2021届中考化学二轮备考实验精解训练（2）实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系1.某同事借助如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其形变量的关系”的实验。（1）某次在弹簧上端挂上钩码后，弹簧上端处的表针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数（2）按照实验数据在图丙的座标纸上已描出了多次检测的弹簧所受弹力大小F跟弹簧厚度图线。（3）依据所做出的图线，可得该弹簧的劲度系数/m。（保留两位有效数字）2.“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验装置如图1所示，所用的每位钩码的重力相当于对弹簧提供了往右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然宽度，再将5个钩码挨个挂在绳子的上端，测出每次相应的弹簧总宽度L.（弹簧的弹力一直在弹性限度以内）（1）某同事通过以上实验检测得到6组数据，并把6组数据描点在座标系图中弹力大小的计算公式fkx，如图2示，请在图2中做出F图线.（2）由此图线可得出该弹簧的原长为，劲度系数为/m.（3）该朋友实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置比较，优点在于：，缺点在于：.3.某同事用如图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长量的关系，实验步骤如下：测出不挂钩码时弹簧的自然宽度；个钩码挨个挂在弹簧的上端，重复。
（1）该朋友检测后把数据描点在座标图乙中，请你帮助该朋友做出F图线。（2）由此图线可得出该弹簧的原长/m。（结果保留一位小数）4.某同事做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。步骤如下：（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧两侧。弹簧轴线和刻度尺都应在方向（填“水平”或“竖直”）。（2）弹簧自然悬挂，待弹簧时，宽度记为；在砝码盘中每次降低10g砝码，弹簧宽度依次记为，数据如表。代表符/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数据记录不规范，代表符号为。由表可知所用刻度尺的分度值为（3）如图所示是该朋友依照表中数据作的图，横轴是砝码的质量，纵轴是弹簧宽度与的差值（填“（4）由图可知弹簧的劲度系数为/m；通过图和表知砝码盘的质量为。（结果保留两位有效数字，g取9.8N/kg）5.用金属丝制成的线材（如钢丝、钢筋）遭到拉力会伸长。17世纪荷兰化学学家胡克发觉：金属丝或金属杆在弹性限度内它伸长的宽度与拉力成反比，这就是知名的胡克定律，这一发觉为后人对材料的研究奠定了重要基础。
现有一根用新材料制成的金属杆，长为5m，横截面积为0.4cm，设计要求它深受拉力后伸长的宽度不超过原长的1000，问最大拉力可为多大？因为这一拉力很大，杆又较长，直接检测有困难，但可以选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：（1）测试结果表明线材受拉力作用后其伸长量与材料的厚度成比，与材料的横截面积成比。（2）上述金属杆能承受的最大拉力为。6.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。（1）实验中还须要的检测工具有：。（2）如图乙所示，按照实验数据绘图，横轴表示的是钩码质量m，纵轴表示的是弹簧的形变量x。由图可知弹簧的劲度系数k（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧宽度L的关系图象。则下述说法中正确的是。A.aB.a的劲度系数比bC.a的劲度系数比bD.弹力与弹簧宽度成反比7.某同事用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。（1）图乙是该朋友描画的弹力的关系图线，图线的AB段显著偏离直线OA，导致这些现象的缘由是。
（2）若另一名朋友最终实验只晓得挂1个50g的钩码弹簧总长是11cm，挂3个50g弹簧总长是13cm，则弹簧的原长是，弹簧的劲度系数是（重力加速度8.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。（1）为完成实验，还须要的实验器材有：。（2）实验中须要检测的数学量有：。（3）图乙是弹簧弹力的关系图线，由此可求出弹簧的劲度系数为/m。图线不过原点是因为。（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：A.以弹簧伸长量为横座标，以弹力为纵座标，描出各组（x关系图象；B.记下弹簧不挂钩码时其上端对应的刻度尺上的刻度C.将铁架台固定于书桌上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一个刻度尺；D.依次在弹簧上端挂上1个„„钩码，并分别记下钩码静止时弹簧上端所对应的刻度，并记录在表格内，之后取下钩码；E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数式，倘若不行，则考虑二次函数式；F.解释函数表达式中常数的数学意义；G.整理仪器。
请将以上步骤按操作的先后次序排列下来：。答案以及解析1.答案：（1）1.85cm（11.83~11.87cm均可）（2）图象看法析图（3）49解析：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，其示数为：11.85cm；（2）按照座标系内描出的点做出图象如图所示：（3）由图示图象可知，弹簧的劲度系数为：2.答案：（1）如图所示（2）5；20（3）防止弹簧自身所受重力对实验的影响；弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在磨擦导致实验的偏差解析：（1）用平滑的曲线将各点联接上去，如图所示.（2）弹簧的原长10cm系数为图像直线部份的斜率，20（3）优点在于：防止弹簧自身所受重力对实验的影响；缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在磨擦导致实验的偏差.3.答案：（1）图看法析（2）5.0；25.0（24.9~25.1均可）解析：做出4.答案：（1）竖直（2）静止；（4）4.9；10解析：（1）为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力导致，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向。（2）弹簧静止时，记录原长不规范，标准数据应读至分米位的后两位，最后一位应为恐怕值，精确至mm位弹力大小的计算公式fkx，所以刻度尺的分度值为1mm。
（3）由题图知所挂砝码质量为0（4）由胡克定律Fkx(6010)10kg9.8N/kg4.9(27.3525.35)109.8N/kg0.解析：（1）由题表可知：当遭到的拉力F、横截面积S一定时，伸长量x与样品厚度L成反比；当遭到的拉力F、样品厚度L一定时，伸长量x与横截面积S成正比；当样品厚度L、横截面积S一定时，伸长量x与遭到的拉力F成反比。由的推论可知，线材受拉力作用后其伸长量与材料的厚度成反比，与横截面积成正比（2）由三个推论，可知x之间存在一定的比列关系，设比列系数为k，则有FL。代入题表数据解得：xS0.04100.05101m250.4cm，代入前面的公式FL6.答案：（1）刻度尺（2）4.9解析：（1）按照实验原理知，还须要检测弹簧的厚度，所以还须要刻度尺。（2）由胡克定律知，mgkx图线的斜率为弹簧的劲度系数与重力加速度的比值，可求出4.97.答案：（1）弹簧的形变超过了弹簧的弹性限度（2）10cm；50N/m解析：（1）按照知，斜率变小，k变小，弹簧的形变超过了弹簧的弹性限度。，劲度系数为k，按照胡克定律有：0.05100.051010cm508.答案：（1）刻度尺（2）弹簧的弹力与对应的伸长量（3）200；弹簧自重的影响（4）解析：（1）按照实验原理可知还须要刻度尺来检测弹簧原长和形变量。（2）按照实验原理，实验中须要检测的数学量有挂不同个数钩码时弹簧的弹力、弹簧对应的伸长量。（3）按照图象中(0.5cm(3.5cm可得200；因为弹簧自重的影响，致使弹簧在不受外力时就有形变量。（4）操作步骤的先后次序为。