题目内容

(9分)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.(弹簧始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)

(1)试根据这些实验数据在下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,说明图线跟横坐标轴交点的物理意义。
(2)所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度系数k是多大?
(1)见解析       (2)25N/m
本题考查胡克定律的验证,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。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=25N/m。
点评:验证物理量间的正比关系一直是高考物理实验题频繁出现的题型,描点连线看起来简单,但真正连线后得到的数据却跟答案大相径庭,需要老师强调,学生多加练习
练习册系列答案
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(14分)研究加速度和力的关系 加速度和质量的关系:
两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码.小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动.

(1)利用这一装置,我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下,它们的加速度是怎样的.由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,由公式                 ,只要测出两小车       之比就等于它们的加速度a之比.实验结果是:当小车质量相同时,a正比于F.

(2)利用同一装置,我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下,它们的加速度与质量是怎样的.在两个盘里放上相同数目的砝码,使两辆小车受到的拉力相同,而在一辆小车上加放砝码,以增大质量.重做试验,测出                    .实验结果是:当拉力F相等时,a与质量m成反比。
(3)实验中用砝码(包括砝码盘)的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小,这样做的前提条件是                            
(4))将夹子换为打点计时器,可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_________,小车的质量为________。

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