2026届高考物理一轮基础复习训练10 教材实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系

这是一份2026届高考物理一轮基础复习训练10 教材实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，以下说法正确的是（ ）
A. 应该先把弹簧水平放置测量其原长
B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，弹簧应保持竖直状态
C. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数
D. 实验中弹簧的长度即为弹簧的伸长量
2.某同学用图甲装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验，若该同学重新实验时多用了几个钩码，作出的F−x图像出现了弯曲现象，造成这种现象的原因是（ ）
A. 钩码质量测量错误
B. 弹簧超过了弹性限度
C. 刻度尺读数误差过大
D. 弹簧自身重力影响增大
3.某同学在研究性学习中设计实验，探究弹簧弹力与形变量的关系，对于该实验下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧自重对实验结果产生了误差
B. 定滑轮与细线存在摩擦力会引起误差
C. 在弹性限度内弹力F与弹簧长度l成正比
4.某实验小组利用装置探究弹力与弹簧形变量的关系，若拉动端点N时偏离了竖直方向，则弹簧劲度系数的测量值与其真实值相比将（ ）
A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定
5.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，关于操作步骤和注意事项，下列说法正确的是（ ）
A. 两细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置
D. 实验中，弹簧测力计必须与木板保持垂直
二、多选题
6.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，下列操作正确的是（ ）
A. 实验前要检查弹簧测力计的零点是否准确
B. 实验中应尽量将钩码逐个增加，以减小误差
C. 测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上
D. 记录数据时，应同时记录弹簧的长度和对应的弹力大小
7.某实验小组用多个相同弹簧探究劲度系数，下列说法正确的是（ ）
A. 若弹簧串联，总劲度系数小于单个弹簧的劲度系数
B. 若弹簧并联，总劲度系数大于单个弹簧的劲度系数
C. 弹簧的劲度系数与所受拉力大小无关
D. 弹簧被拉伸后，劲度系数会随形变量增大而增大
8.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 实验中所用的两根细绳长度可以不同
B. 实验中弹簧测力计的示数必须相等
C. 实验中每次应将橡皮条的结点拉到同一位置
D. 实验中只需记录力的大小和方向，无需记录结点位置
9.关于“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧被拉伸时，拉力越大，劲度系数越大
B. 实验中应将弹簧竖直悬挂，以消除自身重力影响
C. 作出的F-x图像应为过原点的倾斜直线
D. 若实验中弹簧倾斜，测得的劲度系数会偏小
10.在“验证力的平行四边形定则”实验中，可能导致误差的原因有（ ）
A. 弹簧测力计读数时视线未与刻度线垂直
B. 橡皮条拉伸方向与细绳方向不一致
C. 两细绳夹角过大或过小
D. 作图时标度选择不当
三、非选择题
11.某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹性限度。再以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图乙所示。
（1）弹簧自由下垂时的长度L0=______cm（保留3位有效数字）。
（2）弹簧的劲度系数k=______N/m（保留3位有效数字）。
12.某同学用图甲装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
（1）图示实验装置中，刻度尺保持竖直，不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度L₀=______cm。
（2）改变所挂钩码的个数，进行多次实验，,记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L,根据F=mg求得弹力(g为重力加速度),根据x=L-L0求出弹簧伸长量,根据求得的多组F、x作F-x图像，如图丙所示。由图像可求得弹簧的劲度系数为k=______N/m（保留1位小数）。
