Question

【题目】在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小明同学用如图甲所示的实验装置进行实验：将该弹簧竖直悬挂起，在自由端挂上砝码盘，通过改变盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得实验数据如下：

实验次数	1	2	3	4	5	6
砝码质量m/g	0	30	60	90	120	150
弹簧的长度x/cm	6．00	7．14	8．34	9．48	10．64	11．79

（1）小明同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x—m图象如图乙所示，根据图象他得出结论：弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系，而是一次函数关系．他结论错误的原因是：__________________．

（2）作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是：__________________，该弹簧的劲度系数k＝________N/m．（取g＝10 m/s2，保留3位有效数字）

（3）请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________．（填“偏大”“偏小”或“相同”）

Answer 1

【答案】（1）x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量 （2）未挂砝码时弹簧的长度 25．9 （3）相同

【解析】（1）在x—m图象中，x表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量，故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论．

（2）图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度，即弹簧的原长．

图线的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝＝ N/cm＝25．9 N/m．

（3）根据公式F＝kΔx计算出的劲度系数，与是否考虑砝码盘的质量没有关系，故结果相同．