2021屆中考化學二輪備考實驗精解訓練（2）實驗：探究彈力和彈簧伸長量的關系1.某同事借助如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其形變量的關系”的實驗。（1）某次在彈簧上端掛上鉤碼后，彈簧上端處的表針在刻度尺上的指示情況如圖乙所示，此時刻度尺的讀數（2）按照實驗數據在圖丙的座標紙上已描出了多次檢測的彈簧所受彈力大小F跟彈簧厚度圖線。（3）依據所做出的圖線，可得該彈簧的勁度系數/m。（保留兩位有效數字）2.“探究彈力和彈簧伸長量的關系，并測定彈簧的勁度系數”的實驗裝置如圖1所示，所用的每位鉤碼的重力相當于對彈簧提供了往右恒定的拉力.實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然寬度，再將5個鉤碼挨個掛在繩子的上端，測出每次相應的彈簧總寬度L.（彈簧的彈力一直在彈性限度以內）（1）某同事通過以上實驗檢測得到6組數據，并把6組數據描點在座標系圖中彈力大小的計算公式fkx，如圖2示，請在圖2中做出F圖線.（2）由此圖線可得出該彈簧的原長為，勁度系數為/m.（3）該朋友實驗時，把彈簧水平放置與彈簧豎直懸掛放置比較，優點在于：，缺點在于：.3.某同事用如圖甲所示裝置探究彈力和彈簧伸長量的關系，實驗步驟如下：測出不掛鉤碼時彈簧的自然寬度；個鉤碼挨個掛在彈簧的上端，重復。
（1）該朋友檢測后把數據描點在座標圖乙中，請你幫助該朋友做出F圖線。（2）由此圖線可得出該彈簧的原長/m。（結果保留一位小數）4.某同事做“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗。步驟如下：（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧兩側。彈簧軸線和刻度尺都應在方向（填“水平”或“豎直”）。（2）彈簧自然懸掛，待彈簧時，寬度記為；在砝碼盤中每次降低10g砝碼，彈簧寬度依次記為，數據如表。代表符/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數據記錄不規范，代表符號為。由表可知所用刻度尺的分度值為（3）如圖所示是該朋友依照表中數據作的圖，橫軸是砝碼的質量，縱軸是彈簧寬度與的差值（填“（4）由圖可知彈簧的勁度系數為/m；通過圖和表知砝碼盤的質量為。（結果保留兩位有效數字，g取9.8N/kg）5.用金屬絲制成的線材（如鋼絲、鋼筋）遭到拉力會伸長。17世紀荷蘭化學學家胡克發覺：金屬絲或金屬桿在彈性限度內它伸長的寬度與拉力成反比，這就是知名的胡克定律，這一發覺為后人對材料的研究奠定了重要基礎。
現有一根用新材料制成的金屬桿，長為5m，橫截面積為0.4cm，設計要求它深受拉力后伸長的寬度不超過原長的1000，問最大拉力可為多大？因為這一拉力很大，桿又較長，直接檢測有困難，但可以選用同種材料制成的樣品進行測試，通過測試取得數據如下：（1）測試結果表明線材受拉力作用后其伸長量與材料的厚度成比，與材料的橫截面積成比。（2）上述金屬桿能承受的最大拉力為。6.如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼，探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系。（1）實驗中還須要的檢測工具有：。（2）如圖乙所示，按照實驗數據繪圖，橫軸表示的是鉤碼質量m，縱軸表示的是彈簧的形變量x。由圖可知彈簧的勁度系數k（3）如圖丙所示，實驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧寬度L的關系圖象。則下述說法中正確的是。A.aB.a的勁度系數比bC.a的勁度系數比bD.彈力與彈簧寬度成反比7.某同事用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。（1）圖乙是該朋友描畫的彈力的關系圖線，圖線的AB段顯著偏離直線OA，導致這些現象的緣由是。
