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必修部分力学实验最新模拟题冲刺
专题3 探究弹力与弹簧伸长的关系
1. . (2024 江西赣州3 月质检)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验
装置。
（1）在实验中，以下说法正确的是_________。（填正确答案标号）
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，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
（2）如图乙所示，是探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是
_________
。
（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图，指针位置表示力的大
小为_________N。
2. （2024 湖南长沙高三适应性考试）某同学采用图甲所示装置探究“弹簧弹力与伸长量的关系”，安装
好实验装置，让刻度尺与弹簧平行放置，弹簧下端连有水平指针。实验时，在弹簧下端逐个加挂钩码，静
止时，记下钩码个数及指针所指刻度
，填入表格如下。
1
2
3
4
5
6
25.85
27.84
29.65
31.78
33.9
36.02
1
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请回答下列问题∶
（1）表中有一个数值记录不规范，这是挂______个钩码时的读数；
（2）为减小误差，采用逐差法计算弹簧伸长量。利用
计算弹簧的伸长量∶
，伸长量的平均值
______cm；
（3）实验中，每个钩码的质量均为
，g 取
，该弹簧的劲度系数为______
（结果
保留3 位有效数字）；
（4）图乙是同学根据另一次实验数据描绘的弹簧的伸长量
与弹力
的关系图线，图线的
段明显偏
离直线
，造成这种现象的主要原因是______。
3. （2024 河北金科1 月大联考某同学用如图甲所示装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
2
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（1）在实验装置中，弹簧a 悬挂，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧a 的长度，刻度尺的零刻度应
与弹簧a 的________（填“上端”或“下端”）对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则
弹簧a 的原长L0=________cm。
（2）悬挂钩码并改变钩码的个数，算出每次悬挂钩码的重力作为弹簧a 的弹力F，根据弹簧a 的长度结合
原长算出每次弹簧a 的伸长量x，根据记录的多组数据F 及x，在直角坐标系中描点作出的F-x 图像如图丙
所示，根据图像求得弹簧a 的劲度系数为k=________N/m（保留2 位有效数字）
（3）换一个弹簧b 重新实验，同样作出F-x 图像，发现图像末端出现了弯曲，其原因是：________。
4.（2023 浙江台州二模）某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
①图乙所示的弹簧用毫米刻度尺测得的长度为______cm。
②用两根不同规格的轻质弹簧a 和b 进行实验，得到弹力F 与弹簧形变量x 关系如图丙所示，关于图像分
析下列说法正确的是______
A. 弹性限度内，弹簧a 的劲度系数比b 小 B. 弹簧a 的自重比弹簧b 的大
C. 弹簧a 的原长一定比弹簧b 的大 D. 弹簧a 的图像弯曲，是因为超过了弹簧的弹性限度
5.（8 分）（2023 石家庄重点中学质检）某班级同学用如图所示的装置练习测量弹簧的劲度系数k。
3
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（1）A 同学先在光滑水平面上用刻度尺测得弹簧原长为x，如图（甲—1）所示，然后竖直悬挂在铁架台上，
逐个挂上相同的钩码，对应的拉力为F，测出相应的弹簧总长x，如图（甲—2）所示。然后该同学以F 为
纵坐标，
为横坐标，在方格纸上作出了图线，如图（甲—3）所示，请你根据此图线求出该弹簧的劲
度系数k 值为___________
，图线不过坐标原点的原因是。
（2）B 同学一开始也如图（甲—1）测弹簧原长，竖直悬挂时由于不小心，装置如图乙所示，刻度尺的零
点在弹簧最上面一圈的上方某处，指针移动到了最下面一圈的上方某处，B 同学依然以指针所指刻度值记
为弹簧总长，作图方法与A 一样。你认为B 同学的安装导致k 的测量值比真实值___________（选填“偏
大”、“无影响”或“偏小”）。
（3）在计算弹簧弹力时重力加速度取
，若当地实际的重力加速度g 值为9.78
，则实验
测得的劲度系数与实际值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。
