题目内容

18．某同学在做条件弹力F和弹簧伸长量x关系的实验时，在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，下表是所测的几组数据．实验中弹簧始终未超过弹性限度，弹簧很轻，其质量可以不计，取g=10m/s2．
（1）请在答题纸的图中作出拉力F与弹簧伸长量x之间的关系图线；
（2）该弹簧的劲度系数k=20N/m．
钩码质量m/kg 00.050.100.150.200.25
弹簧总长度l/cm20.0022.5025.0027.4030.1032.40

分析 （1）根据表中所给数据，利用描点法即可画出图象；
（2）根据胡克定律可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小．

解答 解：（1）钩码的重力G=mg，
故对应的表中的重力分别为0；0.5N；1N；1.5N；2N；2.5N；
用描点法得出图象如下图所示：
（2）图象的斜率表示劲度系数的大小，注意单位要化成国际单位，由此可得：
k=$\frac{△F}{△X}$=$\frac{2.2-0.5}{0.11-0.025}$=20N/m；
故答案为：（1）如图所示；（2）20．
 

点评 本题探究弹力和形变量之间的关系；关键是熟悉描点法画图的应用以及正确理解图象斜率、截距等物理量的含义．

练习册系列答案
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8．如图甲所示是利用气垫导轨“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置．

（1）在气垫导轨中充气消除滑块与导轨之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替滑块所受的拉力，此时钩码质量m与滑块总质量M之间应满足的关系为M＞＞m；
（2）如图乙所示是实验中由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间的时间为T，测得计数点间AB、BC、CD、DE、DF、FG的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，则打下D点时滑块的瞬时速度为$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$，滑块运动的加速度的为$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$．
（3）用这个实验装置和实验数据可以验证《机械能守恒定律》，实验中钩码质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g．滑块从打下D点运动至打下F点的过程中钩码减小的重力势能△EP=mg（x4+x5），滑块和钩码增加的动能EK=$\frac{（m+M）[{（{x}_{5}+{x}_{6}）}^{2}-{（{x}_{3}+{x}_{4}）}^{2}]}{8{T}^{2}}$．
9．某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m一l图线，如图乙所示．采用恰当的数据处理，得到该弹簧的劲度系数为3.44N/m．若考虑砝码盘的质量，结果将比3.44N/m（　　）
A．偏大B．偏小C．相同D．无法判断
6．如图所示，两段等长绝缘细线将质量分别为2m、m的带电小球A、B悬挂在O点，小球A的电量为+4q、小球B的电量为-q．现加上水平向右的匀强电场，当系统处于静止状态时，可能出现的状态应是（　　）
A．B．C．D．
13．在电场中把一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10-5J，求A与B间的电势差．
3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A2 （量程0.6A，内阻约5Ω）
电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R1（阻值0-10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R2 （阻值0-1kΩ，额定电流0.3A）
①该实验中，电流表应选择A2（填“A1”或“A2”），电压表应选择V1（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择R1（填“R1”或“R2”）．
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在图乙方框中完成实验的电路图．

③表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线．
U（V）I（A）
100
20.50.17
31.00.30
41.50.39
52.00.45
62.50.49
④若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=0.34W（保留两位有效数字）．（若需作图，可直接画在第③小题图中）
10．下列几种电场的电场线表征匀强电场的是（　　）
A．B．C．D．
7．某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（　　）
A．电流表烧坏B．小灯泡不亮C．小灯泡烧坏D．电压表烧坏
8． 一位于坐标原点的波源，在t=0时刻开始做简谐振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知波源振动的周期为T=1s，在x轴的正半轴上的1m和6m处分别有a、b两质点，如图为波源振动一段时间后，简谐波刚传到x=1.5m处的质点时的波形图（质点a恰好处在波谷物质），试求：
（1）质点b开始振动时的振动方向？若从图示时刻开始计时，请写出质点a的振动位移随时间变化的关系式；
（2）从波源开始振动后，经过多长时间质点b第一次出现波谷？以及在此过程中，波源振动所通过的路程．

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