某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L₀，弹簧下端每增加一个50 g的砝码时，指针示数分别记作L₁、L₂、…、L₇。
（1）下表记录的是该同学测出的8个值：

根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50 g砝码时弹簧平均伸长量△L=____cm；
（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k=____N/m。（g取9.8 m/s²）

答案

（1）1.75
（2）28

核心考点

试题【某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指】；主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]

举一反三

斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座，仅次于德国、日本，居世界第三位，而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如汕头大桥，主跨518 m；武汉长江第三大桥，主跨618 m等。某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm²的斜拉桥悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们取来了同种材料制成的样品进行实验。探究由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。
（1）同学们准备像“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系”的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是：______________________________________。
（2）同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其横截面积，某次测量的结果如图所示，则该样品的直径为_____________。

（3）经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后实验取得数据如下：

①分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位：N）与伸长量x（单位：m）遵循的函数关系式是____；
②对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度____成正比、与悬索的横截面积____成正比。

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用如图所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系。实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值为L₀；当弹簧下端挂一个100 g的钩码，读取指针指示的刻度数值为L₁；弹簧下端挂两个100 g的钩码，读取指针指示的刻度数值为L₂；……；挂七个100 g的钩码时，读取指针指示的刻度数值为L₇（计算结果保留三位有效数字，g取10 m/s²）。

（1）下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格，请你在表中直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k_甲；
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理：甲组

（2）乙实验小组换用不同的弹簧做实验，采用图像法处理实验数据；以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图像如图所示，根据该图像可知，乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k_乙为____N/m。

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橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=hx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量y的单位应该是____________。
A. N
B. m
C. N/m
D. Pa
（2）有一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图(a)所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000 mm，那么测量工具a应该是____；测量工具b应该是____。