6（2023 河南周口期末）小胡同学做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验，测量弹簧原长时为了方便，
他把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长
，然后把弹簧悬挂在铁架台上，将
6 个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端如图甲所示，测出每次弹簧对应的伸长量x，得到弹簧的伸长量
x 与钩码质量m 的关系图像如图乙所示。（g 取
）。
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①由图可知弹簧的劲度系数
___________N/m（保留2 位有效数字）。
②由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重、使得到的图像不过坐标原点O。这样通过图像测得的劲度系数
k 相对真实值___________（“偏大”“偏小”或者“不变”）。
7. （2023 重庆八中高三入学考试）由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F 与形变量x 成正比，其
劲度系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。我校研究性学习小组在探究某圆柱形细长钢丝的形变特点
时，猜想该圆柱形细长钢丝也遵循类似的规律，为探究猜想是否正确，取样品进行实验探究。经过同学们
充分的讨论，不断完善实验方案，最后取得实验数据如下：
样品
长度
拉力
伸长量
截面积
100N
200N
300N
400N
样品A
1m
0.50cm2
0.02cm
0.04cm
0.06cm
0.08cm
样品B
2m
0.50cm2
0.08cm
0 16cm
0.24cm
0.32cm
样品C
1m
1.00cm2
0.01cm
0.02cm
0.03cm
0.04cm
样品D
3m
0.50cm2
0.18cm
0.36cm
0.54cm
0.72cm
样品E
1m
0.25cm2
0.04cm
0.08cm
0.12cm
0.16cm
（1）由实验数据可知，钢丝受到拉力与伸长量成正比关系，其“劲度系数”（
）分别为
，
，
，kD=_____________N/m；（结果保留
三位有效数字）
（2）对比各样品
实验数据可知，其“劲度系数”与钢丝长度的___________（填“平方”或“平方的倒
5
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数”）成正比、与钢丝的横截面积成_________（填“正比”或“反比”）。
8.(6 分)(2024 浙江绍兴质检)弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件,弹簧在外力作用下发生形变,撤去外力
后,弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧,
小明想测量这批弹簧的劲度系数,将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上,如图甲所示,1 号弹簧不挂钩码,2 号弹簧
挂1 个钩码,3 号弹簧挂2 个钩码,依此类推,钩码均相同。
(1)为了更直观地呈现出弹力大小F 与伸长量Δx 的关系,小明以1 号弹簧末端指针所指的位置为原点,作出竖
直的y 轴及水平的x 轴,其中y 轴代表,x 轴代表。(均选填“F”或“Δx”)
甲
乙
丙
(2)为测量弹簧的伸长量,小明取来一把米尺,竖直放置在地上,米尺的100 cm 刻度刚好与1 号弹簧末端指针在
同一水平线上,测量2 号弹簧末端指针位置时,示数如图乙所示,则此时弹簧伸长量为 cm。
(3)小明依次测量3 号、4 号、5 号弹簧的实验数据,根据测量的数据作出图像,如图丙所示,已知图中的数据均
取国际单位制单位,则这些弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留三位有效数字)。
6
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F
Δ x =
7
0.14
9. （2024 河北唐山名校联考）如图所示，有两条长度不同的弹性绳。两绳上端固定在同一位置，下端系
在一个轻质勾上。两绳在同一竖直面内，不缠绕。1 的长度比2 短，1 自然伸长时，2 处于松弛状态。现测
量这两条弹性绳的劲度系数。进行以下操作：每个钩码质量为100g，g 取
。
①测量短绳的自然长度
；
②下端逐个加挂钩码。测量短绳1 的长度L，并记录对应钩码数量n。两条弹性绳一直处于弹性限度内；
③在坐标纸上建立坐标系。以L 为纵坐标，以所挂钩码数为横坐标，描出部分数据如图所示；
④根据图像求出弹性绳的劲度系数
、
。
（1）加挂第___________个钩码，弹性绳2 开始绷紧；
（2）弹性绳1、2 的劲度系数分别为
___________N/m，
___________N/m。
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