Question

18．某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直（水平、竖直）悬挂让其自然下垂；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为10cm；该弹簧的劲度系数为50N/m．

Answer 1

分析 明确实验方法，同时分析图象的性质，明确图象与横坐标截距及斜率的意义，从而明确对应的表达式．

解答 解：本实验是在竖直方向上做的；当外力F大小为零时，弹簧的长度即为原长，
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：L₀=10cm；
当拉力为10.0N时，弹簧的形变量为：x=30-10=20cm=0.2m
图线的斜率是其劲度系数，
由胡克定律F=kx的变形公式可以得到劲度系数为
k=$\frac{10}{0.2}$=50N/m．
故答案为：（1）竖直
（2）10
（3）50

点评 本题考查探究弹力和弹簧伸长的关系，要明确胡克定律的应用，注意明确图象的性质，并且能利用数学规律进行的，从而得出对应的表达式求出劲度系数．