如图甲所示，小明同学用直杆带有刻度尺的铁架台、弹簧和多个质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

1. 如图甲所示，小明同学用直杆带有刻度尺的铁架台、弹簧和多个质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

(1) 将弹簧上端悬挂在铁架台的横杆上，调节铁架台的底座，使直杆处于；

(2) 实验得到悬挂的钩码质量m与弹簧的形变量x的关系图像如图乙所示，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，则由图可知在实验过程中，弹簧（填“是”或“否”）处于弹性限度内，该弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ N/m；

【考点】

形变与弹力; 胡克定律; 探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某学习小组利用如图（a）所示的实验装置探究弹簧弹力与伸长量的关系，具体操作如下：

(1) 某同学将待测弹簧的一端固定在铁架台上，在弹簧的一侧固定毫米刻度尺，并使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上.在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，其质量可忽略不计.根据实验数据，在坐标纸上作出了如图（b）所示的 $\text{[math]}$ 图像，其中 $\text{[math]}$ 为弹簧产生的弹力大小， $\text{[math]}$ 为弹簧的伸长量，可得该弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。

(2) 另一位同学在实验数据处理时，误将弹簧的长度记为 $\text{[math]}$ ，则他得到的 $\text{[math]}$ 图像的斜率将（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的。

实验探究题普通

2. 某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小F与弹簧长度x的关系”的实验。

（1）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x₀=cm，劲度系数k=N/m（本小题结果保留2位有效数字）；

（2）这位同学把这根弹簧做成了一个弹簧秤，当弹簧秤上的示数为3N时，里面弹簧的长度x=cm。

（3）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法错误的是。

A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度

B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据

C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态

实验探究题普通

3. 某同学先用图 $\text{[math]}$ 所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图 $\text{[math]}$ 所示装置测物块与长木板间的动摩接因数。重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ .

(1) 测劲度系数的实验步骤：

①将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺坚直固定在轻弹筫旁将刻度尺的零刻度线与轻弹簧的上端对齐：

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 $\text{[math]}$ 及对应指针所指刻度值 $\text{[math]}$ ；

③在 $\text{[math]}$ 坐标系上描点作图，作出的图像如图 $\text{[math]}$ 所示。

由图像可知，弹筫的原长 $\text{[math]}$ ，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ 。(计算结果保留2位有效数字)

(2) 用图 $\text{[math]}$ 所示装置测动摩擦因数，长水板 $\text{[math]}$ 放在水平面上，物块 $\text{[math]}$ 放在长木板 $\text{[math]}$ 上。并用(1)问中轻弹簧将物块 $\text{[math]}$ 与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力 $\text{[math]}$ 拉长木板 $\text{[math]}$ 向左运动， $\text{[math]}$ 保持静止，测时弹簧的长度为 $\text{[math]}$ 。已知物块 $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ 。则物块 $\text{[math]}$ 与长木板 $\text{[math]}$ 间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ (结果保留2位有效数字)，实验中由于弹簧竖直悬挂时的原长比平放时的长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏(填“大”或“小)

实验探究题普通