(2017陕西模拟)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧按如图所示连接起来进行探究。
(1)某次测量如图所示,指针示数为 cm。
(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针AB的示数LA和LB如表格所示,用表中数据计算弹簧I的劲度系数为 N/m,弹簧II的劲度系数为 N/m(重力加速度g=10m/s2。结果保留三位有效数字)。
【参考答案】(1)16.00(2分) (2) 12.5 (2分) 27.8(2分)
【命题意图】 本题考查探究弹力与弹簧伸长的关系实验、刻度尺读数及其相关的知识点。
【易错警示】表格中数据,是弹簧挂钩码后弹簧长度,不是弹簧伸长量。特别是对于弹簧II,表格中数据是两个弹簧串联后挂钩码的刻度尺读数,不是弹簧II的长度,也不是弹簧II的伸长量。
(2017成都一模)将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看作一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲崖系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系,同学们做出了如下猜想:
甲同学:和电阻并联相似,可能是
乙同学:和电阻串联相似,可能是k3 =k1+k2
丙同学:可能是k3=
(1)为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲)。
(2)简要实验步骤如下,请完成相应填空。
a.将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0;
b.在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数”、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g,并用刻度尺测量弹簧的长度L1;
c.由F= 计算弹簧的弹力,由x=L1-L0计算弹簧的伸长量,由k=F/x计算弹簧的劲度系数;
d.改变 ,重复实验步骤b、c,并求出 弹簧A的劲度系数的平均值k1;
e.仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3。比较k1,k2、k3并得出结论。
(3)图乙是实验得到的图线,由此可以判断 同学的猜想正确。
【参考答案】:(2)nmg 钩码的个数 (3)乙
由图乙所示实验得到的图线,根据胡克定律可知原粗弹簧A劲度系数k1=25N/m,原细弹簧为B劲崖系数k2=37.5N/m,、套成的新弹簧C劲度系数为k3=62.5N/m。即k3= k1+k2,由此可以判断乙同学的猜想正确。
(2016·深圳第一次调研)(6分)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数,如图甲所示。
(1)未挂钩码之前,指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上,记为________ cm;
(2)将质量50 g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端,逐次记录两弹簧各自的伸长量;所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x,可描绘出如图丙所示的图象,由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ=________ N/m;(取重力加速度g=9.8 m/s2)
(3)图丙中,当弹簧Ⅰ的伸长量超过17 cm时其图线为曲线,由此可知,挂上第________个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)。
【参考答案】 (1)11.50 (2)28 (3)5 没有
一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验,采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图象如图乙所示。(重力加速度g=10 m/s2)
(1)由图乙可知该弹簧的劲度系数为________ N/m。
(2)由图乙可求得小盘的质量为________ kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
【参考答案】:(1)200 (2)0.1 相同
(2016·延安质检)用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为______ N/m。挂三个钩码时弹簧的形变量为________ cm。
【参考答案】:70 2.10
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