13.某同学在研究性学习中设计实验，一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内),如图甲所示,如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐,在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺,该同学通过改变细线上所挂钩码(未画出)的个数来改变弹簧的长度l ，现将测量数据记录在表中,现要求在图乙中画出F-l图线,并利用测量数据及描绘出的图线,对弹簧的有关特性进行研究,重力加速度g=10 m/s2。
在图乙中画出F-l图线。
（2）弹簧的劲度系数为k=______N/m，原长为l₀=______cm（保留3位有效数字）。
14.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置中固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程中，将单个质量为200 g的钢球逐个从管口滑进，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Lₙ，数据如表所示。
（1）利用ΔLᵢ=Lᵢ+3-Li（i=1，2，3）计算弹簧的压缩量：ΔL1=6.03 cm，ΔL2=6.08 cm，ΔL3=______cm，压缩量的平均值ΔLΔL1+ΔL2+ΔL33=______cm。
（2）上述ΔL―是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量。
（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s²，该弹簧的劲度系数为______N/m（结果保留3位有效数字）。
15.某实验小组要探究弹簧的弹力与伸长量的关系，重力加速度为g。
（1）小王同学将两个完全相同的弹簧串接悬挂在铁架台上进行实验，刻度尺竖直放置，刻度尺零刻度与弹簧1上端对齐，某次悬挂钩码后，指针A所指的位置如图乙所示，则此时弹簧1的长度为______cm；多次改变钩码的质量m，记录对应的指针A、B所指刻度尺的刻度值L1、L2，求出弹簧1、2每次的伸长量x1和x2，在同一x-m坐标系中描点作图，发现两弹簧的x-m图像平行并不重合，不重合的原因是______；若图像的斜率为k1，则弹簧的劲度系数为______。
（2）小李同学用图丙所示装置做实验，多次改变挂盘中砝码的质量m，测得多组m及对应的距离传感器到挂盘的距离h，作出m-h图像，图像的斜率绝对值为k2，则弹簧的劲度系数为______，未考虑挂盘的质量，对实验的结果______（选填“有”或“没有”）影响。
16.实验小组利用图甲所示装置探究弹力与弹簧形变量的关系。重物放在水平放置的电子秤上面，轻质弹簧一端与重物相连，另一端与跨过两个光滑定滑轮的细线的M端相连，初始时细线各部分均伸直但无张力，滑轮2的右侧竖直固定一刻度尺，其零刻度线恰与细线N端点对齐。缓慢竖直向下拉端点N，记录端点N移动的距离x及对应的电子秤的示数m，数据如下表所示。
（1）以电子秤的示数m为纵轴，端点N移动的距离x为横轴，在图乙中描点画出m-x图像。
（2）当地的重力加速度g=9.8 m/s²，据画出的m-x图像可以求得弹簧的劲度系数k=______N/m（结果取整数），重物的质量m0=______kg（结果保留1位小数）。
17.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某组同学用两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材完成实验。
（1）用图钉将白纸固定在水平木板上。
（2）将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并______（填正确答案标号）。
A. 用刻度尺量出橡皮条的长度
B. 用刻度尺量出两细线的长度
C. 用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D. 用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
（3）撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到______，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。
（4）选择合适标度，由步骤（2）的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。
（5）比较F'和F的______，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
18.某实验小组用如图甲所示的装置测量某轻弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2。测劲度系数的实验步骤如下：
(1)把弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，使其零刻度与弹簧上端对齐；
(2)在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及相应的弹簧长度l；
