Question

某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s²)

砝码质量(g)	0	30	60	90	120	150
弹簧总长(cm)	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79
弹力大小(N)

 

⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义?该弹簧的劲度k是多大?（用N/m做单位）

Answer 1

⑴函数关系图线如下，图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长

⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比；25.90N/m。

试题分析：⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。函数关系图线如下图，该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。

⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25.90N/m。
点评：注意计算劲度系数式不能用F/x，因为x不是弹簧的形变量。