备考2020年高考物理一轮复习：09 实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度L₀；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（本实验过程中未超出弹簧的弹性限度）．由图可知该弹簧的自然长度为m；该弹簧的劲度系数为N/m．（计算结果均保留两位有效数字）

某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l₁ ， 如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l₁＝cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l₂、l₃、l₄、l₅ ． 已知每个钩码质量是50g，挂4个钩码时，弹簧弹力F₄＝N（当地重力加速度g＝9.8m/s²）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是，作出F﹣x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.

某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.

某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长 ，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示：

在“探究弹力与弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示．

某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为cm；

②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是；（填选项前的字母）

A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线．图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是．

某同学用如图甲所示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，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如表：（重力加速度g取9.8m/s²）

砝码质量m/102g	0	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
标尺刻度x/10﹣2m	15.00	18.94	22.82	26.78	30.66	34.60	42.00	54.50

利用研究弹力和弹簧伸长关系的实验，测定弹簧的劲度系数．用一测力计水平拉一端固定的弹簧，测出的几组弹力F与弹簧长度L对应的数据如表格所示：

F/N	1.10	1.50	2.00	2.80	3.40	4.00
L/cm	22.00	22.35	22.60	23.20	23.60	24.00

某同学用如图1所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他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砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下（g=9.8m/s²）：

砝码质量 m/102g	0	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
标尺刻度 x/10﹣2m	15.00	18.94	22.82	26.78	30.66	34.60	42.00	54.50

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．

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在绳下端挂上一个硅码，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：

某同学用如图所示的装置，探究弹簧的弹力与长度的关系。