(3)通过描点作图，得到m－l图像如图乙所示。根据图像可得，弹簧的原长
l0＝ cm，弹簧的劲度系数k＝ N/m。
(4)若考虑弹簧自身重力的影响，实验中得到的弹簧的劲度系数 (选填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
一、单选题
答案：C
解析：
测量弹簧原长时，若竖直悬挂需考虑自身重力，水平放置更准确（A错误）。
用悬挂钩码法时，弹簧可竖直或水平（只要保证形变沿轴线），但需在钩码静止时读数（B错误，C正确）。
伸长量是弹簧长度与原长的差值，而非长度本身（D错误）。
答案：B
解析：在弹性限度内，F−x图像为过原点的直线；超过弹性限度后，弹簧形变不再遵循胡克定律，图像弯曲（B正确）。
答案：B
解析：
弹簧自重可通过测量原长消除影响，并非误差来源（A错误）。
定滑轮与细线的摩擦力会导致拉力测量值偏小，引起误差（B正确）。
弹性限度内，弹力F与伸长量x成正比，而非与长度l成正比（C错误）。
答案：C
解析：劲度系数由弹簧本身性质决定，与拉力方向无关。即使端点N偏离竖直方向，只要测量形变量准确，劲度系数测量值与真实值相等（C正确）。
答案：C
解析：
细绳长度无要求（A错误）。
橡皮条不一定在角平分线上（B错误）。
两次拉橡皮条需将结点拉到同一位置，保证效果相同（C正确）。
弹簧测力计只需与细绳方向一致，无需垂直木板（D错误）。
二、多选题
答案：AD
解析：
实验前需校准弹簧测力计零点（A正确）。
钩码逐个增加会导致形变累积，应随机增减以减小误差（B错误）。
测量原长时需考虑弹簧实际工作状态（竖直或水平）（C错误）。
需同时记录长度和弹力，计算伸长量（D正确）。
答案：ABC
解析：
弹簧串联时，总劲度系数串、k串=k1k2k1+k2k1、k2（B正确）。
劲度系数是弹簧固有属性，与拉力、形变量无关（C正确，D错误）。
答案：AC
解析：
细绳长度不影响实验（A正确）。
弹簧测力计示数可不同（B错误）。
需将结点拉到同一位置，保证等效性（C正确）。
必须记录结点位置，确保两次实验效果一致（D错误）。
答案：BC
解析：
劲度系数与拉力无关（A错误）。
竖直悬挂可测量含自重的原长，消除重力影响（B正确）。
弹性限度内，F−x图像为过原点的直线（C正确）。
弹簧倾斜不改变劲度系数，仅可能影响形变量测量（D错误）。
答案：ABCD
解析：
弹簧测力计读数视线偏差、橡皮条与细绳方向不一致、夹角不当、标度选择不当，均会导致误差（A、B、C、D均正确）。
三、非选择题
（1）答案：10.0
解析：F−L图像与横轴交点为弹簧原长（F=0时的长度），由图乙得L0=10.0 cm。
（2）答案：50.0
解析：劲度系数k=ΔFΔL=10.0 N(30.0−10.0)×10−2 m=50.0 N/m。
（1）答案：16.0
解析：刻度尺读数需估读，图乙中弹簧长度为16.0 cm。
（2）答案：31.3
解析：F−x图像斜率为劲度系数，k=25 N8.0×10−2 m≈31.3 N/m。
（1）答案：图线略（过原点的直线）
解析：根据F=mg计算拉力（、、、10 N、20 N、30 N、40 N），描点连线。
（2）答案：100；15.0
解析：斜率k=ΔFΔl=10 N0.1 m=100 N/m；原长为F=0时的长度，由图得l0=15.0 cm。
（1）答案：6.04；6.05
解析：ΔL3=L6−L3=18.09 cm−12.05 cm=6.04 cm；平均值ΔL―=6.03+6.08+6.043≈6.05 cm。
（2）答案：3
解析：ΔLi对应钢球个数增加3个。
（3）答案：96.7
解析：3个钢球的重力分力3mgsin30∘=kΔL―，解得k≈96.7 N/m。
（1）答案：25.80；两弹簧原长不同；gk1
解析：
刻度尺读数为25.80 cm。
两弹簧x−m图像平行说明劲度系数相同，不重合因原长不同。
由x=mgk得k=gk1。
（2）答案：mgk2；没有
解析：m=kgℎ+C（C为常数），斜率k2=kg，故k=k2g；挂盘质量不影响斜率，无误差。
（1）答案：图线略（斜向下的直线）
解析：根据数据描点，连线为直线。
（2）答案：32；4.0
解析：由平衡条件kx=(m0−m)g，图像斜率ΔmΔx=−kg，解得k≈32 N/m，m0=4.0 kg。
（2）答案：CD
解析：需记录小圆环位置和细线方向，以确定力的作用点和方向。
（3）答案：同一位置
解析：保证两次拉力效果相同。
（5）答案：大小和方向
解析：比较合力与实际拉力的一致性。
（3）答案：10.0；50.0
解析：
原长为m=0时的长度，l0=10.0 cm。
劲度系数k=ΔFΔl=0.5 kg×10 m/s20.1 m=50.0 N/m。
（4）答案：等于
解析：弹簧自重不影响劲度系数测量值。
m/kg
1.0
2.0
3.0
4.0
l/cm
25.00
35.00
45.00
55.00
n
1
2
3
4
5
6
Lₙ/cm
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
x/cm
5
10
15
20
25
30
m/kg
3.5
3.0
2.4
2.0
1.5
1.0