2026年高考物理一轮专项练习(福建专用)第08讲实验：探究弹簧弹力与形变量的关系(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮专项练习(福建专用)第08讲实验：探究弹簧弹力与形变量的关系(专项训练)(学生版+解析)，共2页。试卷主要包含了的实验装置等内容，欢迎下载使用。

目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
\l "_Tc2717" 题型02 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
1．（24-25高一上·福建福州·期中）在一只弹簧的规格参数中，查得该弹簧的劲度系数为，现用图甲装置研究该弹簧的弹力与伸长量之间的关系。
将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值。
(1)挂2个钩码时刻度尺的示数如图乙所示，该毫米刻度尺的读数为 cm。
(2)根据实验数据，在坐标纸上作出了弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像如图丙所示。根据图像可求得弹簧的劲度系数为 N/m。（保留两位有效数字）
(3)相对误差的计算式为，则该实验结果的相对误差为 %。（保留1位小数）
2．（24-25高一上·福建漳州·期末）某同学将两根轻质弹簧按图甲方式连接起来挂在铁架台上测量弹簧的劲度系数，在两弹簧下侧固定指针A、B，左侧固定一毫米刻度尺，如图甲所示。
(1)不挂钩码时，指针A位置如图乙所示，则指针所指示数为 cm；
(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ的下端，指针A、B的示数和如上表。由表中数据可得，每挂1个钩码，弹簧I的平均形变量为 cm（结果保留2位小数），弹簧I的劲度系数 （填“大于”“小于”或“等于”）弹簧Ⅱ的劲度系数。
3．（24-25高一上·福建南平·期末）某同学在探究“弹簧弹力的大小与弹簧伸长量的关系”实验中，选用铁架台、弹簧和多个质量已知的钩码组成图（a）的实验装置。
(1)实验中还需要的器材有_______
A．刻度尺B．秒表C．温度计D．打点计时器
(2)以钩码总质量m为纵轴，弹簧形变量x为横轴，建立直角坐标系，根据实验数据得到图（b）所示图像，根据图像可知该弹簧的劲度系数 （重力加速度g取）。
(3)改用两条不同的轻质弹簧甲和乙重复实验，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图（c）所示，则可知原长较长的是 （填“甲”或“乙”），劲度系数较大的是 （填“甲”或“乙”）。
4．（24-25高一上·福建福州·期中）用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究在弹性限度内弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。（重力加速度取10m/s2）
(1)若弹簧上端与刻度尺零刻度对齐，未挂钩码时，弹簧原长如图甲所示，可读得原长 cm。
(2)图乙是根据实验数据作出的所挂钩码质量与弹簧伸长量之间的关系图像，由图乙可知劲度系数较大的是 弹簧（填“A”或“B”）；还可求得B弹簧的劲度系数为 N/m（保留两位有效数字）。
(3)若某同学做实验时，误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则该同学所作图像得到的劲度系数将 （填“偏大”，“偏小”或“不变”）。
5．（24-25高一上·福建莆田·阶段练习）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系。
(1)为完成实验，还需要的实验器材是： 。
(2)图乙是弹簧弹力与弹簧伸长量的图像，由此可求出弹簧的劲度系数为
6．（24-25高一上·福建莆田·阶段练习）某同学用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，将轻弹簧悬挂在铁架台上，在其旁边竖直放置一刻度尺（单位为厘米），刻度尺的零刻度与弹簧的上端对齐。重力加速度g取10N/kg。
(1)在弹簧下端的挂钩上挂上质量为m=0.28kg的重物，静止时指针A对应的刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度为 cm，弹簧的弹力大小为 N。
(2)改变悬挂重物的质量，测得多组弹簧的弹力大小F及对应的弹簧长度x，得到关系图像如图丙所示，根据图像可知，弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留三位有效数字）。
