______ （计算结果保留 3位有效数字）。
2．为准确测量某弹簧的劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如图甲所示，其原理图如图乙
所示。角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹
簧的上端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当“T”形螺杆转动时，角度传感
器可测出螺杆转动的角度，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。实验
过程中，弹簧始终在弹性限度内。
（1）已知“T”形螺杆向某一方向旋转 10 周 时，力传感器上移 ，则在角度传感器由 0增
大到 的过程中，力传感器向上移动的距离为_______ 。（保留一位小数）
（2）该探究小组操作步骤如下：
①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长；
②记录初状态力传感器示数 、以及角度传感器示数 ；
③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器的示数 ，角度传感器的示数 ；
④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作；
⑤以力传感器的示数 F为纵坐标、角度传感器的示数 为横坐标，由实验数据描绘出 图像，则该图
像可能为______。
A．B．C．
（3）若图像的斜率为 ，则该弹簧的劲度系数 ________ 。（结果保留三位有效数字）
3．如图所示，有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置，下端系在一个轻质勾上。两绳在同
一竖直面内，不缠绕。1的长度比 2短，1自然伸长时，2处于松弛状态。现测量这两条弹性绳的劲度系数。
进行以下操作：每个钩码质量为 100g，g取 。
①测量短绳的自然长度 ；
②下端逐个加挂钩码。测量短绳 1的长度 L，并记录对应钩码数量 n。两条弹性绳一直处于弹性限度内；
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