资源描述
1．(单选)如图2－4－6甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图乙所示．则下列推断正确的是( )
图2－4－6
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200 N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
2．(单选)下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”试验的说法中正确的是( )
A．试验中F的具体数值必需计算出来
B．假如没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F－L也是过原点的一条直线
C．利用F－x图线可求出k值
D．作F－x图象时要把全部点连到线上，才能得到真实规律
3．(2011·安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．试验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图2－4－7上标出(g＝9.8 m/s2)
图2－4－7
(1)作出m－l的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.
4．某小组在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”试验时测出数据如下表所示.
弹簧长度l(cm)
2.50
3.01
3.49
4.02
4.50
5.12
砝码重力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
甲、乙、丙同学分别作出如图2－4－8所示的三个图象．
图2－4－8
(1)试求三位同学所作图象的函数关系式，并比较三个函数关系式的适用条件及区分；
(2)三个函数关系式中的比例系数各有什么物理意义，其单位是什么？
5.
图2－4－9
在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的试验中，试验装置如图2－4－9.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧供应了向右恒定的拉力．试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试验测量后把6组数据描点在如坐标图2－4－10中，请作出F－L图线．
图2－4－10
(2)由此图线可得出的结论是____________________________．
该弹簧的原长为L0＝____cm，劲度系数k＝______N/m.
(3)试依据以上该同学的试验状况，请你挂念他设计一个记录试验数据的表格．(不必填写其试验测得的具体数据)
(4)该同学试验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．
优点在于：_________________________________；
缺点在于：_________________________________.
6.
图2－4－11
(2021届广东高州中学测评)某争辩小组用如图2－4－11所示装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的试验．他们先测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，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g＝9.8 m/s2)
钩码质量
m/×102 g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度
x/×10－2 m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)依据所测数据，在坐标纸图2－4－12上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线．
图2－4－12
(2)依据所测得的数据和关系曲线可以推断，在________范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.
答案与解析
1【解析】 由题图知，F－x是一条过原点的直线，k＝ N/m＝200 N/m，可知A错，B、C、D正确．
【答案】 BCD
2【解析】 该试验争辩弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F的具体数值没必要计算出来，A错．通过试验探究可知F∝x(伸长量)，F－x图象是过坐标原点的始终线，而用L代替x后则F－L图线不过原点，故B错．F－x图线关系显示，就是劲度系数k，故C对．试验中有的数据可能存在较大误差，所以做图时可以舍去，不必连到线上，故D错．
【答案】 C
3【解析】 (1)应使尽量多的点在同一条直线上．
(2)由胡克定律F＝kx，得k＝即图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图象得k＝0.258.
【答案】 (1)如图所示
(2)0.258(0.248～0.262)
4【答案】 (1)甲同学的函数关系式为F＝100x，在x为[0,0.02 m]内适用；乙同学的函数关系式为F＝100(l－0.025)，在l为[0.025 m,0.040 m]内适用；丙同学的函数关系式为x＝F，在F为[0,2.0 N]内适用
三位同学所列函数关系式的区分在于选择的自变量和因变量不同，甲和丙同学得到的函数为正比例函数，应用比较简便；乙同学得到的函数为一次函数，使用不简便．甲同学的函数关系式为胡克定律
(2)甲、乙同学的函数关系式中比例系数表示：弹簧伸长1 m所需拉力的大小，即弹簧的劲度系数，单位是N/m；丙同学函数关系式的比例系数表示：1 N的力作用在弹簧上，弹簧能伸长的长度，单位是m/N
5【解析】 (1)如图
(2)在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比 10 25
(3)如下表
次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
弹簧的长度
L/×10－2 m
(4)避开弹簧自身所受重力对试验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成试验误差
【答案】 见解析
6【解析】 (1)这是一个用图象法处理试验数据的问题，利用有关数据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，如答案图所示．
(2)从图中可以看出，在0～4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律，计算得到劲度系数大小为26 N/m.
【答案】 (1)如图所示
(2)0～4.9 N 26
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