7．（24-25高一上·福建福州·阶段练习）小张同学家里有两根长度相同的弹簧，想利用它们制做两个弹簧秤。小张利用如图甲所示装置来测定两根弹簧的劲度系数，具体做法如下：
①将A弹簧的一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测量弹簧的长度。
②在弹簧的挂钩上挂一个钩码，钩码稳定时，测量弹簧的长度并计算出伸长量x，依次增加钩码，重复上述操作。
③画出弹力的大小F与弹簧伸长量x的关系图像，如图乙中的图线A所示。
④再用另一根弹簧B重做上述实验，并作出F-x关系图像如图乙中的图线B所示。

请回答下列问题：
(1)根据图像计算出弹簧A的劲度系数 N/m。
(2)根据小张的实验操作过程可以判断，弹簧的自重对实验结果 （选填“有”、“无”）影响。
(3)用A、B两根弹簧分别制作两个刻度线完全相同的弹簧秤，用 （选填“A”、“B”）弹簧制作的弹簧秤量程较小。
8．（24-25高一上·福建莆田·期中）某小组在做“探究弹力和弹簧伸长的关系的实验”中，所用实验装置如图1所示，所用的钩码每只质量都是50 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，并记录相关数据、实验中弹簧始终未超过弹性限度。
(1)图2为某次挂2个钩码时测量弹簧长度的指针所对应刻度的放大图，弹簧的长度为x = cm；
(2)根据实验数据作出弹簧所受弹力大小跟弹簧长度之间的关系图线，如图3所示，图线跟横轴交点坐标的物理意义是 ；该弹簧的劲度系数k = N/m。
9．（24-25高一上·福建泉州·期中）某同学“探究弹簧弹力与形变量的关系”。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在 方向（选填“水平”或“竖直”）。
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1到L6，数据如下表。由表中的数据可知所用刻度尺的最小分度为 cm。
(3)如图所示是该同学根据表中数据作出的图线，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 的差值（选填“L0”或“Lx”）。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留两位有效数字，g取9.8 N/kg）。
10．（24-25高一上·福建·期中）某学习小组用如图甲所示的装置来“探究弹簧弹力与形变量的关系”。实验时把轻质弹簧悬挂在铁架台上，弹簧上端与右侧刻度尺零刻度线对齐，将完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧的长度，得到钩码个数与弹簧的长度x的关系图像如图乙所示。已知每个钩码的质量为m，重力加速度大小为g，图乙中a、b均为已知量。
(1)图乙中的图线不过坐标原点的原因是 。
(2)根据图像可知，弹簧的原长 ，劲度系数 。（均用题目给定的物理量符号表示）
02 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
11．（24-25高一上·福建泉州·期中）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用如图（甲）所示的装置做实验，其中为固定橡皮条的图钉，结点通过两细绳与弹簧相连接。
(1)某次实验中，弹簧秤指针位置如图甲所示，其读数为 N；实验中用、确定两分力方向，其中标记不妥的是 （填“a”或“b”）点。
(2)如图乙所示，方向一定沿方向的是 （选填“”或“”）；
(3)实验测得所画平行四边形对角线对应的值为，用一个弹簧测力计拉到点的数值为，则此次实验的相对误差为 。
12．（24-25高一上·福建三明·期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计。
(1)为完成实验，某同学找来一根弹簧B，先测量其劲度系数，实验测出了弹力F与弹簧伸长量x的相应数据，记录如下：
甲图中有一数据点未标出，请在答题卡坐标纸上补全数据点并作出的关系图像 ，求得该弹簧的劲度系数 （计算结果保留3位有效数字）。
(2)某次实验中，测力计C的指针位置如图乙所示，其读数 N；已知B弹簧弹力，在丙图上作出这两个共点力的合力，由图得到 N（保留3位有效数字）。
13．（24-25高一上·福建福州·期末）在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图1甲所示。
(1)本实验中正确的操作是（ ）
