Question

【题目】图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k．

（1）写出m、U与k之间所满足的关系式．________

（2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表：

m（kg）	1.00	1.50	3.00	4.50	6.00	7.50
U（V）	0.108	0.154	0.290	0.446	0.608	0.740

①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线．______

②m－U直线的斜率为______________kg/V．

③弹簧的劲度系数k=______________N/m．（保留3位有效数字）

Answer 1

【答案】 10.1 1.24×103

【解析】

(1)[1]因重力与弹力平衡，则有：mg=kx

又

联立解得：

(2) ①[2]根据m-U的关系，知m-U成正比，图线如图所示

②[3]通过图线求出斜率为：kg/V；

③[4]已知，所以

N/m．