2026人教版高中物理必修第一册练习--第三章　第2课时 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2026人教版高中物理必修第一册 第三章　相互作用———力 1　重力与弹力 第2课时　实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 基础过关练 题组一　教材常规实验 1.(2025安徽芜湖第一中学期中,改编)某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”,他们的实验步骤如下: 　 A.将铁架台固定于水平桌面上,按图甲所示安装好实验装置 B.以弹簧弹力F(大小等于弹簧下端所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧伸长的长度x(x=L-L0)为横坐标,用描点法作图,画出F-x图线 C.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、……钩码,并分别记录钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度L,然后取下钩码 D.记下弹簧自由下垂时,其下端在刻度尺上的刻度L0 E.根据图像写出弹簧弹力F与伸长量x的关系式,得出弹力与伸长量的关系,分析函数表达式中常数的物理意义 (1)请按实验操作的先后顺序排序:A、　　　　、E。 (2)该实验小组得到的图像如图乙所示,则弹簧的劲度系数为　　　　N/m。 (3)若图甲中刻度尺没有在竖直方向,则会造成弹簧劲度系数的测量值　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (4)另一个小组在实验步骤D的操作中,将同一弹簧水平放置,测出其自然长度L0',然后竖直悬挂完成实验。他们得到的F-x图线用虚线表示,前面小组得到的F-x图线用实线表示,如图所示的图线最符合实际的是　　　　(填选项字母)。 　　　 (5)某次实验时,实验小组的同学用两根不同的弹簧a和b进行实验,作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L的关系图像,如图丙所示,下列说法正确的是　　　　。 丙 A.b的原长比a的短 B.a的劲度系数比b的小 C.a的劲度系数比b的大 D.弹力与弹簧长度成正比 题组二　实验拓展与创新 2.(2024江苏苏州昆山第一中学月考)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,实验装置如图甲所示,弹簧所受的水平拉力等于所挂钩码的重力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在轻绳的下端,测出每次弹簧相应的长度。小明同学通过实验测出了6组数据,并在图乙的坐标系中描点。 (1)在图乙中,作出F-L图像。 (2)由图线可得出该弹簧的原长为　　cm,劲度系数为　　　N/m。(结果保留2位有效数字) (3)小明同学的测量、记录及描点都规范且正确,但图乙中的一个数据点(19 cm,2.0 N)位置明显有偏差,请你指出可能的原因:　　　　　　。 (4)将弹簧水平放置跟竖直放置做实验相比较,请你指出水平放置做实验的优缺点(各指出一条即可)。 优点: 　; 缺点: 　。 3.(2025辽宁朝阳期中)在“探究弹簧弹力与形变量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中: (1)某同学通过实验画出弹簧弹力F与弹簧总长度x的关系图线如图甲所示(轻质弹簧未超过弹性限度),弹簧的原长为　　　　m,弹簧的劲度系数为　　　　N/m。 (2)如图乙所示,毫米刻度尺水平放置,“0”刻度线上方固定一个有孔挡板,一条不可伸长的轻质细线一端悬挂重物,另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧右端相连接,使(1)中研究的轻弹簧被压缩,稳定后指针位置如图乙(轻质弹簧未超过弹性限度),则指针所指刻度尺示数为　　　　cm,由此可推测重物重为　　　　N。 4.(2025四川成都期中)某同学通过查资料了解到劲度系数分别为k1和k2的弹簧并联后总的劲度系数为k=k1+k2。为了测量两根材料不同、粗细不同、长度不同的轻弹簧的劲度系数,他做了以下实验: 　　 ①将一根粗细均匀的杆竖直固定在水平面上,在其表面涂上光滑材料; ②如图(a),将轻弹簧A套在竖直杆上,将轻弹簧B套在弹簧A外面,弹簧A与杆之间以及弹簧B与弹簧A之间均有一定间隙; ③将刻度尺竖直固定在弹簧左侧,读出此时弹簧A、B的长度; ④将金属圆环套在竖直杆上并轻轻放在弹簧上,待圆环平衡后从刻度尺上读出弹簧A、B的长度; ⑤逐渐增加金属圆环个数,重复步骤④ ... ...