题目内容

2.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,所用实验装置如图1所示,所用的钩码每只质量都是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,并将数据填在表中.(实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g=10m/s2
钩码质量/g0306090120150
弹簧总长/cm6.007.008.009.0010.0011.00
(1)试根据这些实验数据在图2的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线.
(2)图线跟横轴交点的物理意义是弹簧的原长;当悬挂钩码质量为90g时,弹簧被拉长了3cm;该弹簧的劲度系数k=30N/m.

分析 由实验数据可得弹力大小跟弹簧总长度之间的函数关系图线,进而可写出弹力的表达式;
图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.图线延长后跟纵轴交点的物理意义是弹簧自身的重力

解答 解:(1)描点作图,得出弹簧弹力与其长度之间的图象如下图所示.

(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度为6cm,即弹簧的原长,
根据表格可知,当悬挂钩码质量为90g时,弹簧的长度为9cm,则弹簧被拉长了.△l=9-6cm=3cm
由图象可以得出该图线的数学表达式为F=(30L-1.8)N,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,即k=30 N/m.
故答案为:(1)如图所示;(2)弹簧的原长;3;30

点评 对于该实验要注意:
1、每次增减砝码测量有关长度时,均要保证弹簧及砝码应处于静止状态.
2、测量有关长度时,要注意区分弹簧的原长l0,实际长度l和伸长量x,并明确三者之间的关系.
3、描线时要将尽可能多的点画在直线上,少数的点尽可能平均的分布于直线两侧.
4、掌握图象与各个坐标轴交点的含义

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