组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 探究弹簧弹力与形变量的关系 > 探究弹力和弹簧伸长量的关系的数据处理与误差分析
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:338 题号:22822700
某同学利用图1装置测量轻弹簧的劲度系数。图中光滑的细杆和游标卡尺主尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为 )弹簧右端连有一竖直指针,其位置可通过移动游标使其零刻度线对准指针读出。实验步骤如下:
①在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;
②系统静止后,记录指针的位置l₁如图2所示;
③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内),记录砝码的个数n及指针的位置l
④将获得的数据作出图像如图3所示,图线斜率用a表示。

回答下列问题:
(1)图2所示读数________
(2)弹簧的劲度系数表达式______(用砝码质量m、重力加速度g和图线的斜率a表示)。若g则本实验中________(结果保留2位有效数字)。

相似题推荐

实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】(1)甲小组利用弹簧测力计探究两个互成角度的力的合成规律,装置如图甲所示。

①甲小组先用一个弹簧测力计施加一个力把结点拉至O点,记下这个力。再用两个弹簧测力计分别钩住细绳套仍将结点拉至O点,记录下这两个力。这里采用的实验方法是______
A.微元法       B.理想实验法       C.等效替代法       D.控制变量法
②甲小组实验中,下列操作正确的是______
A.应保证角与角始终相等
B.应保证细绳与纸面平行
C.两弹簧测力计的拉力越接近相等误差越小
D.挂弹簧测力计的细绳应适当长一些
(2)乙小组用铁架台、刻度尺、弹簧和多个质量已知且质量相等的钩码,探究“弹簧弹力与弹簧形变量的关系”实验,如图乙所示。

①根据实验数据绘制图像,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.如图丙所示,由图像可得弹簧的劲度系数______(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g);
②将上面弹簧分成长度不等的两段,其弹力F与弹簧长度L的关系如图丁所示,下列说法正确的是______
A.长的一段图像为c,短的一段图像为a
B.长的一段图像为c,短的一段图像为d
C.长的一段图像为b,短的一段图像为a
D.长的一段图像为b,短的一段图像为d
2023-02-13更新 | 1734次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某同学在购物网站购买了一个如图所示的跳跳杆弹跳器进行健身,该器材由扶手杆、支架、脚踏板和弹簧组成,为了检测该商品弹簧的性能,该同学与其他几名同学一起进行如下测试:

①平放弹跳器后在其下方支架位置贴上刻度纸,零刻度与脚踏板下方齐平;
②用电子秤测量甲同学所受的重力并记录在表格中;
③让甲同学站在弹跳器脚踏板上,其他同学水平用力使弹跳器处于竖直状态;
④稳定后,测得脚踏板下沉的长度(脚踏板下方与刻度对齐的读数),并记录在表格中;
⑤重复步骤2、3、4,分别让乙、丙、丁、戊4位同学站在脚踏板上参与测试。
实验数据如下表所示:

甲同学乙同学丙同学丁同学戊同学
重量520493614562450
长度5.505.236.445.924.80
该同学利用表格进行数据处理,把数据进行拟合,得到如图所示的图像。

(1)由图像可知弹簧的劲度系数为__________
(2)图像中拟合的直线没有经过坐标原点,试分析其原因是___________________
(3)为了安全,人静止站在弹跳器上时弹簧的形变量不能超过,则该弹跳器允许最大质量为__________的人使用(结果保留三位有效数字,取重力加速度大小)。
2024-01-23更新 | 50次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某研究性学习小组采用实验法探究弹簧的弹力与其伸长量的关系。他们的实验装置如图所示。
   
(1)多次实验得到下列表格中的数据,分析此表中的数据,说明与弹簧弹力的大小有关的因素为___________
所挂钩码的重力/N00.10.20.30.40.5
弹簧长度/cm甲(粗、短)10.010.511.011.512.012.5
乙(细、长)20.022.024.026.028.030.0
(2)用图像法分析,建立直角坐标系,以力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标(如图所示),根据所测的数据在坐标纸上描点,并尝试着作出一条平滑的图线__________
   
(3)通过分析弹簧的弹力F与其伸长量x的关系图像,能得到___________;(要求用语言和公式两种形式表述)
(4)若将弹簧的弹力大小与对应的形变量之比定义为弹簧的劲度系数k,则甲、乙弹簧的劲度系数分别是______________________。你认为与弹簧的劲度系数有关的因素为___________
2023-05-22更新 | 300次组卷
共计 平均难度:一般