（1）为探究弹簧的弹力与形变量的关系（形变在弹性限度之内），甲同学设计了如下实验...

（1）为探究弹簧的弹力与形变量的关系（形变在弹性限度之内），甲同学设计了如下实验，装置图如下：

第一步，调节弹簧与力传感器和滑块连接点位置，使弹簧与气垫导轨平行。

第二步，调节气垫导轨处于水平。调节气垫导轨的螺钉，若，则表示气垫导轨已经调整水平。并记录此时滑块的位置。

第三步，把沙桶和滑块通过快过定滑轮的细线链接起来，调节滑轮高低使得细线与导轨平行。

第四步，往沙桶里加入适量的细沙，记录滑块静止时的位置及力传感器的示数。

第五步，重复第四步实验多次，依次记录滑块的位置、……及相应的力传感器的示数、……。

第六步，在坐标纸上作出F与图像，如上图，则可得结论：。

图像不过原点的可能原因是：；若纵截距值很小可忽略，则有图像知滑块从位置运动到位置过程中滑块对弹簧做的功：（用、、表示）。

（2）在上述基础之上，乙同学也想用上述装置研究弹簧、滑块、沙桶和沙组成的系统机械能是否守恒，他进行了如下操作。在沙桶中加入适量的沙子，使系统处于静止状态，然后用手托住沙桶沿竖直方向运动，使滑块恰好回到（已知）位置，放手后，沙桶下落。该同学为了完成本实验，下列必需的操作是：

A．测量滑块的质量M

B．测量沙和沙桶的总质量m

C．记录系统静止时滑块的位置

D．记录滑块向右运动的最大位置记为

（1）力传感器的示数为零；弹簧弹力与形变量成线性关系；（2）CD 【解析】试题分析：（1）第二步当气垫导轨处于水平，弹簧处于原长状态，故此时力传感器的示数为零；第六步，为弹簧的形变量，则由图像可以知道：弹簧弹力与形变量成线性关系；图像不过原点的可能原因是：横坐标为零的时候，弹力不为零，则弹簧不受外力处于压缩状态；从图像上可以得到，力是均匀增加，则可以用平均力代替，则。（2）当系统处于静止状态时，则：，当滑块向右运动的最大位置时，系统速度为零，则系统减少的重力势能等于增加的弹性势能即弹力所做的功，即减少的重力势能为：，增加弹性势能为：，故选项CD正确。考点：探究弹力和弹簧伸长的关系【名师点睛】该题要求要会从图象中正确的找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长。

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考点分析：

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