（2）若另一名朋友最終實驗只曉得掛1個50g的鉤碼彈簧總長是11cm，掛3個50g彈簧總長是13cm，則彈簧的原長是，彈簧的勁度系數是（重力加速度8.如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系。（1）為完成實驗，還須要的實驗器材有：。（2）實驗中須要檢測的數學量有：。（3）圖乙是彈簧彈力的關系圖線，由此可求出彈簧的勁度系數為/m。圖線不過原點是因為。（4）為完成該實驗，設計的實驗步驟如下：A.以彈簧伸長量為橫座標，以彈力為縱座標，描出各組（x關系圖象；B.記下彈簧不掛鉤碼時其上端對應的刻度尺上的刻度C.將鐵架臺固定于書桌上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一個刻度尺；D.依次在彈簧上端掛上1個??鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧上端所對應的刻度，并記錄在表格內，之后取下鉤碼；E.以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關系式，首先嘗試寫成一次函數式，倘若不行，則考慮二次函數式；F.解釋函數表達式中常數的數學意義；G.整理儀器。
請將以上步驟按操作的先后次序排列下來：。答案以及解析1.答案：（1）1.85cm（11.83~11.87cm均可）（2）圖象看法析圖（3）49解析：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，其示數為：11.85cm；（2）按照座標系內描出的點做出圖象如圖所示：（3）由圖示圖象可知，彈簧的勁度系數為：2.答案：（1）如圖所示（2）5；20（3）防止彈簧自身所受重力對實驗的影響；彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在磨擦導致實驗的偏差解析：（1）用平滑的曲線將各點聯接上去，如圖所示.（2）彈簧的原長10cm系數為圖像直線部份的斜率，20（3）優點在于：防止彈簧自身所受重力對實驗的影響；缺點在于：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在磨擦導致實驗的偏差.3.答案：（1）圖看法析（2）5.0；25.0（24.9~25.1均可）解析：做出4.答案：（1）豎直（2）靜止；（4）4.9；10解析：（1）為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力導致，所以彈簧軸線和刻度尺均應在豎直方向。（2）彈簧靜止時，記錄原長不規范，標準數據應讀至分米位的后兩位，最后一位應為恐怕值，精確至mm位彈力大小的計算公式fkx，所以刻度尺的分度值為1mm。
（3）由題圖知所掛砝碼質量為0（4）由胡克定律Fkx(6010)10kg9.8N/kg4.9(27.3525.35)109.8N/kg0.解析：（1）由題表可知：當遭到的拉力F、橫截面積S一定時，伸長量x與樣品厚度L成反比；當遭到的拉力F、樣品厚度L一定時，伸長量x與橫截面積S成正比；當樣品厚度L、橫截面積S一定時，伸長量x與遭到的拉力F成反比。由的推論可知，線材受拉力作用后其伸長量與材料的厚度成反比，與橫截面積成正比（2）由三個推論，可知x之間存在一定的比列關系，設比列系數為k，則有FL。代入題表數據解得：xS0.04100.05101m250.4cm，代入前面的公式FL6.答案：（1）刻度尺（2）4.9解析：（1）按照實驗原理知，還須要檢測彈簧的厚度，所以還須要刻度尺。（2）由胡克定律知，mgkx圖線的斜率為彈簧的勁度系數與重力加速度的比值，可求出4.97.答案：（1）彈簧的形變超過了彈簧的彈性限度（2）10cm；50N/m解析：（1）按照知，斜率變小，k變小，彈簧的形變超過了彈簧的彈性限度。，勁度系數為k，按照胡克定律有：0.05100.051010cm508.答案：（1）刻度尺（2）彈簧的彈力與對應的伸長量（3）200；彈簧自重的影響（4）解析：（1）按照實驗原理可知還須要刻度尺來檢測彈簧原長和形變量。（2）按照實驗原理，實驗中須要檢測的數學量有掛不同個數鉤碼時彈簧的彈力、彈簧對應的伸長量。（3）按照圖象中(0.5cm(3.5cm可得200；因為彈簧自重的影響，致使彈簧在不受外力時就有形變量。（4）操作步驟的先后次序為。