Question

【题目】在做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时：

①甲同学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，在其下端施加竖直向下的外力，通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系，此操作对实验结果产生影响的原因是__________________。

②乙同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长和形变量，而是每次测出弹簧的总长度，并作出外力与弹簧总长度的关系图线如图所示，由图可知，该弹簧的原长为_________；该弹簧的劲度系数为_________。

③丙同学通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系图线如图所示，造成图线后来弯曲的原因是__________________。

Answer 1

【答案】弹簧自身有重量 10cm 50N/m 外力已超过弹性限度

【解析】

①由于弹簧自身重力的影响，弹簧竖直悬挂时，弹簧在没有外力的情况下已经伸长了一段距离，故作出的F-x图像不过坐标原点；

②由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm；当拉力为10N时，弹簧的形变量为x＝30﹣10＝20cm＝0.2m，由胡克定律F＝kx得：k50N/m；

③丙图，当弹力达到一定范围时，出现拉力与形变量不成正比，说明弹力超出最大限度。