A．随意增加悬挂的钩码，多测量几组数据
B．悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度
(2)根据实验数据在如图1乙中作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L关系的图像，可得弹簧的劲度系数k= N/m。
(3)接着使用该弹簧，按照如图2甲所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为13cm，由如图1乙可知弹力大小F2= N。图2乙方框中已经画出了F1和F的图示，请画出：①F2的图示 ；②以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们 ，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。
14．（24-25高一上·福建泉州·期末）为探究两个互成角度的力的合成规律，某同学操作如下：
（1）如图甲，在铺有白纸的木板上，将橡皮筋一端用图钉固定于A点，另一端与两细线打一个结点B。两细线分别挂上测力计。
（2）如图乙，分别用力拉两只测力计，用铅笔标出结点B被拉伸到的位置，记为O点。记下此时两只测力计的示数，并沿两细线标记出两个力的 。
（3）如图丙，用力拉一只测力计，将结点B拉到 ，记下此时测力计的示数F，并沿细线标记出力的方向。
（4）用力的图示画出及F。
（5）比较的大小和方向，可以探究三者之间的关系。
（6）以为邻边，作平行四边形的对角线，记为，则
A．一定沿AO方向 B．不一定沿AO方向
15．（24-25高一上·福建龙岩·期末）如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，在铺有白纸的木板上，将橡皮筋一端用图钉固定于点，另一端与两细线打一个结点。第一次，两细线分别挂上弹簧测力计，并互成角度地拉橡皮筋，使结点到达某一位置。记下此时两只测力计的示数、，并沿两细线标记出力的方向。第二次，用力拉一只测力计，同样将结点拉到处，记下此时测力计的示数，并沿细线标出力的方向。用力的图示画出、及。请回答下列问题：
(1)本实验所采用的是________；
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．物理模型法
(2)实验中，用力的图示在白纸上画出、、、，其中一定沿AO方向的力是 。
(3)若平行于木板的两个拉力、读数分别为、，且夹角为锐角时，则 （填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力。
16．（24-25高一上·福建宁德·期末）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图所示。在铺有白纸的竖直木板上将弹簧测力计一端固定于P点，另一端用细线挂一重物。弹簧测力计的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计和的示数，并在白纸上记录O点的位置和拉力的方向。做出两弹簧测力计拉力的合力，并与重物的拉力进行比较。
(1)该实验运用的思想方法是__________；
A．控制变量法B．理想模型法C．等效替代法
(2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计的示数为 N；
(3)下列的实验要求必要的是__________。
A．细线方向应与木板平面平行
B．弹簧测力计的方向应保持水平
C．改变拉力，进行多次实验，每次都要保证O点在同一位置
17．（24-25高一上·福建厦门·期末）某小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按照如下步骤进行操作：
①在水平桌面上放置一块木板，在木板上放一张白纸，用图钉固定；
②将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端拴上两条细绳，细绳的另一端分别系着绳套；
③用一只弹簧测力计通过一条细绳套将橡皮条的另一端拉到某一确定的点“O”，此时拉力F的方向沿图甲中方向，测力计的示数如图乙所示，则F的大小为 N；
④撤去③中的拉力，现使用两只弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度同时拉橡皮条，再次将橡皮条的另一端拉到同一点“O”时，两个拉力的方向沿如图甲中方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为和。
