题目内容

(1)如图中螺旋测微器读数为
4.699mm
4.699mm
mm,游标卡尺读数为
116.50mm
116.50mm
mm.
(2)在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示.
①由图求出弹簧的劲度系数,即k=
200N/m
200N/m

②图线不过原点的原因是:
由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长,故实验图象不过原点
由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长,故实验图象不过原点
分析:(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)①由胡克定律可求出弹簧的劲度系数;
②图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,由于弹簧自身受重力而伸长.
解答:解:(1)螺旋测微器固定刻度读数4.5mm,可动刻度读数为0.01×19.9mm=0.199mm,所以金属丝的直径为:4.5mm+0.199mm=4.699mm
游标卡尺主尺读数为116mm,游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐,因此游标读数为:0.05×10=0.50mm,所以最终读数为:116mm+0.50mm=116.50mm;
(2)①图象的斜率表示劲度系数,故k=
△F
△x
=
8N
0.04m
=200N/m

②图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力,使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离.
故答案为:(1)4.699mm,116.50mm;(2)200,由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长,故实验图象不过原点.
点评:在应用胡克定律时,要首先转化为国际单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.
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