题目内容
【题目】(8分)(1)如图所示,甲图中螺旋测微器的读数为_________mm,乙图中游标卡尺的读数为___________cm。
(2)在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”实验中,实验装置如图丙所示。所悬挂钩码的重力相对于对弹簧提供了向右的恒定拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。作出弹簧的长度(x)随钩码个数(n)变化的图象如图丁所示,则:
①图线与x轴的交点的物理意义是 ;
②图线BC段偏离了直线,其原因是 ;
③该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比,优点在于 ,缺点在于 。
【答案】(1)7.200(2分) 10.145(2分)
(2)①弹簧的原长(1分) ②超过弹簧的弹性限度(1分) ③避免弹簧自身所受重力对实验的影响(1分) 弹簧与桌面、绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验误差(1分)
【解析】(1)由图甲可知螺旋测微器的固定刻度为7 mm,可动刻度为0.20 mm,估读位为0.000 mm,所以最终读数为7.0 mm+0.20 mm+0.000 mm=7.200 mm,由图乙可知,游标卡尺的主尺读数为10.1cm,游标尺读数为0.05×9 mm=0.45 mm=0.045 cm,所以最终读数为10.1 cm+0.045 cm=10.145 cm
(2)①图线与x轴的交点的物理意义表示钩码个数n=0时弹簧的长度,即为弹簧的原长;
②根据胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比,因此随着所挂钩码的改变,图象应为一条倾斜直线,图线BC段偏离了直线,说明弹簧的弹力与形变量不成正比关系,因此其原因为超出了弹簧的弹性限度;
③当弹簧竖直放置时,弹簧实际自身有重力,会对弹簧产生拉力,因此改为水平放置时可以避免弹簧自身所受重力对实验的影响,但是此时弹簧与桌面、绳子与滑轮间的摩擦却不可避免,成为它的缺点。