⑤在图甲中按规定标度画出力及F的图示，然后按平行四边形定则画出的合力 ；
⑥若在误差允许的范围内F和大小和方向相同，则该实验说明力的合成满足平行四边·形定则．关于实验结果，下列说法正确的是 （填正确答案标号）
A．与橡皮条一定在同一直线上
B．F与橡皮条一定在同一直线上
C．一定在以和为邻边的平行四边形的对角线上
D．F一定在以和为邻边的平行四边形的对角线上
18．（24-25高一上·福建莆田·阶段练习）在“探究两个互成度的力的合成规律”的实验中，提供了以下器材：薄木板一块，弹簧测力计两个，橡皮条（带有两个较长的细绳套），白纸，刻度尺，图钉若干。
(1)关于实验及操作建议，正确的有_____；
A．实验前先在竖直方向对测力计进行调零
B．两个测力计拉橡皮条时必须互成
C．确定拉力方向时，在细绳正下方白纸上描下的两点间距应尽量大一些
D．拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行
(2)某次实验，沿、两方向的拉力大小分别为和，白纸上的作图痕迹如图乙所示，请根据平行四边形定则求出两拉力的合力大小 （保留两位有效数字）；
(3)某同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置、力的标度、分力和合力的大小及表示力的方向的点，如下图所示。其中最能提高实验精度且符合实验事实的是_____。
A．B．
C．D．
19．（24-25高一上·福建厦门·期中）某同学要验证力的平行四边形定则，所用的器材有：方木板、白纸、一个弹簧测力计、一根橡皮筋、刻度尺、细绳套、三角板。
(1)实验步骤如下：
①橡皮筋的一端固定在铺有白纸的方木板上的P点，另一端拴上一根绳套和一根细绳，第一次用力拉细绳同时用弹簧测力计拉绳套，使橡皮筋的结点到达O点，如图甲所示，在白纸上记录O点的位置、细绳的方向、弹簧测力计的示数（如图丙，其示数为 N）及绳套的方向；第二次将绳套和细绳按照记录互换位置，用力拉细绳的同时用弹簧测力计拉绳套，使橡皮筋的结点仍到达O点，如图乙所示，记录 （写出物理量及符号）；
②再只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使结点到达O点，记录这时弹簧测力计的示数及绳套的方向。
③选用相同标度，以甲、乙两图中、的图示为邻边在白纸上作平行四边形，这两个拉力所夹平行四边形的对角线就是、合力的理论值F；这个对角线和橡皮筋 （填“一定”“不一定”或“一定不”）在一条直线上。
④比较与F在实验误差范围内，大小方向一致，验证平行四边形定则正确。
(2)回答下列问题
①某同学在做该实验时，下列说法正确的是 （填入相应的字母）。
A．把橡皮筋的结点拉到O点时，细绳与绳套之间的夹角必须取90°
B．拉橡皮条时，弹簧秤不能贴着方木板与其发生摩擦
C．画力的平行四边形要选取同一标度
D．为避免实验偶然性，进行多次实验。在多次验证实验中，结点O点的位置均不能变
E.细绳和绳套不可以用弹性绳代替
②若在图乙中，、夹角小于90°，现保持O点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，弹簧秤示数大小变化为 （填入相应的字母）。
A．一直增大 B．先减小后增大 C．一直减小 D．先增大后减小
20．（24-25高一上·福建厦门·阶段练习）如图(a)所示，两位同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上，再用图钉把橡皮筋一端固定在板上的 A 点。在橡皮筋另一端系上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋。
(1)如图(a) (b) ，判断一个弹簧测力计 F 单独作用与力 共同作用效果相同的依据是 。
(2)如图(b)是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中 表示力F₁和 合力的理论值： 表示力F₁和F₂合力的实际测量值。 (选填“F”、 “”)
(3)两同学怀疑实验中的橡皮筋会因多次拉伸而弹性发生变化，于是设计如下实验来探究：将钉有白纸的图板竖直固定，橡皮筋上端固定于O点，一个细绳套上挂一重物，用与白纸平行的水平力拉另一细绳套，缓慢移动结点，在白纸上记录下结点的轨迹，如图(c) 中“轨迹1”所示。把橡皮筋多次拉伸后，重复实验， 在同一张纸上记录下结点的轨迹2， 如图(d) 所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则两次实验中橡皮筋分别被拉到a、b时，橡皮筋拉力的方向 (选填“相同”或“不同”)，由此推断拉力的大小Fa Fb(选填“>”、 “”、“”、 “