高考物理实验复习题及答案：探究弹簧弹力

　　高考物理实验复习题及答案：探究弹簧弹力与伸长量的关系

　　1、用金属制成的线材（如纲丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0. 8 cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：


　　(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为________。

　　(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？。

　　(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约。

　　【参考答案】

　　(1)（其中k为比例系数）；(2)控制条件法（或控制变量法、单因子法、归纳法）；(3)104 N

　　2、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________．图线不过原点的原因是由于________。


　　【参考答案】

　　（1）200 N/m。（2）弹簧有自重。

　　3、以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。

　　（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是：。

　　A、以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连结起来。

　　B、记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0

　　C、将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

　　D、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

　　E、以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式.

　　F、解释函数表达式中常数的物理意义.

　　（2）下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：

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